JP2007199328A - Optical coupling device - Google Patents

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Yoshihisa Ueda
吉久 植田
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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical coupling device with the transfer efficiency of light enhanced. <P>SOLUTION: The optical coupling device 1 comprises a waveguide embedded substrate 11 on which a waveguide for optical signal transmission is formed extendedly, in parallel with the surface of the substrate; interposers 12, 13 which mount signal medium conversion elements 121, 131 for carrying conversion between an electric signal and a light signal, while directing the operation faces to the waveguide embedded substrate 11 and are fixed to the waveguide embedded substrate; barrier walls 14, 15 which are interposed between the waveguide embedded substrate 11 and the interposers 12, 13 and surround the signal medium conversion elements 121, 131 to form internal spaces 16a, 17a; and light-transmissive sealing agents 16, 17 filled in the internal spaces 16a, 17a. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光接続装置に関する。   The present invention relates to an optical connection device.

近年、電気機器における処理速度の高速化の要求は高まる一方であり、これに伴い、これら電気機器に内蔵される電気基板における電気信号の伝送速度の高速化が要求されている。   In recent years, there has been an increasing demand for higher processing speeds in electrical devices, and accordingly, there has been a demand for higher electrical signal transmission speeds in electrical boards built in these electrical devices.

しかしながら、電気基板上の電気配線間では、電磁干渉や、配線距離の長尺化による電気信号の伝搬遅延等の問題が顕在化することから、近年では、電気信号を光信号に変換し、基板の内部若しくは表面に埋め込まれた光通信用の導波路に伝送させる光接続により伝送速度の高速化が実現されている。   However, since problems such as electromagnetic interference and propagation delay of electrical signals due to the lengthening of wiring distance become obvious between electrical wirings on an electrical board, in recent years, electrical signals are converted into optical signals, The transmission speed is increased by optical connection for transmission to a waveguide for optical communication embedded inside or on the surface of the optical fiber.

ところで、光接続には、配線距離の長尺化や伝送速度の高速化のため高い伝送効率が求められる。ここで、特許文献1には、光の伝送損失を抑えるため、導波路内において、光路変換用ミラーを基板で囲まれた空間に面するように設けることで、光路変換用ミラーにゴミ等の異物や傷が付くことを防止する技術が開示されている。また、特許文献2には、光半導体の周りにリングを形成して、光半導体を気密封止する技術が開示されており、これによれば光半導体へのゴミの付着が防止される。
特開2002−365457号公報 特開平7−134223号公報
By the way, high transmission efficiency is required for optical connection in order to increase the wiring distance and increase the transmission speed. Here, in Patent Document 1, in order to suppress transmission loss of light, an optical path conversion mirror is provided in the waveguide so as to face a space surrounded by a substrate, so that the optical path conversion mirror is free of dust or the like. Techniques for preventing foreign matter and scratches are disclosed. Patent Document 2 discloses a technique for forming a ring around an optical semiconductor to hermetically seal the optical semiconductor, and according to this, dust is prevented from adhering to the optical semiconductor.
JP 2002-365457 A JP-A-7-134223

しかしながら、特許文献1および2に開示された技術では、導波路と光半導体との間に空気が介在しており、空気と導波路との屈折率差により結合損失が発生し、光の伝送損失が発生する。また、この部分で結露などが生じることで光の伝送損失が増大するおそれがある。   However, in the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, air is interposed between the waveguide and the optical semiconductor, and a coupling loss occurs due to a difference in refractive index between the air and the waveguide, resulting in an optical transmission loss. Will occur. Moreover, there is a possibility that light transmission loss may increase due to the occurrence of condensation in this portion.

本発明は、上記事情に鑑み、光の伝送損失が抑えられた光接続装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an optical connection device in which transmission loss of light is suppressed.

