JP2007264517A - 光配線モジュールとその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気配線基板上に、発光素子と受光素子の一方又は両方と、導波路とを少なくとも備え、これら光学素子が光結合可能に実装されてなる光配線モジュールの製造方法において、光配線モジュールの電気配線基板上に、前記光学素子を所定の実装位置に位置決めするレールを設け、次いで基板実装面側に前記レールが摺動可能に嵌合するレール溝を設けた前記光学素子をレールに嵌合し、又はレールが摺動可能に嵌合するレール溝を有する光学素子固定用ジグの固定部に前記光学素子を固定し、次いで前記光学素子をレールに沿って所定の実装位置に移動させて位置決めし、次いで前記光学素子を所定の実装位置に固定することを特徴とする光配線モジュールの製造方法。
【選択図】図1
Description
中でもフレキシブル性を有する光配線は、狭い領域や携帯電話のヒンジ部などの可動部に実装が可能であるという点から注目されている。このような光配線としては、アクリル、エポキシ、ポリイミドなどの材質からなる高分子導波路や、アクリルなどの材質からなるプラスチック光ファイバが挙げられる。これらの光配線を用いて、発光ダイオード(LED)、レーザダイオード(LD)やVCSELなどの発光素子とフォトダイオード(PD)などの受光素子の間を結合した、光配線モジュールが提案されている。
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、受光素子、発光素子、導波路等の光学素子を基板上に低コストで高精度に実装し得る光配線モジュールとその製造方法の提供を目的とする。
また、光配線モジュールの電気配線基板上に、光学素子を所定の実装位置に位置決めするレールを設け、光学素子側にレール溝を設けるだけで高精度のアライメントを行うことができるので、従来の位置決め方法と比べ、低コストで位置決めすることができる。
また本発明の光配線モジュールの製造方法は、光配線モジュールの電気配線基板上に、光学素子を所定の実装位置に位置決めするレールを設け、光学素子側にレール溝を設けるだけで高精度のアライメントを行うことができるので、位置決めのために必要なコストを大幅に削減でき、低コストで高品質の光配線モジュールを製造することができる。
図1及び図2は、本発明の光配線モジュールの第1実施形態を示す図であり、図1(a)は光配線モジュールの平面図、(b)は側面図、図2(a)は光学素子実装前の電気配線基板5の平面図、(b)は光学素子側に設けたレール溝を示す底面図である。これらの図中、符号1は、発光素子又は受光素子(以下、受・発光素子と記す。)、2は導波路固定用ジグ、3は導波路、4はレール、5は電気配線基板、6はレール溝である。
なお、本発明において「光学素子」とは、前記受・発光素子1と導波路3の他に、例えば、カプラ、波長フィルタ、ミラー、アイソレータ、センサなどがある。
また光配線モジュールの電気配線基板5上に、光学素子を所定の実装位置に位置決めするレール4を設け、光学素子側にレール溝6を設けるだけで高精度のアライメントを行うことができるので、従来の位置決め方法と比べ、低コストで位置決めすることができる。
本発明の製造方法は、例えば、図1に示すように、電気配線基板5上に、受・発光素子1と導波路3とを少なくとも備え、これら光学素子を光結合可能に実装して光配線モジュールを製造する光配線モジュールの製造方法であり、光配線モジュールの電気配線基板5上に、光学素子を所定の実装位置に位置決めするレール4を設け、次いで基板実装面側に前記レール4が摺動可能に嵌合するレール溝6を設けた光学素子をレール4に嵌合し、又はレール4が摺動可能に嵌合するレール溝6を有する光学素子固定用ジグの固定部に前記光学素子を固定し、次いで前記光学素子をレールに沿って所定の実装位置に移動させて位置決めし、次いで前記光学素子を所定の実装位置に固定させることを特徴としている。
また光配線モジュールの電気配線基板上に、光学素子を所定の実装位置に位置決めするレールを設け、光学素子側にレール溝を設けるだけで高精度のアライメントを行うことができるので、位置決めのために必要なコストを大幅に削減でき、低コストで高品質の光配線モジュールを製造することができる。
本実施形態の光配線モジュールは、電気配線基板5上に、図3(a)に示すように、直線状のレール主線と、それと直交する2本の分岐レールとを有するレール4を設け、受・発光素子1の基板実装面側と導波路固定用の光学素子固定用ジグ2とに、図3(b)に示すような十文字のレール溝6を設け、これらの光学素子を位置決め可能としたことを特徴としている。
本実施形態の光配線モジュールは、電気配線基板5上に、図4(a)に示すように、2本の平行なレール4を設け、受・発光素子1の基板実装面側と導波路固定用の光学素子固定用ジグ2とに、図4(b)に示すような二字状のレール溝6を設け、これらの光学素子をレール4に沿って移動可能としたことを特徴としている。なお、レール本数は3本以上としてもよい。
本実施形態の光配線モジュールは、発光素子9と受光素子10を同一の受発光素子固定用ジグ8に実装し、発光素子9と受光素子10の間に位置するようにレール4を設けた構成となっている。図中、符号9aは発光面、10aは受光面である。
図8(a)に示すポリイミド製のフレキシブルプリント基板11上に、レール4を作製した。レール4は銅製で、フレキシブルプリント基板11上に形成される電気配線と同じ材質であり、電気配線を形成する際に、同時にパターニングした。
銅配線及びレールのパターニングは、従来のプリント回路形成技術である、フォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術を用いた。
また、発光素子9としてLEDを用い、受光素子10としてPDを用意した。これらの受発光素子を固定するための固定用ジグ8を用意した。
固定用ジグ8には、図8(b)に示すレール溝6を設けた。レール溝6の加工は、切削加工で行った。LED、PDはジグ8上にハンダにより固定した。受発光素子9,10とフレキシブルプリント基板11との間で電気的接合が取れるよう、固定用ジグ8には電極パッドを設けた。
また、光導波路としてφ250μmのプラスチックファイバ12を準備し、これを固定するためのV溝を備えた固定用ジグ2を用意した。固定用ジグ2には図8(b)に示すレール溝6を設けた。レール溝6の加工は切削加工で行った。
Claims (21)
