JP2015049256A - Optical module member, optical module, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光モジュール用部材、光モジュールおよび電子機器に関するものである。 The present invention relates to an optical module member, an optical module, and an electronic device.
大容量の情報を高速で通信可能な広帯域回線(ブロードバンド)に情報を伝送する装置として、ルーター装置、WDM(Wavelength Division Multiplexing)等の伝送装置が用いられている。これらの伝送装置内には、LSIのような演算素子、メモリーのような記憶素子等が組み合わされた信号処理基板が多数設置されており、各回線の相互接続を担っている。 As a device for transmitting information to a broadband line (broadband) capable of communicating a large amount of information at high speed, a transmission device such as a router device or WDM (Wavelength Division Multiplexing) is used. In these transmission apparatuses, a large number of signal processing boards in which arithmetic elements such as LSIs and storage elements such as memories are combined are installed, and each line is interconnected.
各信号処理基板には、演算素子や記憶素子等が電気配線で接続された回路が構築されているが、近年、処理する情報量の増大に伴って、各基板では、より高いスループットで情報を伝送することが要求されている。しかしながら、情報伝送が高速化すると、それに伴って、クロストークや高周波ノイズの発生、電気信号の劣化等の問題が顕在化する。このため、電気配線がボトルネックとなって、信号処理基板のスループットの向上が困難になっている。また、同様の課題は、スーパーコンピューターや大規模サーバー等でも顕在化しつつある。 In each signal processing board, a circuit in which arithmetic elements, storage elements, etc. are connected by electrical wiring is constructed. However, with the increase in the amount of information to be processed in recent years, each board has information with higher throughput. It is required to transmit. However, as information transmission speeds up, problems such as the occurrence of crosstalk and high-frequency noise and deterioration of electrical signals become apparent. For this reason, electrical wiring becomes a bottleneck, making it difficult to improve the throughput of the signal processing board. Similar problems are also becoming apparent in supercomputers and large-scale servers.
そこで、光通信技術によってこれらの課題を解消することが検討されている。光通信技術には、光信号を一地点から他地点に導く光ファイバーや光導波路が用いられる。光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有しており、コア部は、光信号に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。 Therefore, it has been studied to solve these problems by optical communication technology. In the optical communication technology, an optical fiber or an optical waveguide that guides an optical signal from one point to another point is used. The optical waveguide has a linear core part and a clad part provided so as to cover the periphery thereof, and the core part is made of a material substantially transparent to an optical signal, and the clad part Is made of a material having a refractive index lower than that of the core.
光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。 A light emitting element such as a semiconductor laser is disposed on the incident side of the optical waveguide, and a light receiving element such as a photodiode is disposed on the emission side. Light incident from the light emitting element propagates through the optical waveguide, is received by the light receiving element, and performs communication based on the flickering pattern of the received light or its intensity pattern.
このような光導波路によって信号処理基板内の電気配線が置き換えられることにより、前述したような電気配線の問題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。 By replacing the electric wiring in the signal processing board by such an optical waveguide, it is expected that the problem of the electric wiring as described above will be solved and the signal processing board can be further increased in throughput.
電気配線を光導波路に置き換える際には、電気信号と光信号との相互変換を行う必要があることから、発光素子および受光素子とこれらの間を光学的に接続する光導波路とを備えた光モジュールが用いられる。 When replacing electric wiring with an optical waveguide, it is necessary to perform mutual conversion between an electric signal and an optical signal. Therefore, light having a light emitting element, a light receiving element, and an optical waveguide that optically connects between them. Modules are used.
例えば、特許文献1には、プリント基板と、プリント基板上に搭載された発光素子と、プリント基板の下面側に設けられた光導波路と、を有する光インターフェースが開示されている。そして、光導波路と発光素子との間は、プリント基板に形成された、光信号を伝送するための貫通孔であるスルーホールを介して光学的に接続されている。 For example, Patent Document 1 discloses an optical interface having a printed circuit board, a light emitting element mounted on the printed circuit board, and an optical waveguide provided on the lower surface side of the printed circuit board. The optical waveguide and the light emitting element are optically connected through a through hole, which is a through hole for transmitting an optical signal, formed on the printed board.
また、近年、光インターフェースのモジュール化が進んでおり、プリント基板上に、発光素子や受光素子のみでなく、発光素子を駆動する駆動素子や受光素子からの信号を増幅する信号増幅素子等を混載することが多くなっている。 In recent years, modularization of optical interfaces has progressed, and not only light emitting elements and light receiving elements, but also drive elements that drive light emitting elements and signal amplifying elements that amplify signals from the light receiving elements are mounted on the printed circuit board. There is a lot to do.
