JP2014164270A - フェルール、光電気混載基板および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】第２の導光路が薄いものであっても第１の導光路を容易に接続させ得るフェルール、光電気混載基板および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明のフェルール８３は、光を伝送する光ファイバー８１ａ〜８１ｃの先端部に装着され、基板５と、該基板５に設けられ、光ファイバー８１ａ〜８１ｃと光学的に接続される光導波路３とを組立てた光導波路基板２に接続した接続状態で用いられる。また、フェルール８３は、接続状態で、基板５の平面視で光導波路基板２と重なっている重なり部を先端側に有し、重なり部には、接続状態で、光導波路基板２が入り込む逃げ部が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フェルール、光電気混載基板および電子機器に関する。

近年、光信号を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信では、光を一地点から他地点へ導くための手段として、基板と光導波路とを備えた光導波路基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の光導波路は、コア層と、該コア層の両面にそれぞれ設けられた一対のクラッド層とで構成されている。コア層には、線状のコア部と、それを挟むように設けられたクラッド部が形成されている。この光導波路の先端部には第１フェルールが装着され、光導波路と第１フェルールとで光導波路組立体が構成される。この光導波路組立体は、他の光学部品である光ファイバー組立体と接続されて用いられる。

光ファイバー組立体は、導光路を有する光ファイバーと、光ファイバーの先端部に装着された第２フェルールとで構成されている。第１フェルールに形成されたガイド孔に第２フェルールに形成されたガイドピンが挿入され、光導波路組立体と光ファイバー組立体とは、先端面同士を突き合わせた接続状態が保持される。この接続状態で、光導波路と光ファイバーとは、光学的に接続される。

さて、光導波路と光ファイバーとを接続する際、光導波路基板端に第１フェルールを取り付け、第２フェルールと接続する必要がある。しかしながら、光導波路が薄いものであるため、第１フェルールと第２フェルールとの接続状態において、光導波路に負荷がかかるおそれがあった。このように、基板上に設けられた光導波路と光ファイバー組立体の光フェイバーとを接続するのは困難であった。

特開２０１１−７５６８８号公報

本発明の目的は、第２の導光路が薄いものであっても第１の導光路を容易に接続させ得るフェルール、光電気混載基板および電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１） 光を伝送する第１の導光路の先端部に装着され、基板と、該基板に設けられ、前記第１の導光路と光学的に接続される第２の導光路とを組立てた導光路部品に接続した接続状態で用いられるフェルールであって、
前記接続状態で、前記基板の平面視で前記導光路部品と重なっている重なり部を先端側に有し、
前記重なり部には、前記接続状態で、前記導光路部品が入り込む逃げ部が形成されていることを特徴とするフェルール。

（２） 前記逃げ部は、前記重なり部の一部を欠損させた欠損部で構成される上記（１）に記載のフェルール。

（３） 前記欠損部は、前記接続状態で当該フェルールの先端側および前記基板側に開放している上記（２）に記載のフェルール。

（４） 前記欠損部の基端面は、前記接続状態で前記基板の側面と近接または接触している上記（２）または（３）に記載のフェルール。

（５） 前記接続状態を保持する保持機構を有している上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載のフェルール。

（６） 前記保持機構は、前記重なり部の前記逃げ部側に設けられ、前記基板に設けられたガイド孔に挿入されるガイドピンを有する上記（５）に記載のフェルール。

（７） 上記（１）ないし（６）のいずれか１項に記載のフェルールと、
前記第１の導光路とを備えることを特徴とするフェルール組立体。

（８） 上記（７）に記載のフェルール組立体と、
前記導光路部品とを備えることを特徴とする光電気混載基板。

（９） 上記（７）に記載のフェルール組立体を備えることを特徴とする電子機器。

本発明によれば、第２導光路が薄いものであっても第１導光路を容易に接続させ得るフェルール、光電気混載基板および電子機器を得ることができる。

本発明のフェルールの第１実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図である。 図１に示すＡ―Ａ線断面図である。 本発明のフェルールの第２実施形態を備えた光電気混載基板を示す縦断面図である。 本発明のフェルールの第３実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図である。 本発明のフェルールの第４実施形態を備えた光電気混載基板を示す縦断面図である。 本発明のフェルールの第５実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図である。 本発明のフェルールの第６実施形態を備えた光電気混載基板を示す縦断面図である。 本発明のフェルールの第７実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図である。