上記目的を達成する本発明の光接続装置は、光信号伝送用の導波路が形成された導波路埋込基板と、
電気信号と光信号との間で変換を担う信号媒体変換素子を上記導波路埋込基板に作用面を向けた状態に搭載して上記導波路埋込基板に固定されたインターポーザと、
上記導波路埋込基板と上記インターポーザとの間に介在し上記信号媒体変換素子を取り囲んで内部空間を形成する隔壁と、
上記内部空間に充填された光透過性の封止剤とを有することを特徴とする。
An optical connecting device of the present invention that achieves the above object includes a waveguide embedded substrate on which a waveguide for optical signal transmission is formed,
An interposer fixed on the waveguide embedded substrate by mounting a signal medium conversion element responsible for conversion between an electrical signal and an optical signal with the working surface facing the embedded waveguide substrate;
A partition wall interposed between the waveguide embedded substrate and the interposer and surrounding the signal medium conversion element to form an internal space;
And a light-transmitting sealing agent filled in the internal space.

本発明の光接続装置では、導波路埋込基板とインターポーザとの間に介在する隔壁によって形成された、信号媒体変換素子を取り囲む内部空間に封止剤が充填されているため、導波路と信号媒体変換素子との間から空気が排除されている。したがって、本発明の光接続装置によれば、信号媒体変換素子と導波路との間で結露などによる光の伝送損失が抑えられる。   In the optical connecting device of the present invention, since the internal space surrounding the signal medium conversion element formed by the partition wall interposed between the waveguide embedded substrate and the interposer is filled with the sealant, the waveguide and the signal Air is excluded from the space between the medium conversion element. Therefore, according to the optical connecting device of the present invention, transmission loss of light due to dew condensation or the like between the signal medium conversion element and the waveguide can be suppressed.

ここで、上記本発明の光接続装置において、上記インターポーザが、上記内部空間に上記封止剤を注入したときの注入孔を有するものであってもよく、あるいは、上記本発明の光接続装置において、上記導波路埋込基板が、上記内部空間に上記封止剤を注入したときの注入孔を有するものであってもよい。   Here, in the optical connection device of the present invention, the interposer may have an injection hole when the sealing agent is injected into the internal space, or in the optical connection device of the present invention. The waveguide embedded substrate may have an injection hole when the sealing agent is injected into the internal space.

インターポーザまたは導波路埋込基板が注入孔を有することにより、光接続装置を製造する工程では、まず先に、インターポーザと導波路埋込基板とを通常の半田リフロー工程により固定し、この後で、液状の封止剤を注入孔から内部空間に注入することでができる。したがって、封止剤が隙間なく充填された光接続装置の製造が容易である。   Since the interposer or the waveguide embedded substrate has the injection hole, in the process of manufacturing the optical connection device, first, the interposer and the waveguide embedded substrate are fixed by a normal solder reflow process, and then, A liquid sealant can be injected into the internal space from the injection hole. Therefore, it is easy to manufacture an optical connection device filled with the sealant without a gap.

また、上記本発明の光接続装置において、上記封止剤は、上記信号媒体変換素子と上記導波路との間の光伝送効率を向上させる屈折率調合剤であることが好ましい。   In the optical connecting device of the present invention, it is preferable that the sealing agent is a refractive index adjusting agent that improves light transmission efficiency between the signal medium conversion element and the waveguide.

封止剤として屈折率調合剤が内部空間に充填されることで、導波路および信号媒体変換素子と封止剤の間での伝送損失が低減されるので、光の伝送効率が高められる。   Filling the internal space with the refractive index compounding agent as the sealant reduces transmission loss between the waveguide and the signal medium conversion element and the sealant, thereby increasing the light transmission efficiency.

以上説明したように、本発明によれば、光の伝送損失が抑えられた光接続装置が実現する。   As described above, according to the present invention, an optical connection device with reduced optical transmission loss is realized.

以下図面を参照して本発明の光接続装置の実施の形態を説明する。   Embodiments of the optical connection device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の光接続装置の第1実施形態のマルチチップモジュールの断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a multichip module according to a first embodiment of the optical connecting device of the present invention.