ところが、モジュール化が進むことにより、素子や電気配線の集積度が高くなる。通常であれば、素子や電気配線の集積度を高めることにより、光通信における高速化や大容量化が図られることが多いが、集積度を高めることにより、電気素子からの発熱によって光回路が熱変形することにより信号品質が低下する課題を抱えていた。 However, the progress of modularization increases the degree of integration of elements and electrical wiring. Normally, increasing the degree of integration of elements and electrical wiring often increases the speed and capacity of optical communications. However, by increasing the degree of integration, the optical circuit is generated by the heat generated from the electrical elements. There was a problem that signal quality deteriorates due to thermal deformation.
本発明の目的は、光モジュールの高集積化と光通信の高品質化との両立が図られた光モジュール、かかる光モジュールを容易に製造可能な光モジュール用部材、および前記光モジュールを備えた信頼性の高い電子機器を提供することにある。 An object of the present invention includes an optical module that achieves both high integration of an optical module and high quality of optical communication, an optical module member capable of easily manufacturing the optical module, and the optical module. The object is to provide a highly reliable electronic device.
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) 長尺状のコア部を備える層状の光導波路と、
前記光導波路に積層された光電変換基板であって、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に設けられ、前記光導波路と光学的に接続されるよう光素子を搭載可能な光素子搭載部と、前記絶縁性基板上に設けられ、電気素子を搭載可能な電気素子搭載部と、前記光素子搭載部と前記電気素子搭載部とを電気的に接続する第1の電気配線と、前記電気素子搭載部から引き出された第2の電気配線と、を備える光電変換基板と、
を有し、
前記光導波路を含む平面について平面視されたとき、前記コア部と前記第2の電気配線とが重ならないよう構成されていることを特徴とする光モジュール用部材。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (9) below.
(1) a layered optical waveguide having a long core portion;
A photoelectric conversion substrate laminated on the optical waveguide, the insulating substrate, and an optical element mounting portion provided on the insulating substrate and capable of mounting an optical element so as to be optically connected to the optical waveguide; An electric element mounting portion provided on the insulating substrate and capable of mounting an electric element; a first electric wiring for electrically connecting the optical element mounting portion and the electric element mounting portion; and the electric element A photoelectric conversion substrate comprising: a second electrical wiring drawn from the mounting portion;
Have
An optical module member configured so that the core portion and the second electric wiring do not overlap when viewed in plan with respect to a plane including the optical waveguide.
(2) 前記光導波路は、並列する複数の前記コア部を備えている上記(1)に記載の光モジュール用部材。 (2) The optical module member according to (1), wherein the optical waveguide includes a plurality of the core portions arranged in parallel.
(3) 前記平面視において、前記電気素子搭載部の端部が、前記並列する複数のコア部のうちの最も外側のものよりもさらに外側に位置するよう構成されている上記(2)に記載の光モジュール用部材。 (3) In the above (2), the end of the electric element mounting portion is configured to be located further outside than the outermost one of the parallel core portions in the plan view. Optical module member.
(4) 前記電気素子搭載部の端部と、前記並列する複数のコア部のうちの最も外側のものと、の距離は、0.05〜10mmである上記(3)に記載の光モジュール用部材。 (4) The distance between the end portion of the electric element mounting portion and the outermost one of the plurality of parallel core portions is 0.05 to 10 mm. Element.
(5) 前記第2の電気配線は、前記電気素子搭載部の前記端部から引き出されている上記(3)または(4)に記載の光モジュール用部材。 (5) The optical module member according to (3) or (4), wherein the second electric wiring is drawn from the end of the electric element mounting portion.
(6) 前記第2の電気配線は、その延在方向が、前記コア部の延在方向と略直交している上記(3)ないし(5)のいずれか1項に記載の光モジュール用部材。 (6) The optical module member according to any one of (3) to (5), wherein an extension direction of the second electric wiring is substantially orthogonal to an extension direction of the core portion. .