以下、本発明のフェルール、光電気混載基板および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明のフェルールの第１実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図、図２は、図１に示すＡ―Ａ線断面図である。

なお、以下では、説明の都合上、図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図２中の右側を「先端」、左側を「基端」と言う。また図１および図２では、光電気混載基板の厚さ方向を誇張して図示している（図３以降も同様）。

図１に示す光電気混載基板１は、基板５と光導波路（第２の導光路）３とを有する光導波路基板（導光路部品）２と、光導波路基板２に接続される光ファイバー組立体（フェルール組立体）８とで構成されている。光ファイバー組立体８は、光ファイバー（第１の導光路）８１ａ、８１ｂ、８１ｃと、光ファイバー８１ａ〜８１ｃの先端部に装着されるフェルール８３とで構成されている。また、本実施形態では、第１の導光路は光ファイバー８１ａ〜８１ｃとし、第２の導光路は光導波路３として説明するが、第１の導光路は光導波路でもよく、第２の導光部は光ファイバーであっても良いのは言うまでもない。

以下、各部の構成について説明する。
まず、基板５について説明する。図２に示すように、基板５は、光電気混載基板１を構成する各部を支持する機能を有するものであり、その上面５０には、光導波路３が配置されている。

また、基板５には、上面５０に開放する一対のガイド孔５８が形成されている。このガイド孔５８は、平面視で、それぞれ、円形をなし、その大きさは、後述するフェルール８３のガイドピン（保持機構）８７に対応している。これにより、フェルール８３のガイドピン８７を挿入することができ、この挿入状態（接続状態）で光導波路基板２と光ファイバー組立体とを固定することができる。なお、ガイド孔５８は、基板５に光導波路３を設置する際に、位置決め用のアライメントマークとしても用いることができる。

図２に示すように、基板５は、第１の絶縁層５１と、第１の導体パターン（導体回路）５２と、第２の絶縁層５３と、第２の導体パターン（導体回路）５４と、第３の絶縁層５５と、第３の導体パターン（導体回路）５６と、被覆層（ソルダーレジスト層）５７とを有し、これらがこの順に下側から積層された（配置された）積層体で構成されている。

なお、基板５の総厚は、特に限定されず、例えば、０．２５〜３．２ｍｍであるのが好ましく、０．５〜１．５ｍｍであるのがより好ましい。

第１の導体パターン５２、第２の導体パターン５４、第３の導体パターン５６は、それぞれ、導電性を有する金属材料で構成されたものであり、互いに電気的に接続されている。そして、第１の導体パターン５２、第２の導体パターン５４、第３の導体パターン５６のうちのいずれか１つは、電源や制御装置（図示せず）と接続することができるように構成されている。

なお、各導体パターンは、それぞれ、例えば、金属箔をエッチングすることにより所定のパターンに形成することができる。また、金属箔としては、特に限定されないが、例えば、銅箔を好適に用いることができる。これにより、各導体パターンは、それぞれ、比較的抵抗値が小さいものとなる。

第１の絶縁層５１は、第１の導体パターン５２を外部から絶縁する層である。第２の絶縁層５３は、第１の導体パターン５２と第２の導体パターン５４とを絶縁する層である。第３の絶縁層５５は、第２の導体パターン５４と第３の導体パターン５６とを絶縁する層である。このような各絶縁層により、各導体パターンの不本意なショート（短絡）を確実に防止することができる。

被覆層５７は、第３の導体パターン５６の少なくとも一部を覆うように形成されている。これにより、第３の導体パターン５６を保護することができ、よって、例えば、第３の導体パターン５６の劣化やショートを防止することができる。