図1に示すマルチチップモジュール1は、導波路埋込基板11と、導波路埋込基板11に固定された2つのインターポーザ12,13と、導波路埋込基板とそれぞれのインターポーザ12,13との間に介在するパッキン14,15と、パッキンの内部に充填された封止剤16,17とを備えている。   The multichip module 1 shown in FIG. 1 includes a waveguide embedded substrate 11, two interposers 12 and 13 fixed to the waveguide embedded substrate 11, and a waveguide embedded substrate and respective interposers 12 and 13. The packings 14 and 15 interposed therebetween and the sealants 16 and 17 filled in the packings are provided.

図2は、図1に示すインターポーザ12の底面図である。   FIG. 2 is a bottom view of the interposer 12 shown in FIG.

図1および図2を参照して説明すると、インターポーザ12は、エポキシ樹脂からなる基板であり、インターポーザ12には、電気信号を光信号に変換する発光ダイオードからなる発光素子121と、発光素子121に電気信号を供給する半導体素子122が搭載されている。インターポーザ12には複数の端子123が形成され、それぞれの端子123上には、導波路埋込基板11と接続するための半田バンプ124が設けられている。また、インターポーザ12には、表面に沿って、またインターポーザ12を貫通して、図示しない配線が形成されており、これらの配線によって発光素子121および端子123と半導体素子122が接続されている。   1 and 2, the interposer 12 is a substrate made of epoxy resin. The interposer 12 includes a light emitting element 121 made of a light emitting diode that converts an electrical signal into an optical signal, and a light emitting element 121. A semiconductor element 122 for supplying an electric signal is mounted. A plurality of terminals 123 are formed on the interposer 12, and solder bumps 124 for connecting to the waveguide embedded substrate 11 are provided on the terminals 123. The interposer 12 is formed with wirings (not shown) along the surface and through the interposer 12, and the light emitting element 121, the terminal 123, and the semiconductor element 122 are connected by these wirings.

一方でインターポーザ13には、光信号を電気信号に変換する光電素子131と、光電素子131からの電気信号を受信する半導体素子132が搭載されている。インターポーザ13のその他の構成は、インターポーザ12と同様であり、複数の端子133および半田バンプ134が設けられている。発光素子121および光電素子131のそれぞれは、電気信号と光信号との間で変換を担う本発明の信号媒体変換素子の一例に相当する。   On the other hand, the interposer 13 includes a photoelectric element 131 that converts an optical signal into an electric signal and a semiconductor element 132 that receives an electric signal from the photoelectric element 131. The other configuration of the interposer 13 is the same as that of the interposer 12, and a plurality of terminals 133 and solder bumps 134 are provided. Each of the light emitting element 121 and the photoelectric element 131 corresponds to an example of the signal medium conversion element of the present invention that performs conversion between an electric signal and an optical signal.

インターポーザ12に搭載されている半導体素子122、およびインターポーザ13に搭載されている半導体素子132は、光信号による通信をしながらマルチチップモジュール1としての機能を実現する。   The semiconductor element 122 mounted on the interposer 12 and the semiconductor element 132 mounted on the interposer 13 realize the function as the multichip module 1 while performing communication using optical signals.

導波路埋込基板11は、インターポーザ12,13を固定する基板であり、導波路埋込基板11には、光信号伝送用の導波路111が形成されている。導波路111は、導波路埋込基板11の内部を、導波路埋込基板11が広がる方向と平行に延び、両側の端部111a,111b付近で90°に折れ曲がって、そこから導波路埋込基板11の表面まで延びる形状を有している。導波路111が折れ曲がる部分には、光を反射するミラー112a,112bが形成されており、途中で折れ曲がった導波路の経路に沿って、光信号が伝送される。光信号伝送用の導波路111、およびミラー112a,112bは、公知の手法によって導波路埋込基板11に形成することができるものであり、説明は省略する。   The waveguide embedded substrate 11 is a substrate for fixing the interposers 12 and 13, and a waveguide 111 for optical signal transmission is formed on the waveguide embedded substrate 11. The waveguide 111 extends inside the waveguide embedded substrate 11 in parallel with the direction in which the waveguide embedded substrate 11 spreads, bends at 90 ° in the vicinity of both end portions 111a and 111b, and then embeds the waveguide from there. The shape extends to the surface of the substrate 11. In portions where the waveguide 111 is bent, mirrors 112a and 112b that reflect light are formed, and an optical signal is transmitted along the waveguide path that is bent halfway. The optical signal transmission waveguide 111 and the mirrors 112a and 112b can be formed on the waveguide embedded substrate 11 by a known method, and the description thereof is omitted.

