JP2012515365A - 光モジュール、光印刷回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな構造を有する光モジュール、光印刷回路基板及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態による光モジュールは、光ファイバと、前記光ファイバの一端に結合される第１フェルールと、前記光ファイバの他端に結合された第２フェルールと、を含む。実施形態による光印刷回路基板は、第１基板と、前記第１基板上に取り付けられる光送信モジュール及び光受信モジュールと、前記第１基板を貫通して前記光送信モジュールの下側から前記光受信モジュール下側まで一体に延長される光ファイバと、前記光ファイバの一端及び多端に結合されて前記第１基板に支持される第１、２フェルールと、前記第１基板の下側に配置されて前記光ファイバが通過される第２基板と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、光モジュール、光印刷回路基板（Ｏｐｔｉｃａｌ ＰＣＢ）及びその製造方法に関する。

印刷回路基板は、多様な種類の多くの部品をフェノール樹脂又はエポキシ樹脂からなる平板上に搭載して、各部品間を接続する回路を樹脂平板の表面に密集して固定させた回路基板である。

印刷回路基板は、樹脂絶縁板に銅などの薄板を付着させた後、回路の配線パターンに従ってエッチングして必要な回路を構成し、部品を付着搭載させるための孔を空けて形成する。

印刷回路基板は、配線回路面の数によって単面基板、両面基板、多層基板などに分類され、層数が多ければ多いほど部品の実装力が優れて高精密製品に採用される。

最近、高分子重合体（Ｐｏｌｙｍｅｒ）とガラスファイバ（Ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ）とを用いて光に信号を送受信することができる光導波路を印刷回路基板に挿入するようになり、これを電気−光学回路基板（ＥＯＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）と呼ぶ。

一方、従来のＥＯＣＢは、光導波路が埋設された光印刷回路基板に光ビアホールを空けて、４５°に傾いた反射鏡面が形成された光接続棒（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｏｄ）又は９０°に曲がったガラスファイバが形成された光接続ブロック（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）を挿入して形成する。

しかし、従来のＥＯＣＢは、光導波路と光接続棒／光接続ブロックとの上下左右位置を正確に整列することが困難であることから、光経路を正確に合わせることが困難であるという問題がある。

また、従来のＥＯＣＢは、回路基板内に光導波路を挿入するために複数の積層、掘削工程などが要求される問題がある。

本発明の実施形態は、新たな構造を有する光モジュール、光印刷回路基板及びその製造方法を提供する。

本発明の実施形態は、光素子の整列が容易な光モジュール、光印刷回路基板及びその製造方法を提供する。

本発明の実施形態は、製造工程が簡単な光印刷回路基板及びその製造方法を提供する。

本発明の実施形態による光モジュールは、光ファイバと、前記光ファイバの一端に結合された第１フェルール（ｆｅｒｒｕｌｅ）と、前記光ファイバの他端に結合された第２フェルールと、を含む。

本発明の実施形態による光印刷回路基板は、第１基板と、前記第１基板上に取り付けられる光送信モジュール及び光受信モジュールと、前記第１基板を貫通し前記光送信モジュールの下側から前記光受信モジュールの下側まで一体に延長される光ファイバと、前記光ファイバの一端及び他端に結合され前記第１基板に支持される第１、２フェルールと、前記第１基板の下側に配置され前記光ファイバが通過される第２基板と、を含む。

本発明の実施形態による光印刷回路基板の製造方法は、光ファイバの両端に第１フェルール及び第２フェルールが結合された光モジュールを準備するステップと、第１基板に前記第１基板を貫通する第１フェルール取付け部及び第２フェルール取付け部を形成するステップと、前記第１フェルール取付け部及び第２フェルール取付け部に前記第１フェルール及び第２フェルールを挿入するステップと、前記第１基板に第２基板を加熱及び加圧付着して前記光ファイバが前記第２基板内に埋設されるようにするステップと、前記第１フェルールに対向するように前記第１基板に光送信モジュールを取り付けて、前記第２フェルールに対向するように前記第１基板に光受信モジュールを取り付けるステップと、を含む。

本発明の実施形態は、新たな構造を有する光モジュール、光印刷回路基板及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態は、光素子の整列が容易な光モジュール、光印刷回路基板及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態は、製造工程が簡単な光印刷回路基板及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態による光モジュールを説明する図である。 本発明の実施形態による光印刷回路基板及びその製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態による光印刷回路基板及びその製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態による光印刷回路基板及びその製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態による光印刷回路基板及びその製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態による光印刷回路基板及びその製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態による光印刷回路基板及びその製造方法を説明する図である。