なお、第１の絶縁層５１、第２の絶縁層５３、第３の絶縁層５５および被覆層５７の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種樹脂材料が挙げられ、特に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。

また、本実施形態では、基板５は、上記のような積層体で構成されるが、これに限らず、単層構成であってもよい。

基板５の上面５０には、光導波路３が設置されている。この光導波路３は、図１に示すように、その全体形状が帯状をなし、基端側に光ファイバー８１ａ〜８１ｃと光学的に接続される接続面３１を有している。この接続面３１と基板５の基端側の側面とは、同一平面上に位置している。

図１および図２に示すように、光導波路３は、クラッド層（第１のクラッド層（クラッド部））３３ａと、コア層３２と、クラッド層（第２のクラッド層（クラッド部））３３ｂとで構成され、これらの層をこの順に下側から積層してなるものである。

図１に示すように、コア層３２は、長尺状をなす複数本（本実施形態では、３本）のコア部（導波路チャンネル）３４ａ、３４ｂ、３４ｃと、複数本（本実施形態では、４本）の側面クラッド部（クラッド部）３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄとを有し、これらが光導波路３の幅方向に交互に配置されている。このように光導波路３は、複数本のコア部を有するマルチチャンネルタイプとなっている。

コア部３４ａ〜３４ｃと側面クラッド部３５ａ〜３５ｄとは、互いに光の屈折率が異なり、その屈折率の差は、特に限定されないが、０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。なお、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。

また、コア部３４ａ〜３４ｃは、側面クラッド部３５ａ〜３５ｄに比べて屈折率が高い材料で構成され、また、クラッド層３３ａ、３３ｂに対しても屈折率が高い材料で構成されている。

コア部３４ａ〜３４ｃ、側面クラッド部３５ａ〜３５ｄの各構成材料は、それぞれ、特に限定されない。本実施形態では、コア部３４ａ〜３４ｃと側面クラッド部３５ａ〜３５ｄとは同一の材料で構成されており、それらの屈折率の差は、各部を構成する材料の化学構造の差異により発現している。

コア層３２の構成材料には、コア部３４ａ〜３４ｃを通過する光に対して実質的に透明な材料であればいかなる材料をも用いることができるが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。

このうち、本実施形態のように化学構造の差異により屈折率差を発現させるためには、紫外線、電子線のような活性エネルギー線の照射により（あるいはさらに加熱することにより）屈折率が変化する材料であるのが好ましい。

このような材料としては、例えば、活性エネルギー線の照射や加熱により、少なくとも一部の結合が切断あるいは結合したり、少なくとも一部の官能基が脱離改変したり等して、化学構造が変化し得る材料が挙げられる。

具体的には、ポリシラン（例：ポリメチルフェニルシラン）、ポリシラザン（例：ペルヒドロポリシラザン）等のシラン系樹脂や、前述したような構造変化を伴う材料のベースとなる樹脂としては、分子の側鎖または末端に官能基を有する以下の（１）〜（６）のような樹脂が挙げられる。（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂等のノルボルネン系樹脂、その他、光硬化反応性モノマーを重合することにより得られるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂。

なお、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。

図１および図２に示すように、コア層３２の両面には、それぞれ、クラッド層３３ａ、３３ｂが配置されている。クラッド層３３ａ、３３ｂは、それぞれ、コア層３２の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものであり、コア層３２に接している。これにより、コア部３４ａ〜３４ｃは、それぞれ、その全外周面をクラッド部に囲まれる構成となる。よって、コア部３４ａ〜３４ｃは、それぞれ導光路として機能する。

クラッド層３３ａ、３３ｂの構成材料としては、例えば、前述したコア層３２の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。例えば、比較的低い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、末端にエポキシ構造を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に低い屈折率を有するとともに、コア層３２との密着性が良好である。

また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路３に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。

アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。

ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が上昇するのを防止することができる。

以上のような構成の光導波路３は、所定の（例えば６００〜１５５０ｎｍ程度）の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用される。

