JP2013057870A - 光電変換モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電変換モジュール1は、基板10と、基板10に実装された光電変換素子12及びIC(集積回路)チップ14と、基板10に設けられた保持溝20に固定され、光電変換素子12と光学的に結合される光ファイバ22と、基板10に第1接着剤26を用いて固定され、光ファイバ22を押える光ファイバ押さえ部材24と、光ファイバ22の軸線方向にて基板10の端から突出し、基板10から延出する光ファイバ22の延出部が第2接着剤32を用いて接着される光ファイバ接着用部材30と、を備える。
【選択図】図2
Description
例えば、特許文献1が開示する基板に対する光ファイバの固定構造では、光ファイバを接着剤で基板に固定するとともに、光ファイバを覆うシースの部分も接着剤で基板に固定している。
光ファイバを固定するための保持溝が短くなると、基板に対する光ファイバの接続強度が弱くなるという問題がある。接続強度が弱いと、引っ張りによって、容易に光ファイバが保持溝から抜けてしまう虞がある。
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態の光電変換モジュール1の外観を概略的に示す斜視図であり、図2は、光電変換モジュール1の概略的な断面図である。
光電変換モジュール1は、基板10と、基板10に実装された光電変換素子12及びIC(集積回路)チップ14と、基板10に設けられた保持溝20に固定され、光電変換素子12と光学的に結合される光ファイバ22と、基板10に第1接着剤26を用いて固定され、前記基板10に光ファイバ22を押えて固定する光ファイバ押さえ部材24と、光ファイバ22の軸線方向にて基板10の端から突出し、基板10から延出する光ファイバ22の延出部が第2接着剤32を用いて接着される光ファイバ接着用部材30と、を備える。
基板10は、透光性を有するリジッド基板である。基板10は、例えば、樹脂、無機材料、又は、樹脂と無機材料の複合材料からなる。無機材料としては、ガラス、シリコン、及び、サファイアからなる群から選択される1種を用いることができる。
光電変換素子12は、LD(レーザダイオード)等の発光素子、又は、PD(フォトダイオード)等の受光素子である。光電変換素子12が発光素子である場合、ICチップ14は、光電変換素子12を駆動するための駆動回路を構成している。光電変換素子12が受光素子である場合、ICチップ14は、光電変換素子12が出力した電気信号を増幅する増幅回路を構成している。
なお、光電変換素子12は、面発光型又は面受光型であり、出射部又は入射部が実装面と対向するように配置される。
なお、符号34は、光ファイバ接着用部材30から離れた位置にて光ファイバ22を覆っているシースに付されている。
この構成によれば、保持溝20が短くても、光ファイバ22の延出部が光ファイバ接着用部材30に接着されることで、全体として、基板10に対する光ファイバ22の接続強度が十分に確保される。このため、光ファイバ22の端部が保持溝20から抜けてしまうことが防止される。
なお、第2接着剤32は第1接着剤26に比べて軟らかいので、光ファイバ接着用部材30の先端にて光ファイバ22が急激に折れ曲がることはない。
また、光ファイバ接着用部材30及び光ファイバ押さえ部材24が紫外線透過性を有することにより、第1接着剤26及び第2接着剤32として紫外線硬化樹脂を用いることができる。このため、この光電変換モジュール1は組み立てが容易であり、生産性が高い。
またこの構成によれば、第2接着剤32の材料が漏れ難いので、光電変換モジュール1は組み立てが容易であり、生産性が高い。
以下、第2実施形態について説明する。なお、以下の実施形態の説明では、先行する実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を簡略化又は省略する。
光電変換モジュール50は、可撓性及び透光性を有する基板52を有し、基板52は、例えばポリイミド樹脂からなる。基板52の実装面には、図示しない導電体パターンが形成され、光電変換素子54及びICチップ56がフリップチップ実装されている。また、実装面の一端側には、例えば紫外線硬化樹脂からなる接着剤58によって、支持部材60が接着されている。支持部材60は例えばガラス板からなる。