- 電気配線基板上に、発光素子と受光素子の一方又は両方と、導波路とを少なくとも備え、これら光学素子が光結合可能に実装されてなる光配線モジュールにおいて、
光配線モジュールの電気配線基板上に、前記光学素子をそれぞれの所定の実装位置に位置決めするレールが設けられ、前記光学素子が前記レール上の所定の実装位置に固定されていることを特徴とする光配線モジュール。 - 前記レールが、電気配線基板面から突出した断面形状をなすことを特徴とする請求項1に記載の光配線モジュール。
- 前記レールが、複数本並行に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光配線モジュール。
- 前記光学素子の基板実装面側に、レールが摺動可能に嵌合するレール溝が設けられたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光配線モジュール。
- 前記光学素子の固定部と、前記レールが摺動可能に嵌合するレール溝とを有する光学素子固定用ジグがレール上に設けられ、前記光学素子が該光学素子固定用ジグの固定部に固定されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光配線モジュール。
- 前記電気配線基板上に、前記レールから直交方向もしくは任意方向に分岐した分岐レールが設けられたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光配線モジュール。
- 前記光学素子の基板実装面側に、前記レール及び前記分岐レールに嵌合するレール溝が設けられたことを特徴とする請求項6に記載の光配線モジュール。
- 前記光学素子の固定部と、前記レール及び前記分岐レールに嵌合するレール溝とを有する光学素子固定用ジグがレール上に設けられ、前記光学素子が該光学素子固定用ジグの固定部に固定されたことを特徴とする請求項6に記載の光配線モジュール。
- 前記電気配線基板が、紙フェノール、ガラスエポキシ、紙エポキシ、コンポジット、アルミナ、フッ素樹脂からなる群から選択されるリジッドプリント基板、又はポリイミドフィルムからなるフレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光配線モジュール。
- 前記電気配線基板上の電気配線及びレールの材質が、銅、鉄、アルミニウムから選択される一種又は二種以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光配線モジュール。
- レール及び電気配線を形成する金属が銅であり、銅の厚さは15μm〜40μmの範囲内であることを特徴とする請求項10に記載の光配線モジュール。
- レール及びレール溝の幅は、10μm〜100μmの範囲内であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の光配線モジュール。
- 電気配線基板上に、発光素子と受光素子の一方又は両方と、導波路とを少なくとも備え、これら光学素子が光結合可能に実装されてなる光配線モジュールの製造方法において、
光配線モジュールの電気配線基板上に、前記光学素子を所定の実装位置に位置決めするレールを設け、次いで基板実装面側に前記レールが摺動可能に嵌合するレール溝を設けた前記光学素子をレールに嵌合し、又はレールが摺動可能に嵌合するレール溝を有する光学素子固定用ジグの固定部に前記光学素子を固定し、次いで前記光学素子をレールに沿って所定の実装位置に移動させて位置決めし、次いで前記光学素子を所定の実装位置に固定することを特徴とする光配線モジュールの製造方法。 - 電気配線基板上に、発光素子と受光素子の一方又は両方と、導波路とを少なくとも備え、これら光学素子が光結合可能に実装されてなる光配線モジュールの製造方法において、
光配線モジュールの電気配線基板上に、前記光学素子を所定の実装位置に位置決めするレール、および、前記レールから直交方向もしくは任意方向に分岐した分岐レールを設け、次いで基板実装面側に前記レール及び前記分岐レールに嵌合するレール溝を設けた前記光学素子をレールに嵌合し、又はレールおよび分岐レールに嵌合するレール溝を有する光学素子固定用ジグの固定部に前記光学素子を固定し、次いで前記光学素子をレール上の所定の実装位置に移動させて位置決めし、次いで前記光学素子を所定の実装位置に固定することを特徴とする光配線モジュールの製造方法。 - 前記レールを複数本並行に設けることを特徴とする請求項13又は14に記載の光配線モジュールの製造方法。
- 前記電気配線基板全面又は一部に形成された金属箔をエッチングすることで前記レールをパターニングし、レールを形成することを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載の光配線モジュールの製造方法。
- 前記レールが、電気配線基板上の電気配線と同じ材質であり、電気配線をパターニングする際に、同時にレールをパターニングすることを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の光配線モジュールの製造方法。
- 前記電気配線基板が、紙フェノール、ガラスエポキシ、紙エポキシ、コンポジット、アルミナ、フッ素樹脂からなる群から選択されるリジッドプリント基板、又はポリイミドフィルムからなるフレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項13〜17のいずれかに記載の光配線モジュールの製造方法。
- 前記電気配線基板上の電気配線及びレールの材質が、銅、鉄、アルミニウムから選択される一種又は二種以上であることを特徴とする請求項13〜18のいずれかに記載の光配線モジュールの製造方法。
- レール及び電気配線を形成する金属が銅であり、銅の厚さは15μm〜40μmの範囲内であることを特徴とする請求項19に記載の光配線モジュールの製造方法。
- レール及びレール溝の幅が10μm〜100μmの範囲内であることを特徴とする請求項13〜20のいずれかに記載の光配線モジュールの製造方法。
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2006
- 2006-03-30 JP JP2006092757A patent/JP2007264517A/ja active Pending
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