インターポーザ12は、発光素子121が光信号を発光する方向に垂直な作用面121aを、導波路埋込基板11に向けた状態で導波路埋込基板に固定されており、インターポーザ13もまた、光電素子131が光信号を受光する方向に垂直な作用面131aを、導波路埋込基板11に向けた状態で導波路埋込基板に固定されている。このため、発光素子121から発射され導波路111の一方の端部111aから入射した光信号は、ミラー112a,112bで反射することにより90°ずつ折れ曲がりながら導波路111内を進行し、他方の端部111bから光電素子131に照射される。これにより、半導体素子122と半導体素子132との間で、発光素子121および光電素子131を介した光接続が行われる。   The interposer 12 is fixed to the waveguide embedded substrate with the working surface 121a perpendicular to the direction in which the light emitting element 121 emits an optical signal facing the waveguide embedded substrate 11, and the interposer 13 is also photoelectrically connected. The working surface 131a perpendicular to the direction in which the element 131 receives the optical signal is fixed to the waveguide embedded substrate in a state where the element 131 faces the waveguide embedded substrate 11. For this reason, an optical signal emitted from the light emitting element 121 and incident from one end 111a of the waveguide 111 travels in the waveguide 111 while being bent by 90 ° by being reflected by the mirrors 112a and 112b, and the other end. The photoelectric element 131 is irradiated from the portion 111b. Thereby, the optical connection via the light emitting element 121 and the photoelectric element 131 is performed between the semiconductor element 122 and the semiconductor element 132.

パッキン14,15は、耐熱性のシリコン樹脂からなる円形リング状の部材であり、導波路埋込基板11とインターポーザ12,13のそれぞれとの間に介在するように配置されている。パッキン14は、導波路埋込基板11およびインターポーザ12とともに、発光素子121を取り囲む内部空間16aを形成している。内部空間16aには封止剤16が充填されている。パッキン15もまた、導波路埋込基板11とインターポーザ13とによって、光電素子131を取り囲む内部空間17aを形成しており、内部空間17aには封止剤17が充填されている。パッキン14,15は、本発明にいう隔壁の一例に相当する。   The packings 14 and 15 are circular ring-shaped members made of heat-resistant silicon resin, and are disposed so as to be interposed between the waveguide embedded substrate 11 and the interposers 12 and 13, respectively. The packing 14, together with the waveguide embedded substrate 11 and the interposer 12, forms an internal space 16 a that surrounds the light emitting element 121. The internal space 16a is filled with a sealant 16. The packing 15 also forms an internal space 17a surrounding the photoelectric element 131 by the waveguide embedded substrate 11 and the interposer 13, and the internal space 17a is filled with a sealing agent 17. The packings 14 and 15 correspond to an example of a partition wall according to the present invention.

封止剤16としては、光透過性を有し、発光素子121と導波路111との間の光伝送効率を向上させる屈折率調合剤が用いられている。本実施形態において屈折率調合剤は、より具体的には、マッチングオイル(インデクスマッチングオイル:屈折率整合油)である。マッチングオイルは、エチレングリコールを主成分とし、発光素子121および光電素子131と導波路111との間の光伝送効率を向上させるよう成分が調整されたものが選択される。具体的には、導波路111の屈折率がマッチングオイルの屈折率に近似するよう成分調整される。例えば、導波路111の屈折率が1.5の場合、マッチングオイルの屈折率は1.5となるよう調整される。なお、マッチングオイルの成分は、基本的には光信号の波長に対する損失が少ないものであればよく、マッチングオイルの主成分は、例えばシリコーンオイルであってもよい。   As the sealant 16, a refractive index compounding agent that has optical transparency and improves the light transmission efficiency between the light emitting element 121 and the waveguide 111 is used. More specifically, the refractive index preparation agent in the present embodiment is matching oil (index matching oil: refractive index matching oil). As the matching oil, an oil whose main component is ethylene glycol and whose components are adjusted so as to improve the light transmission efficiency between the light emitting element 121 and the photoelectric element 131 and the waveguide 111 is selected. Specifically, the components are adjusted so that the refractive index of the waveguide 111 approximates the refractive index of the matching oil. For example, when the refractive index of the waveguide 111 is 1.5, the refractive index of the matching oil is adjusted to be 1.5. The component of the matching oil may basically be any component that has little loss with respect to the wavelength of the optical signal, and the main component of the matching oil may be, for example, silicone oil.