なお、光導波路３は、例えば接着剤（図示せず）を介して基板５に固定されている。
この接着剤としては、特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、シアノアクリレート系、ポリウレタン系等の熱硬化型、紫外線硬化型、可視光硬化型、または電子線硬化型の接着剤を好適に用いることができる。

このような基板５と光導波路３とで構成される光導波路基板２には、光ファイバー組立体８が接続されて用いられる。なお、以下では、光導波路基板２と光ファイバー組立体８とを接続した状態を「接続状態」という。

光ファイバー組立体８は、複数本（本実施形態では３本）の光ファイバー８１ａ、８１ｂ、８１ｃと、フェルール８３とを有している。

光ファイバー８１ａは光が通過するコア部８４ａと、コア部８４ａを囲むクラッド部８５ａを有している。光ファイバー８１ｂは光が通過するコア部８４ｂと、コア部８４ｂを囲むクラッド部８５ｂを有している。光ファイバー８１ｃは光が通過するコア部８４ｃと、コア部８４ｃを囲むクラッド部８５ｃを有している。

図１および図２に示すように、このフェルール８３は、光ファイバー８１ａ〜８１ｃの先端部が挿入される内腔部８３１を有するフェルール本体８３０と、レンズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃと、ガイドピン８７と、突出部８８とを有している。

フェルール本体８３０は、全体形状がブロック状をなし、先端側に開口する内腔部８３１を有している。

また、内腔部８３１は、フェルール本体８３０の基端側に開口した空間である。内腔部８３１には、光ファイバー８１ａ〜８１ｃの先端部が挿入され、この挿入状態で光ファイバー８１ａ〜８１ｃの先端部と、フェルール８３の内周面とは、接着剤（図示せず）を介して固定されている。

この接着剤としては、特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、シアノアクリレート系、ポリウレタン系等の熱硬化型、紫外線硬化型、可視光硬化型、または電子線硬化型の接着剤を好適に用いることができる。

また、フェルール本体８３０の先端面８３２は、接続状態で基板５の端面または光導波路３の接続面３１と近接しているとともに離間している。これにより、不本意な外力による接続面３１の損傷を防止することができる。したがって、信頼性の高い光電気混載基板１を得ることができる。接続状態での先端面８３２と接続面３１との離間距離は０．０００１〜５ｍｍが好ましく、０．０１〜２ｍｍがより好ましい。これにより、光導波路３と光ファイバー８１ａ〜８１ｃとを光学的に接続した際、光の結合損失を抑制することができる。これにより、レンズ８６ａ〜８６ｃの焦点を合わせやすくすることができ、光の結合損失を低下させることができる。

なお、フェルール本体８３０の先端面８３２は、接続状態で基板５の端面または光導波路３の接続面３１と接触していてもよい。

光ファイバー組立体８は、例えば、射出成型法等の方法により、光ファイバー８１ａ、８１ｂ、８１ｃおよびフェルール本体８３０を一体的に形成することができる。この場合、フェルール本体８３０に内腔部８３１を形成するのを省略することができる。

図１に示すように、フェルール本体８３０の先端面には、レンズ８６ａ〜８６ｃが設けられている。具体的には、挿入状態で、レンズ８６ａはコア部８４ａに臨む部分に設けられ、レンズ８６ｂはコア部８４ｂに臨む部分に設けられ、レンズ８６ｃはコア部８４ｃに臨む部分に設けられている。なお、レンズ８６ａ〜８６ｃは、それぞれ、同様の構成であるため、レンズ８６ｂを代表的に説明する。

図１および図２に示すように、レンズ８６ｂは、フェルール本体８３０の先端面よりも先端側に突出する凸面８６０を有する凸レンズで構成される。レンズ８６ｂの凸面８６０は、凸状をなす湾曲面で構成され、レンズ８６ｂの底面８６１は、平面で構成されている。また、レンズ８６ｂは、先端側からみたとき、円形をなしている。レンズ８６ｂの焦点は、接続状態において、光導波路３のコア部３４ｂの基端面の位置と一致する。