(7) 前記光電変換基板は、
前記光素子搭載部として、発光素子を搭載可能な発光素子搭載部と、受光素子を搭載可能な受光素子搭載部と、を備え、
前記電気素子搭載部として、前記発光素子を駆動する駆動素子搭載部と、前記受光素子からの信号を増幅する信号増幅素子を搭載可能な信号増幅素子搭載部と、を備えている上記(1)ないし(6)のいずれか1項に記載の光モジュール用部材。
(7) The photoelectric conversion substrate is
As the optical element mounting part, a light emitting element mounting part capable of mounting a light emitting element, and a light receiving element mounting part capable of mounting a light receiving element,
(1) The electric element mounting section includes a driving element mounting section for driving the light emitting element and a signal amplifying element mounting section capable of mounting a signal amplifying element for amplifying a signal from the light receiving element. The member for optical modules of any one of thru | or (6).
(8) 上記(1)ないし(7)のいずれか1項に記載の光モジュール用部材と、
前記光素子搭載部に搭載された光素子と、
前記電気素子搭載部に搭載された電気素子と、
を有することを特徴とする光モジュール。
(9) 上記(8)に記載の光モジュールを備えることを特徴とする電子機器。
(8) The optical module member according to any one of (1) to (7),
An optical element mounted on the optical element mounting portion;
An electric element mounted on the electric element mounting portion;
An optical module comprising:
(9) An electronic apparatus comprising the optical module according to (8).
本発明によれば、光モジュールの高集積化と光通信の高品質化との両立が図られた光モジュールが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an optical module that achieves both high integration of the optical module and high quality of optical communication.
また、本発明によれば、上記光モジュールを容易に製造可能な光モジュール用部材が得られる。
また、本発明によれば、上記光モジュールを備えた信頼性の高い電子機器が得られる。
Moreover, according to this invention, the member for optical modules which can manufacture the said optical module easily is obtained.
Moreover, according to this invention, the reliable electronic device provided with the said optical module is obtained.
以下、本発明の光モジュール用部材、光モジュールおよび電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the optical module member, the optical module, and the electronic device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<光モジュール用および光モジュール用部材>
≪第1実施形態≫
まず、本発明の光モジュールの第1実施形態および本発明の光モジュール用部材の第1実施形態について説明する。
<Optical module and optical module members>
<< First Embodiment >>
First, the first embodiment of the optical module of the present invention and the first embodiment of the optical module member of the present invention will be described.
図1は、本発明の光モジュールの第1実施形態を示す斜視図であり、図2は、図1のA−A線断面図であり、図3は、図1のB−B線断面図であり、図4は、図1に示す光モジュールに含まれる光導波路の一部を拡大して示す斜視図であり、図5は、本発明の光モジュール用部材の第1実施形態を示す斜視図であり、図6は、図5に示す光モジュール用部材の平面図である。なお、図1、5、6では、部材の陰にある光導波路を点線にて示している。また、図4では、図1に示す光導波路1を上下反転させて図示している。 1 is a perspective view showing a first embodiment of the optical module of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a part of the optical waveguide included in the optical module shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view showing the first embodiment of the optical module member of the present invention. FIG. 6 is a plan view of the optical module member shown in FIG. In FIGS. 1, 5, and 6, the optical waveguide behind the member is indicated by a dotted line. In FIG. 4, the optical waveguide 1 shown in FIG. 1 is shown upside down.
図1に示す光モジュール1000は、光導波路1を備える光モジュール用部材100と、この光モジュール用部材100に搭載された光素子4および電気素子5と、光導波路1の端部に装着された光コネクター6と、を備えている。このような光モジュール1000では、光素子4から出射した光を、光導波路1を介して光コネクター6まで伝送し、一方、光コネクター6において光導波路1に入射した光を、光素子4で受光する。かかる光伝送により、光素子4と光コネクター6との間で光通信を行うことができる。
An
光モジュール1000のうち、光モジュール用部材100は、より詳しくは、フィルム状で長尺状をなす光導波路1と、光導波路1の一方の端部上に積層された光電変換基板2と、を備える部材である。
More specifically, the
このうち、光電変換基板2は、図5、6に示すように、絶縁性基板21と、光素子4を搭載可能な光素子搭載部22と、光素子4に信号を送出したり光素子4からの信号を受信したりする電気素子5を搭載可能な電気素子搭載部23と、を備えている。
Among these, as shown in FIGS. 5 and 6, the
以下、光モジュール1000および光モジュール用部材100の各部の構成について順次詳述する。
Hereinafter, the configuration of each part of the
(光導波路)
まず、光導波路1について説明する。
(Optical waveguide)
First, the optical waveguide 1 will be described.