導波路埋込基板11には、マルチチップモジュール1を製造する際、内部空間16aに液状の封止剤を注入したときの一組の注入孔116a,116bと、内部空間17aに液状の封止剤を注入したときの一組の注入孔117a,117bが形成されている。注入孔116a,116b,117a,117bは、まず導波路埋込基板11に注入孔116a,116b,117a,117bと同一平面形状の底面を有するスリットを形成しておき、この後、スリットの上部から板状の部材を天井部分として嵌め込んで導波路埋込基板11に接着し、この板状部材の両端に、スリットの底面に達する孔を開口する方法で形成される。なお、注入孔の形成方法はこれに限られるものではなく、例えば導波路埋込基板11の注入孔116a,116b,117a,117bの底部に対応する部分にレジストを形成し、この上に半導体プロセスにより半導体層を形成してからレジストを除去することで形成してもよい。   In the waveguide embedded substrate 11, when the multichip module 1 is manufactured, a pair of injection holes 116a and 116b when a liquid sealing agent is injected into the internal space 16a, and a liquid sealing in the internal space 17a. A pair of injection holes 117a and 117b are formed when the agent is injected. The injection holes 116a, 116b, 117a, and 117b are formed by first forming a slit having a bottom surface in the same plane as the injection holes 116a, 116b, 117a, and 117b in the waveguide embedded substrate 11, and thereafter, from above the slit. A plate-like member is fitted as a ceiling portion and bonded to the waveguide embedded substrate 11, and a hole reaching the bottom surface of the slit is formed at both ends of the plate-like member. Note that the method of forming the injection hole is not limited to this. For example, a resist is formed in a portion corresponding to the bottom of the injection holes 116a, 116b, 117a, and 117b of the waveguide embedded substrate 11, and a semiconductor process is formed thereon. Alternatively, the semiconductor layer may be formed by removing the resist.

ここで、マルチチップモジュール1の組立工程を説明する。   Here, the assembly process of the multichip module 1 will be described.

まずインターポーザ12には、発光素子121、半導体素子122、およびパッキン14が取り付けられ、端子113上に半田バンプ124が取り付けられる(図2参照)。インターポーザ13にも同様に、光電素子131、半導体素子132、およびパッキン15、半田バンプ134が取り付けられる。この後、導波路111および注入孔116a,116b,117a,117bが形成された導波路埋込基板11の上に、インターポーザ12およびインターポーザ13が載せられ、半田リフロー処理が行われる。半田リフロー処理により、半田バンプ124,134が溶融する。この時、パッキン14,15は、インターポーザ12,13自身の重量によって、上下方向に押し潰されるとともに導波路埋込基板11に隙間なく密着する。これにより、内部空間16a,17aが形成される。また、パッキン14,15により、導波路111、発光素子121および光電素子131への半田フラックスやゴミの付着が防止される。半田リフロー処理の後、半田バンプ124,134が固化して、インターポーザ12,13が導波路埋込基板11に固定されるとともに、導波路埋込基板11の端子114,115と、インターポーザ12の端子123およびインターポーザ13の端子133がそれぞれ接続される。   First, the light emitting element 121, the semiconductor element 122, and the packing 14 are attached to the interposer 12, and the solder bump 124 is attached on the terminal 113 (see FIG. 2). Similarly, the photoelectric element 131, the semiconductor element 132, the packing 15, and the solder bump 134 are attached to the interposer 13. Thereafter, the interposer 12 and the interposer 13 are placed on the waveguide embedded substrate 11 in which the waveguide 111 and the injection holes 116a, 116b, 117a, and 117b are formed, and a solder reflow process is performed. The solder bumps 124 and 134 are melted by the solder reflow process. At this time, the packings 14 and 15 are crushed in the vertical direction by the weight of the interposers 12 and 13 themselves and are in close contact with the waveguide embedded substrate 11 without a gap. Thereby, internal spaces 16a and 17a are formed. Further, the packings 14 and 15 prevent solder flux and dust from adhering to the waveguide 111, the light emitting element 121, and the photoelectric element 131. After the solder reflow process, the solder bumps 124 and 134 are solidified to fix the interposers 12 and 13 to the waveguide embedded substrate 11, and the terminals 114 and 115 of the waveguide embedded substrate 11 and the terminals of the interposer 12. 123 and the terminal 133 of the interposer 13 are connected to each other.