このような構成のレンズ８６ｂを設けることにより、光導波路３のコア部３４ｂから出射した光は、収束され、光ファイバー８１ｂのコア部８４ｂに入射する。これにより、より多くの光が光ファイバー８１ｂのコア部８４ｂに入射することができ、光の損失を抑制することができる。

なお、接続状態において、光ファイバー組立体８から光導波路基板２に向う構成となっていてもよい。この場合、光ファイバー８１ｂのコア部８４ｂから出射した光は、収束され、光導波路３のコア部３４ｂに入射する。これにより、より多くの光が光導波路３のコア部３４ｂに入射することができ、光の損失を抑制することができる。

接続状態では、光導波路３のコア部３４ａを通過する光は、フェルール本体８３０を介して、光ファイバー８１ａのコア部８４ａに入射する。光導波路３のコア部３４ｂを通過する光は、フェルール本体８３０を介して、光ファイバー８１ｂのコア部８４ｂに入射する。光導波路３のコア部３４ｃを通過する光は、フェルール本体８３０を介して、光ファイバー８１ｃのコア部８４ｃに入射する。よって、光導波路３のコア部３４ａと光ファイバー８１ａのコア部８４ａとはフェルール本体８３０を介して光学的に接続される。光導波路３のコア部３４ｂと光ファイバー８１ｂのコア部８４ｂとはフェルール本体８３０を介して光学的に接続される。光導波路３のコア部３４ｃと光ファイバー８１ｃのコア部８４ｃとはフェルール本体８３０を介して光学的に接続される。従って、光導波路基板２と光ファイバー組立体８との間で光を使用したデータ通信を行うことができる。

図１および図２に示すように、突出部８８は、フェルール本体８３０には、その先端面８３２から先端側に向って突出した板部材で構成されている。また、突出部８８には、その下面に開放する溝８９が設けられている。溝８９は、先端側に開放している。この溝８９内には、接続状態で光導波路３の基端部が入り込むことができる。

突出部８８の厚さＨ２は、フェルール本体の厚さＨ１の２０〜８０％が好ましく、３０〜７０％がより好ましい。

突出部８８の下面８８０には、一対のガイドピン８７が形成されている。一対のガイドピン８７は、それぞれ、円柱状をなし、溝８９を介して配置されている。この一対のガイドピン８７は、基板５の一対のガイド孔５８にそれぞれ挿入され、光導波路基板２と光ファイバー組立体８とは接続状態で保持される。また、接続状態で、一対のガイドピン８７は光導波路３を跨ぐように配置されているため、安定的に接続状態を保持することができる。よって、光ファイバー組立体８と光導波路基板２との接続強度が高い光電気混載基板１を得ることができる。

本実施形態におけるフェルール８３は、フェルール本体８３０と、レンズ８６ａ〜８６ｃと、ガイドピン８７と、突出部８８とが、光透過性材料で構成され、かつ、これらは一体的に形成されている。これにより、フェルール８３は、フェルール本体８３０と、レンズ８６ａ〜８６ｃと、ガイドピン８７と、突出部８８とが、それぞれ別体として構成され、かつ、それぞれ異なった材料で構成される場合に比べて、製造がより容易で、製造コストもより安価である。したがって、本実施形態のフェルール８３は、量産に適している。

光透過性材料としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料、サファイア、水晶のような各種結晶材料等を用いることができ、特に、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂を用いるのが好ましい。

光透過性材料の屈折率は、１．４２０〜１．７８０が好ましく、１．５００〜１．６５０がより好ましい。

これにより、レンズ８６ａ〜８６ｃの集光効果を発揮することができ、よって、コア部３４ａ〜３４ｃから入出射された光の損失を抑制することができる。

このようなフェルール８３は、例えば、射出成型法等の種々の方法により製造することができる。

さて、フェルール８３には、光導波路基板２が干渉しないように入り込む逃げ部としての欠損部８２が形成されている。この欠損部８２は、接続状態でフェルールが基板５と重なっている部分（重なり部）を欠損させた部分である。