本発明による実施形態の説明に当たって、各層（膜）、領域、パターン又は構造物等が基板、各層（膜）、領域、パッド、等の「上（ｏｎ）」に、又は「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものとして記載される場合において、「上」及び「下」は、「直接」又は「他の構成要素を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されるものをすべて含む。また、各層の上又は下に対する基準は、図面を基準に説明する。

図面における各構層の厚さや大きさは、説明の便利及び明確性のために誇張されるか、省略されるか又は概略的に示されている。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを専ら反映するものではない。

以下、添付の図面を参照して実施形態による光モジュール、光印刷回路基板及びその製造方法に対して詳しく説明する。

図１は、実施形態による光モジュールを説明する図である。

図１を参照すると、光モジュールは、光ファイバ２０と、前記光ファイバ２０の両端に結合された第１、２フェルール（ｆｅｒｒｕｌｅ）１１、２２とを含む。

前記光ファイバ２０は、光信号を送信する機能を提供し、前記第１、２フェルール１１、１２は、前記光ファイバ２０の両端に形成されて光ファイバ２０の位置整列が容易であるように働く。

本発明の実施形態においては、一つの光ファイバ２０が示されているが、前記光ファイバ２０は、複数個を設けることができ、複数個の光ファイバ２０は、前記第１、２フェルール１１、１２に結合することができる。

本発明の実施形態にて、光モジュールは、前記第１フェルール１１が結合された部分の光ファイバ２０で光信号が印加されて、前記第２フェルール１２が結合された部分の光ファイバ２０から光信号が出力される。

従来の光モジュールは、印刷回路基板に埋設された直線形態の光導波路が備えられ、前記光導波路と垂直方向から印加される光信号を前記光導波路へ送るために反射鏡面が形成された光接続棒、又は曲げられた光導波路が形成された光接続ブロックを前記光導波路の一側に整列させて、前記光導波路から前記光導波路と垂直方向へ光信号を出力するために反射鏡面が形成された光接続棒、又は曲げられた光導波路が形成された光接続ブロックを前記光導波路の他側に整列させて用いたが、本発明の実施形態による光モジュールは、前記光ファイバ２０が光導波路の機能と、光接続棒又は光接続ブロックの機能とをすべて提供する。

前記光ファイバ２０は、前記第１、２フェルール１１、１２の第１面と前記第１面の反対方向の第２面とを貫通して光信号を送信する。すなわち、実施形態で前記光ファイバ２０は、前記第１、２フェルール１１、１２内で直線形態に形成され、前記第１、２フェルール１１、１２の側面と平行に配置される。

図２〜図７は、実施形態による光印刷回路基板及びその製造方法を説明する図である。

図２を参照すると、第１基板３０が用意される。前記第１基板３０は、絶縁部材の両面に銅箔が形成された銅箔積層板であってもよいし、複数の回路パターン（図示せず）及び／又は導電ビア（図示せず）が形成されてもよい。

図３を参照すると、前記第１基板３０に掘削工程を介して第１フェルール取付け部３１及び第２フェルール取付け部３２を形成する。

図４を参照すると、前記第１フェルール取付け部３１及び第２フェルール取付け部３２に、前記第１フェルール１１及び第２フェルール１２を挿入する。

図５を参照すると、前記第１基板３０上に第２基板４０を配置して、前記第２基板４０を加圧して前記第１基板３０と付着させる。

前記第２基板４０は、半流動状態の基板が用いられ、例えば、プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）が用いられることができる。

図６を参照すると、前記第２基板４０は、半流動状態であるので加圧過程で前記光ファイバ２０が前記第２基板４０によって適切に曲げられることになる。

また、前記光ファイバ２０は、前記第２基板４０内に埋設される。前記第１フェルール１１及び第２フェルール１２内に配置された前記光ファイバ２０は、前記第１基板３０の主面（ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｓｕｒｆａｃｅ）に垂直を形成するように配置される。

図示されていないが、前記第２基板４０に回路パターンを形成するか、導電ビアを形成することもできる。

図７を参照すると、前記第１フェルール１１に対向する位置に光送信モジュール５１を取り付けて、前記第２フェルール１２に対向する位置に光受信モジュール５２を取り付ける。

例えば、前記光送信モジュール５１は、垂直キャビティ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）を含んでもよく、前記光受信モジュール５２は、フォートダイオードを含んでもよい。

図７に示すように、実施形態による光印刷回路基板にて、前記光ファイバ２０は、前記光送信モジュール５１の下側から前記光受信モジュール５２の下側まで一体に形成延長される。