半田リフローの後、注入孔116a,116b,117a,117bから内部空間16a,17aにマッチングオイルが注入される。一方の注入孔116aがマッチングオイルに浸された状態で、他方の注入孔116bから内部空間16a内の空気が真空ポンプ等で吸引されることで、マッチングオイルが注入孔116aから注入され、内部空間16aに隙間なく充填される。内部空間17aについても内部空間16aと同様の方法でマッチングオイルが充填される。マッチングオイルの注入後、注入孔116a,116b,117a,117bの入口部分に、それぞれ樹脂製の蓋118a,118b,119a,119bが形成されることで注入孔116a,116b,117a,117bが塞がれる。このようにして、マッチングオイルからなる封止剤16,17が充填されたマルチチップモジュール1が完成する。   After the solder reflow, matching oil is injected into the internal spaces 16a and 17a from the injection holes 116a, 116b, 117a, and 117b. In the state where one injection hole 116a is immersed in the matching oil, the air in the internal space 16a is sucked from the other injection hole 116b by a vacuum pump or the like, so that the matching oil is injected from the injection hole 116a and the internal space 16a is filled without gaps. The matching oil is filled in the internal space 17a in the same manner as the internal space 16a. After injecting the matching oil, the lids 118a, 118b, 119a, and 119b made of resin are formed at the inlets of the injection holes 116a, 116b, 117a, and 117b, respectively, thereby closing the injection holes 116a, 116b, 117a, and 117b. It is. In this way, the multichip module 1 filled with the sealing agents 16 and 17 made of matching oil is completed.

このようにして組立てられたマルチチップモジュール1では、導波路埋込基板11とインターポーザ12,13との間に介在するパッキン14,15によって形成された、発光素子121または光電素子131を取り囲む内部空間16aに封止剤16が充填されており、導波路111と、発光素子121または光電素子131との間から空気が排除されている。したがって、マルチチップモジュール1によれば、結露による光の損失が抑えられる。また、導波路埋込基板11が注入孔116a,116bを有することにより、マルチチップモジュール1の製造において、インターポーザ12,13と導波路埋込基板11とを通常の半田リフローで固定した後で、注入孔116a,116bから封止剤を内部空間16a,17aに注入することができる。したがって、導波路111と、発光素子121または光電素子131との間に封止剤が隙間なく充填されたマルチチップモジュール1が容易に製造できる。また、封止剤16,17が光伝送効率を向上させるマッチングオイルであるため、導波路11と発光素子121または光電素子131との間の光の伝送効率が高められる。   In the multichip module 1 assembled in this way, the internal space surrounding the light emitting element 121 or the photoelectric element 131 formed by the packings 14 and 15 interposed between the waveguide embedded substrate 11 and the interposers 12 and 13. 16 a is filled with the sealing agent 16, and air is excluded from between the waveguide 111 and the light emitting element 121 or the photoelectric element 131. Therefore, according to the multichip module 1, the loss of light due to condensation is suppressed. Further, since the waveguide embedded substrate 11 has the injection holes 116a and 116b, after the interposers 12 and 13 and the waveguide embedded substrate 11 are fixed by ordinary solder reflow in the manufacture of the multichip module 1, Sealant can be injected into the internal spaces 16a and 17a from the injection holes 116a and 116b. Therefore, the multichip module 1 in which the sealing agent is filled between the waveguide 111 and the light emitting element 121 or the photoelectric element 131 without a gap can be easily manufactured. Moreover, since the sealing agents 16 and 17 are matching oils that improve the light transmission efficiency, the light transmission efficiency between the waveguide 11 and the light emitting element 121 or the photoelectric element 131 is increased.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の第2実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same elements as those in the embodiments described so far, and differences from the above-described embodiments will be described.