この欠損部８２は、接続状態で基板５が入り込む基板挿入部８２５と、接続状態で光導波路３が入り込む光導波路挿入部８２３とを有している。

基板挿入部８２５は、フェルール本体８３０の先端側に位置し、先端側および下側（図中基板５側）に開放している空間である。また、フェルール本体８３０の先端面８３２と突出部８８の下面８８０とは、この基板挿入部８２５に臨んでいる。

光導波路挿入部８２３は、突出部８８に形成された溝８９に囲まれた空間である。この溝８９は、光導波路３の外形形状に対応する形状をなしている。

このような欠損部８２は、接続状態で基板５および光導波路３とが挿入される形状をなす空間で構成されている。接続状態で、欠損部８２には基板５および光導波路３が入り込むことができることにより、フェルール８３と光導波路基板２とが干渉することを防止することができる。また、フェルール本体８３０に欠損部８２が形成されていない分、フェルール８３は、機械的強度が比較的高くなる。

このように、本発明のフェルール８３によれば、欠損部８２を設けるという簡単な構成で、光ファイバー組立体８と光導波路基板２とを容易に接続することができる。

特に光導波路３は厚さが非常に薄いものであるところ、フェルール８３によれば、そのような光導波路３に対して光ファイバー組立体８を容易に接続し得るという点で有用である。

また、接続状態で突出部８８が光導波路３の接続面３１に被さっているため、接続面３１を異物から保護することができるとともに、接続面３１およびレンズ８６ａ〜８６ｃに汚れが付着することを防止することができる。

さらに、フェルール８３には、基板５に形成されたガイド孔５８に挿入されるガイドピン８７が形成されているため、従来、基板５側に設置されるべきコネクタを省略することができ、設計の自由度が向上するとともに、光電気混載基板１の小型化に寄与する。また、部品点数の削減を図ることができ、したがって、量産性が向上する。

以上のような構成の光ファイバー組立体８と光導波路基板２とを有する光電気混載基板１は、例えば、ルータ装置、ＷＤＭ装置、携帯電話、自動車、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー、その他各種電子機器に搭載することができる。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明のフェルールの第２実施形態を備えた光電気混載基板を示す縦断面図である。

以下、この図を参照して本発明のフェルール、光電気混載基板および電子機器の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、フェルール８３の形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図３に示すように、フェルール８３は、フェルール本体８３０の先端面８３２のうち、下端部が先端側に突出してなる凸部８９０を有している。この凸部８９０は、フェルール本体８３０の先端面８３２の図中紙面手前側の端部から図中紙面奥側の端部に亘って形成されたリブである。また、凸部８９０は、先端に当接面８９１を有している。この当接面８９１は、接続状態で基板５の基端面と当接する。これにより、接続状態におけるフェルール８３の安定化を図ることができ、接続強度をより高めることができる。さらに、接続面３１を異物から保護することができるとともに、接続面３１およびレンズ８６ａ〜８６ｃに汚れが付着することを防止することができる。

＜第３実施形態＞
図４は、本発明のフェルールの第３実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図である。

以下、この図を参照して本発明のフェルール、光電気混載基板および電子機器の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、突出部の形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図４に示すように、突出部８８の溝８９Ａは、突出部８８の上面に開放している。これにより、光ファイバー組立体８を光導波路基板２に接続する際、この溝８９Ａを介して光導波路３の接続面３１を視認することができる。よって、接続する際、光導波路３の接続面３１とフェルール８３とが意図せず接触するのを確実に防止することができる。