前記第１、２フェルール１１、１２は、少なくとも一部分が前記第１基板３０と同一水平面上に配置され、前記光ファイバ２０は、一部分が前記第１基板３０の下側に配置される。

前記光ファイバ２０は、一部分が前記光送信モジュール５１と光受信モジュール５２とを接続する仮想の直線と平行な方向に配置されて、前記光ファイバ２０は、一部分が前記光送信モジュール５１と光受信モジュール５２とを接続する仮想の直線と垂直な方向に配置される。

上述のように、実施形態による光印刷回路基板は、前記光送信モジュール５１で光信号が印加されると、前記光送信モジュール５１の下側に配置された光ファイバ２０で光信号が入力され、前記光受信モジュール５２の下側に配置された光ファイバ２０を介して前記光受信モジュール５２へ光信号が出力される。

上述のように、前記光ファイバ２０は、前記光送信モジュール５１の下端から前記光受信モジュール５２の下端まで一端に形成されるため、精密な整列が要求されず、製造方法が簡単であるという長所がある。

以上で実施例を中心に説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の実施例における本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示されていない多様な変形及び応用が可能であるということが分かるであろう。例えば、実施例で具体的に示した各構成要素は、変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関する差は、添付した特許請求の範囲内で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。

本発明の実施形態は、光源として用いられる発光素子に適用することができる。

Claims (15)

1. 光ファイバと、
   前記光ファイバの一端に結合される第１フェルールと、
   前記光ファイバの他端に結合される第２フェルールと、
   を含む光モジュール。
2. 前記光ファイバは、第１フェルール及び第２フェルールの間の間隔が調整可能であり、前記第１フェルール及び第２フェルールの間の間隔変化に従って前記光ファイバの曲がりが変化する請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び第２フェルール各々の第１面と、前記第１面と反対方向に配置される第２面とを貫通する請求項１に記載の光モジュール。
4. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び第２フェルールの内に直線形態に配置される請求項１に記載の光モジュール。
5. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び前記第２フェルールの内に、前記第１フェルール及び第２フェルールの側面と平行に配置される請求項４に記載の光モジュール。
6. 第１基板と、
   前記第１基板上に取り付けられる光送信モジュール及び光受信モジュールと、
   前記第１基板を貫通して前記光送信モジュールの下側から前記光受信モジュールの下側まで一体に延長される光ファイバと、
   前記光ファイバの一端及び他端に結合されて前記第１基板に支持される第１、２フェルールと、
   前記第１基板の下側に配置されて前記光ファイバが通過する第２基板と、
   を含む光印刷回路基板。
7. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び第２フェルール各々の第１面及び前記第１面と反対方向に配置される第２面を通過する請求項６に記載の光印刷回路基板。
8. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び第２フェルール内で直線形態に配置される請求項６に記載の光印刷回路基板。
9. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び第２フェルール内で前記第１基板の主面と垂直に配置される請求項６に記載の光印刷回路基板。
10. 前記光ファイバは、前記第２基板内で少なくとも一部分が前記光送信モジュールと光受信モジュールとを接続する仮想の直線と平行な方向に配置される請求項６に記載の光印刷回路基板。
11. 光ファイバの両端に第１フェルール及び第２フェルールが結合される光モジュールを用意するステップと、
    第１基板に前記第１基板を貫通する第１フェルール取付け部及び第２フェルール取付け部を形成するステップと、
    前記第１フェルール取付け部及び第２フェルール取付け部に前記第２フェルール及び第２フェルールを挿入するステップと、
    前記第１基板に第２基板を加熱及び加圧付着し、前記光ファイバが前記第２基板内に埋設されるようにするステップと、
    前記第１フェルールに対向するよう前記第１基板に光送信モジュールを取り付けて、前記第２フェルールに対向するよう前記第１基板に光受信モジュールを取り付けるステップと、
    を含む光印刷回路基板の製造方法。
12. 前記第１基板は、回路パターン及び導電ビアが形成される請求項１１に記載の光印刷回路基板の製造方法。
13. 前記第２基板は、半流動状態のプリプレグを使用する請求項１１に記載の光印刷回路基板の製造方法。
14. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び第２フェルール各々の第１面と、前記第１面と反対方向に配置される第２面とを貫通する請求項１１に記載の光印刷回路基板の製造方法。
15. 前記光ファイバは、前記第１フェルール及び第２フェルール内で直線形態に配置される請求項１１に記載の光印刷回路基板の製造方法。

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