図3は、本発明の第2実施形態のマルチチップモジュールを示す断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a multichip module according to the second embodiment of the present invention.

図3に示すマルチチップモジュール2では、注入孔222a,222b,231a,231bが、導波路埋込基板21ではなく、インターポーザ22およびインターポーザ23に形成されている点が、図1のマルチチップモジュール1と異なる。   In the multichip module 2 shown in FIG. 3, the injection holes 222 a, 222 b, 231 a, and 231 b are formed not in the waveguide embedded substrate 21 but in the interposer 22 and the interposer 23. And different.

図4は、図3に示すインターポーザ22の底面図である。   FIG. 4 is a bottom view of the interposer 22 shown in FIG.

図4に示すように、インターポーザ22には、マルチチップモジュール2を製造する際、内部空間16aに液状の封止剤を注入したときの一組の注入孔222a,222bが形成されている。注入孔222a,222bは、インターポーザ22を直線状に貫通する、ドリル等で容易に形成可能な形状の孔であり、図1のマルチチップモジュール1における注入孔116a,116bとは異なり、天井部材の追加やレジストによる空洞の成形が必要ない。したがって、第2実施形態のマルチチップモジュール2によれば、第2実施形態のマルチチップモジュール1における効果に加え、さらにマルチチップモジュールの製造が容易になる。   As shown in FIG. 4, the interposer 22 is formed with a pair of injection holes 222a and 222b when a liquid sealing agent is injected into the internal space 16a when the multichip module 2 is manufactured. The injection holes 222a and 222b are holes having a shape that penetrates the interposer 22 in a straight line and can be easily formed with a drill or the like. Unlike the injection holes 116a and 116b in the multichip module 1 of FIG. There is no need to add or form a cavity with resist. Therefore, according to the multichip module 2 of the second embodiment, in addition to the effects of the multichip module 1 of the second embodiment, the manufacture of the multichip module is further facilitated.

なお、上述の実施形態においては、パッキン14,15の材質は、例えば弾性を有する耐熱性のシリコン樹脂として説明したが、これに限るものではない。本発明にいう隔壁は、内部空間を外部から隔てるものであれば他の材質であってもよい。   In the above-described embodiment, the material of the packings 14 and 15 has been described as, for example, a heat-resistant silicon resin having elasticity, but is not limited thereto. The partition wall referred to in the present invention may be made of other materials as long as the internal space is separated from the outside.

また、封止剤16,17としてマッチングオイルの例を説明したがこれに限られるものではなく、本発明の封止剤16,17の材質は、高温で液状化し注入孔から注入することができ、室温で固化する樹脂であってもよく、また、注入孔から注入する時点では液状であり、所定の時間が経過すると固化する樹脂であってもよい。本発明の封止剤は、例えば、ポリカーポネートやPET等の樹脂であってもよい。これらの樹脂が空気よりも高く、導波路の屈折率により近い屈折率を有することで結露による損失が抑えられるだけでなく光伝送効率が向上する。   Moreover, although the example of matching oil was demonstrated as sealing agent 16 and 17, it is not restricted to this, The material of sealing agent 16 and 17 of this invention can be liquefied at high temperature and can be inject | poured from an injection hole. Further, it may be a resin that solidifies at room temperature, or may be a resin that is liquid at the time of pouring from the pouring hole and solidifies after a predetermined time. The sealant of the present invention may be, for example, a resin such as polycarbonate and PET. Since these resins are higher than air and have a refractive index closer to the refractive index of the waveguide, not only the loss due to condensation is suppressed, but also the light transmission efficiency is improved.