また、例えば、光導波路３の厚さが比較的厚いものであっても、光ファイバー組立体８と比較的厚い光導波路３を接続することができる。換言すれば、本実施形態のフェルール８３によれば、光導波路３の厚さに関わらず光ファイバー組立体８と光導波路基板２とを接続することができる。したがって、フェルール８３はより汎用性に優れているといえる。さらに、溝８９Ａ内に、例えば、光素子などの部品を実装することができる。この場合、光導波路３のコア部３４ａ〜３４ｃの光素子に対応する部分にミラーを形成して用いられる。また、光ファイバー組立体８と光導波路基板２とを接続する際、ガイド孔５８に加えて、ミラーでも位置決めすることができ、よって、より光ファイバー組立体８と光導波路基板２との接続が容易なものとなる。

＜第４実施形態＞
図５は、本発明のフェルールの第４実施形態を備えた光電気混載基板を示す縦断面図である。

以下、この図を参照して本発明のフェルール、光電気混載基板および電子機器の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、主に光導波路の形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図５に示すように、本実施形態の光導波路３の先端部には、その厚さ方向に貫通する一対の光導波路側ガイド孔３６が設けられている。具体的には、各光導波路側ガイド孔３６は、クラッド部３５ａおよびクラッド部３５ｄに対応する部分にそれぞれ設けられている。この一対の光導波路側ガイド孔３６は、基板５の一対のガイド孔５８とそれぞれ連通している。

突出部８８に設けられた一対のガイドピン８７は、接続状態で、基板５のガイド孔５８と光導波路３の光導波路側ガイド孔３６とに一括挿入される。これにより、光ファイバー組立体８と光導波路基板２とを固定することができるとともに、光導波路３と基板５とを一括して固定することができる。よって、より信頼性の高い光電気混載基板１を得ることができる。

＜第５実施形態＞
図６は、本発明のフェルールの第５実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図である。

以下、この図を参照して本発明のフェルール、光電気混載基板および電子機器の第５実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、主に光導波路の形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図６に示すように、本実施形態の各ガイド孔５８は、それぞれ、光導波路３の長手方向に延在する長孔で構成されている。各ガイド孔５８は光導波路３と平行に設けられており、その幅は、それぞれ、ガイドピン８７の幅と略等しい。これにより、ガイドピン８７をガイド孔５８に挿入した状態では、各ガイドピン８７は、それぞれ、ガイド孔５８内をその長手方向に摺動可能となる。

このような構成の本実施形態によれば、光ファイバー組立体８と光導波路基板２とを接続する際、光ファイバー８１ａ〜８１ｃの先端面と光導波路３の接続面３１とは、対向した状態で互いに接近するよう接続することができる。したがって、さらに、光ファイバー組立体８の光導波路３に対する距離を調整することができる。従って、光通信を良好に行うことができる接続状態となる光ファイバー組立体８の位置を調整し、光ファイバー組立体８を配置することができる。

なお、ガイドピン８７をガイド孔５８に挿入した状態でフェルール８３を先端側（光導波路３側）に摺動させると、ガイドピン８７は、ガイド孔５８の先端側の内周面に当接する。この当接状態で、光通信を良好に行うことができる接続状態となるよう構成されていてもよい。

＜第６実施形態＞
図７は、本発明のフェルールの第６実施形態を備えた光電気混載基板を示す縦断面図である。

以下、この図を参照して本発明のフェルール、光電気混載基板および電子機器の第６実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、主に突出部の形状が異なること以外は前記第２実施形態と同様である。

図７に示すように、フェルール８３の突出部８８と光導波路３との間には、接続状態で間隙８２１が形成されている。すなわち、突出部８８は、接続状態で光導波路３の先端部と離間している。よって、フェルール８３に比較的強い外力が加わった場合であっても、フェルール８３と光導波路３は非接触であるため、光導波路３の先端部の外周面の損傷を防止することができる。また、接続状態で、光導波路３とフェルール８３とは非接触であるため、光導波路３に外部応力がかかりにくい。よって、その応力に伴う光の伝送損失の増大を抑制することができる。