なお、接続部材一体型光ファイバ接着用部材74は、透明な樹脂製であってもよいが、この場合、金属と同等の強度を確保するために、接続部材76の厚さが厚くなってしまう。このため、光電変換モジュール50の小型化を図る場合には、接続部材一体型光ファイバ接着用部材74は金属からなるのが好ましい。
光ファイバ接着用部材78は、底壁82及び底壁82の両側に連なる側壁84からなり、側壁84は、光ファイバ22の軸線方向にて、基板10から離れるほど光ファイバ22に近付くように、光ファイバ22に対して傾斜している。換言すれば、側壁84は、基板10に近付くほど光ファイバ22から離れるように傾斜している。
また、上述した第2実施形態の光電変換モジュール50では、光ファイバ接着用部材78の側壁84が、基板52から離れるほど光ファイバ22の延出部に近付くように傾斜しており、第2接着剤80の材料を、より多く容易に注液可能である。このため、第2接着剤80をより大きくすることができ、側壁が傾斜していない場合に比べて、光電変換モジュール50の信頼性がより高くなっている。
以下、第3実施形態について説明する。
図9は、第3実施形態の光電変換モジュール90を概略的に示す断面図である。
光電変換モジュール90は、第2実施形態と比べた場合、補強チューブ92を更に備える。補強チューブ92は、例えば、300μm以上10000μm以下の長さを有し、基板52から所定長さにて光ファイバ22の延出部を囲んでいる。補強チューブ92は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等の透光性及び紫外線透過性を有するフッ素系樹脂からなり、光ファイバ22よりも大きな内径の円筒形状を有する。
第4接着剤94は、主に、基板52側の補強チューブ92の端部の内側に位置している。第4接着剤94は、例えば、紫外線硬化樹脂からなり、光ファイバ22の延出部の周囲に第4接着剤94の材料を付与してから、補強チューブ92をかぶせ、紫外線を照射することによって硬化させられる。
そして、補強チューブ92は、第2接着剤80を介して光ファイバ接着用部材78に接着されている。第2接着剤80の材料は、第4接着剤94の硬化後に補強チューブ92の外側と光ファイバ接着用部材78の間に付与され、硬化させられる。
以下、第4実施形態について説明する。
図10は、第4実施形態の光電変換モジュール100を概略的に示す断面図である。
光電変換モジュール100は、第2実施形態と比べた場合、ルースチューブ102を更に備える。ルースチューブ102は、光ファイバ22及びシース34ととともに、光ケーブルを構成している。具体的には、ルースチューブ102は、円筒形状又は楕円形状を有し、光ファイバ22の略全域を覆っている。ルースチューブ102は、例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂からなり、光ファイバ22の外周面に接着されていない。
以下、第5実施形態について説明する。
図11は、第5実施形態の光電変換モジュール110を概略的に示す断面図である。
光電変換モジュール110は、ルースチューブ102を更に備える点において、第3実施形態と異なる。つまり、光電変換モジュール110は、第3実施形態と第4実施形態を組み合わせた形態を有する。
また、第5実施形態の光電変換モジュール110は、補強チューブ92を有するので第3実施形態と同様に曲げに強く、且つ、ルースチューブ102を有するので引っ張りに強い。このため、光電変換モジュール100は、より高い信頼性を有する。
以下、第6実施形態について説明する。
図6は、第6実施形態の光電変換モジュール120の概略的な断面も示している。
図12及び図13は、光電変換モジュール120に用いられた接続部材一体型光ファイバ接着用部材122の外観を概略的に示す上面図及び正面図である。接続部材一体型光ファイバ接着用部材122の光ファイバ接着用部材124の側壁126は、底壁82から離れるほど間隔が広くなるように傾斜している。
以下、第7実施形態について説明する。