また、本実施形態では、マルチチップモジュールの例を説明したが、本発明は、マルチチップモジュールのみに適用されるものではなく、例えば光ケーブルに接続するシングルチップ構成の光接続装置にも適用が可能である。   In this embodiment, an example of a multi-chip module has been described. However, the present invention is not only applied to a multi-chip module, but can also be applied to, for example, an optical connection device having a single-chip configuration connected to an optical cable. It is.

本発明の光接続装置の第1実施形態のマルチチップモジュールの断面図である。It is sectional drawing of the multichip module of 1st Embodiment of the optical connection apparatus of this invention. インターポーザの底面図である。It is a bottom view of an interposer. 本発明の第2実施形態のマルチチップモジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the multichip module of 2nd Embodiment of this invention. 図3に示すインターポーザの底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the interposer shown in FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

1,2 マルチチップモジュール(光接続装置)
11,21 導波路埋込基板
12,13,22,23 インターポーザ
14,15 パッキン(隔壁)
16a,17a 内部空間
16,17 封止剤
111 導波路
111a,111b 端部
116a,116b,117a,117b 注入孔
222a,222b,231a,231b 注入孔
121 発光素子(信号媒体変換素子)
121a 作用面
131 光電素子(信号媒体変換素子)
131a 作用面
122,132 半導体素子
1, 2 Multi-chip module (optical connection device)
11, 21 Waveguide embedded substrate 12, 13, 22, 23 Interposer 14, 15 Packing (partition wall)
16a, 17a Internal space 16, 17 Sealant 111 Waveguide 111a, 111b End portion 116a, 116b, 117a, 117b Injection hole 222a, 222b, 231a, 231b Injection hole 121 Light emitting element (signal medium conversion element)
121a Working surface 131 Photoelectric element (signal medium conversion element)
131a Working surface 122,132 Semiconductor element

Claims (4)

光信号伝送用の導波路が形成された導波路埋込基板と、
電気信号と光信号との間で変換を担う信号媒体変換素子を前記導波路埋込基板に作用面を向けた状態に搭載して前記導波路埋込基板に固定されたインターポーザと、
前記導波路埋込基板と前記インターポーザとの間に介在し前記信号媒体変換素子を取り囲んで内部空間を形成する隔壁と、
前記内部空間に充填された光透過性の封止剤とを有することを特徴とする光接続装置。
A waveguide embedded substrate in which a waveguide for optical signal transmission is formed;
An interposer fixed to the waveguide-embedded substrate by mounting a signal medium conversion element responsible for conversion between an electrical signal and an optical signal in a state in which the working surface faces the waveguide-embedded substrate;
A partition wall interposed between the waveguide embedded substrate and the interposer and surrounding the signal medium conversion element to form an internal space;
An optical connection device comprising: a light-transmitting sealant filled in the internal space.
前記インターポーザが、前記内部空間に前記封止剤を注入したときの注入孔を有するものであることを特徴とする請求項1記載の光接続装置。   The optical connection device according to claim 1, wherein the interposer has an injection hole when the sealing agent is injected into the internal space. 前記導波路埋込基板が、前記内部空間に前記封止剤を注入したときの注入孔を有するものであることを特徴とする請求項1記載の光接続装置。   2. The optical connection device according to claim 1, wherein the waveguide embedded substrate has an injection hole when the sealing agent is injected into the internal space. 前記封止剤は、前記信号媒体変換素子と前記導波路との間の光伝送効率を向上させる屈折率調合剤であることを特徴とする請求項1記載の光接続装置。   The optical connecting device according to claim 1, wherein the sealing agent is a refractive index compounding agent that improves light transmission efficiency between the signal medium conversion element and the waveguide.
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