＜第７実施形態＞
図８は、本発明のフェルールの第７実施形態を備えた光電気混載基板を示す斜視図である。

以下、この図を参照して本発明のフェルール、光電気混載基板および電子機器の第７実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、主に基板の形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図８に示すように、基板５の上面５０には、接続状態でフェルール８３のガイドピン８７に対応する位置に一対の筒部材５９が設けられている。この筒部材５９は図中下側の端部が基板５の上面５０に固定されている。また、図中上側には開口部５９０を有し、接続状態でガイドピン８７は、開口部５９０から筒部材５９の内腔部に挿入される。これにより、基板５にガイド孔５８を設けるのを省略することができる。また、筒部材５９を基板５の任意の位置に設けることができ、よって、設計の自由度が向上する。さらに、ガイドピン８７が挿入される長さが長くなることにより、接続強度がさらに高まる。

なお、筒部材５９と基板５の固定方法としては、特に限定されず、接着剤等により固定することができる。

以上、本発明の光電気混載基板を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光電気混載基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明の光電気混載基板は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

なお、各実施形態では、接続状態で、光導波路基板とフェルール組立体の接続状態を確実に保持するロック機構が設けられていてもよい。このロック機構としては、例えば、一方が基板に固定され、他方がフェルールを把持する部材等を用いることができる。これにより、より安定的に接続状態を保持することができる。

また、本実施形態では、フェルール８３のレンズ８６ａ〜８６ｃは省略されていてもよい。

１ 光電気混載基板
２ 光導波路基板
３ 光導波路
３１ 接続面
３２ コア層
３３ａ、３３ｂ クラッド層（第１のクラッド層（クラッド部））
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ コア部（導波路チャンネル）
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ 側面クラッド部（クラッド部）
３６ 光導波路側ガイド孔
５ 基板
５０ 上面
５１ 第１の絶縁層
５２ 第１の導体パターン（導体回路）
５３ 第２の絶縁層
５４ 第２の導体パターン（導体回路）
５５ 第３の絶縁層
５６ 第３の導体パターン（導体回路）
５７ 被覆層（ソルダーレジスト層）
５８ ガイド孔
５９ 筒部材
５９０ 開口部
８ 光ファイバー組立体
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ 光ファイバー
８２ 欠損部
８２１ 間隙
８２３ 光導波路挿入部
８２５ 基板挿入部
８３ フェルール
８３０ フェルール本体
８３１ 内腔部
８３２ 先端面
８４ａ、８４ｂ、８４ｃ コア部
８５ａ、８５ｂ、８５ｃ クラッド部
８６ａ、８６ｂ、８６ｃ レンズ
８６０ 凸面
８６１ 底面
８７ ガイドピン
８８ 突出部
８８０ 下面
８９、８９Ａ 溝
８９０ 凸部
８９１ 当接面
Ｈ１、Ｈ２ 厚さ

Claims (9)

1. 光を伝送する第１の導光路の先端部に装着され、基板と、該基板に設けられ、前記第１の導光路と光学的に接続される第２の導光路とを組立てた導光路部品に接続した接続状態で用いられるフェルールであって、
   前記接続状態で、前記基板の平面視で前記導光路部品と重なっている重なり部を先端側に有し、
   前記重なり部には、前記接続状態で、前記導光路部品が入り込む逃げ部が形成されていることを特徴とするフェルール。
2. 前記逃げ部は、前記重なり部の一部を欠損させた欠損部で構成される請求項１に記載のフェルール。
3. 前記欠損部は、前記接続状態で当該フェルールの先端側および前記基板側に開放している請求項２に記載のフェルール。
4. 前記欠損部の基端面は、前記接続状態で前記基板の側面と近接または接触している請求項２または３に記載のフェルール。
5. 前記接続状態を保持する保持機構を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフェルール。
6. 前記保持機構は、前記重なり部の前記逃げ部側に設けられ、前記基板に設けられたガイド孔に挿入されるガイドピンを有する請求項５に記載のフェルール。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフェルールと、
   前記第１の導光路とを備えることを特徴とするフェルール組立体。
8. 請求項７に記載のフェルール組立体と、
   前記導光路部品とを備えることを特徴とする光電気混載基板。
9. 請求項７に記載のフェルール組立体を備えることを特徴とする電子機器。

Images