図14は、第7実施形態の光電変換モジュール130の概略的な断面を示している。図15は、光電変換モジュール130に用いられた部材132の外観を概略的に示す斜視図である。
以下、参考例について説明する。
図16は、参考例の光電変換モジュール150を概略的に示す断面図である。光電変換モジュール150は、接続部材一体型光ファイバ接着用部材74を備えていない点において、第2実施形態と異なっている。光ファイバ接着用部材78が無いために、第2実施形態と比べて、第2接着剤80は小さくなっている。なお、第2接着剤80によっても、補強チューブ92は基板52、支持部材60及び光ファイバ押さえ部材68に接着されている。
例えば、第1乃至第6実施形態では、基板10,52の背面に保持溝20,64が設けられていたが、保持溝が基板の実装面に設けられていても良い。
また、光ファイバ22と光電変換素子12を光学的に接続するために、ミラー28以外の光学要素を用いても良い。
10 基板
12 光電変換素子
14 ICチップ
20 保持溝
22 光ファイバ
24 光ファイバ押さえ部材
26 第1接着剤
30 光ファイバ接着用部材
32 第2接着剤
Claims (10)
- 基板と、
前記基板に実装された光電変換素子と、
保持溝に固定され、前記光電変換素子と光学的に結合される光ファイバと、
前記基板に対して第1接着剤を用いて固定され、前記基板に前記光ファイバを押えて固定する光ファイバ押さえ部材と、
前記保持溝は、前記基板又は前記光ファイバ押さえ部材に設けられており、
前記光ファイバの軸線方向にて前記基板の端から突出し、前記基板から延出する前記光ファイバの延出部が第2接着剤を用いて接着される光ファイバ接着用部材と
を備える光電変換モジュール。 - 前記光ファイバ接着用部材は、前記光ファイバ押さえ部材と一体に設けられる
請求項1に記載の光電変換モジュール。 - 前記光ファイバ接着用部材及び前記光ファイバ押さえ部材は、紫外線透過性を有し、
前記第1接着剤及び前記第2接着剤は紫外線硬化樹脂からなる、
請求項2記載の光電変換モジュール。 - 前記光ファイバ接着用部材は、前記光ファイバ押さえ部材に接着される接続部材と一体に設けられ、
前記光ファイバ接着用部材及び接続部材は金属からなる、
請求項1に記載の光電変換モジュール。 - 前記基板の端から離間した位置に端部を有し、前記光ファイバの延出部を覆うルースチューブを更に備え、
前記ルースチューブの端及び前記光ファイバの延出部は、前記第2接着剤を介して前記光ファイバ接着用部材に接着されている、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の光電変換モジュール。 - 前記光ファイバの延出部を部分的に覆った状態で、前記基板の端、前記光ファイバの延出部及び前記光ファイバ接着用部材に接着される補強チューブを更に備え、
前記光ファイバの延出部は、前記補強チューブを介して前記光ファイバ接着用部材に接着されている、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の光電変換モジュール。 - 前記光ファイバ及び前記ルースチューブを部分的に覆った状態で、前記基板の端、前記光ファイバの延出部、前記ルースチューブ及び前記光ファイバ接着用部材に接着される補強チューブを更に備え、
前記光ファイバの延出部は、前記補強チューブを介して前記光ファイバ接着用部材に接着されている、
請求項5に記載の光電変換モジュール。 - 前記光ファイバ接着用部材は、底壁、及び、前記底壁の両側に連なる側壁からなり、
前記底壁は、前記基板から離れるほど前記光ファイバに近付くように、前記光ファイバに対して傾斜している、
請求項1乃至7の何れか一項に記載の光電変換モジュール。 - 前記側壁は、前記基板から離れるほど前記光ファイバに近付くように、前記光ファイバに対して傾斜している、
請求項8に記載の光電変換モジュール。 - 前記側壁は、前記底壁から離れるほど間隔が拡がるように前記底壁に対して傾斜している、
請求項8又は9に記載の光電変換モジュール。
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