図4に示す光導波路1は、下側からクラッド層11、コア層13およびクラッド層12を順次積層してなる積層体10を備えている。コア層13中には、図4に示すように、長尺状の12本のコア部14とその側面に隣接して設けられた側面クラッド部15とが形成されている。なお、図4では、クラッド層12から透けて見えるコア層13中のコア部14や側面クラッド部15についても点線で図示している。
The optical waveguide 1 shown in FIG. 4 includes a laminate 10 in which a
コア部14の幅および高さ(コア層13の厚さ)は、特に限定されないが、1〜200μm程度であるのが好ましく、5〜100μm程度であるのがより好ましい。これにより、コア部14の伝送効率を高めつつコア部14の高密度化を図ることができる。すなわち、単位面積当たりに敷設可能なコア部14の数を多くすることができるので、小面積であっても大容量の光通信を行うことができる。
The width and height (the thickness of the core layer 13) of the
なお、コア層13に形成されるコア部14の数は、特に限定されないが、例えば2〜100本とされる。
In addition, the number of the
光導波路1には、積層体10の一部を除去する加工によって形成された凹部170が形成されている。図4に示す凹部170は、コア部14の端部の延長線上であって、側面クラッド部15に対応する位置に形成されている。そして、凹部170の内側面の一部は、コア層13を含む平面に対して傾斜する傾斜面171で構成されている。この傾斜面171は、コア部14の光路を変換するミラー(光路変換部)として機能する。すなわち、傾斜面171からなるミラーは、例えば、図4に示すコア部14を伝搬する光を、図4の下方に向けて反射することにより、光の伝搬方向を変換する。
The optical waveguide 1 is formed with a
傾斜面171は、図4に示すように、クラッド層12からコア層13を経てクラッド層11に至るまでの間に連続して形成された平坦面である。また、凹部170の内側面のうち、傾斜面171に対向する位置には、直立面172が設けられている。この直立面172は、クラッド層12からコア層13を経てクラッド層11に至るまでの間に連続して形成された平坦面であって、コア層13を含む平面に対して垂直な面である。なお、本実施形態では、傾斜面171が平坦面である場合を例に説明しているが、本発明では、傾斜面171が必ずしも平坦面である必要はなく、必要に応じて湾曲面であったり、部分的に傾斜角度が異なる面の集合体であってもよい。
As shown in FIG. 4, the
一方、凹部170の内側面のうち、コア部14の光軸とほぼ平行な2つの面も、それぞれコア層13と同一の平面に対して垂直な直立面173、174である。
On the other hand, two surfaces of the inner surface of the
このような傾斜面171と、3つの直立面172、173、174とにより、凹部170の内側面が構成されている。
The
また、凹部170の最大深さは、積層体10の厚さから適宜設定されるものであり、特に限定されないが、光導波路1の機械的強度や可撓性といった観点から、好ましくは1〜500μm程度とされ、より好ましくは5〜400μm程度とされる。なお、凹部170は、部分的に積層体10を貫通していてもよい。
Further, the maximum depth of the
また、凹部170の最大長さ、すなわち図4における凹部170の開口のうち、コア部14の光軸に平行な成分の最大長さは、特に限定されないが、クラッド層11、12やコア層13の厚さや傾斜面171の傾斜角度との関係から、好ましくは2〜1200μm程度とされ、より好ましくは10〜1000μm程度とされる。
Further, the maximum length of the
さらに、凹部170の最大幅、すなわち図4における凹部170の開口のうち、コア部14の光軸に直交する成分の最大長さは、特に限定されず、コア部14の幅等に応じて適宜設定されるが、好ましくは1〜600μm程度とされ、より好ましくは5〜500μm程度とされる。
Furthermore, the maximum width of the
なお、凹部170は、1本のコア部14に対して1つ形成されていてもよいが、複数本のコア部14に対してこれらに跨るように1つの凹部170が設けられていてもよい。
One
また、複数個の凹部170を形成する場合、それらの形成位置は、コア部14の長手方向において互いに同じ位置であってもよく、図4に示すように、長手方向で互いにずれていてもよい。
Moreover, when forming the some recessed
なお、図4に示す凹部170の開口の形状は、長方形であるが、本発明で加工される凹部170の開口の形状はこれに限定されず、いかなる形状であってもよく、例えば、五角形、六角形のような多角形、楕円形、長円形のような円形等であってもよい。
Although the shape of the opening of the
また、傾斜面171は、ミラーとして機能するものであるため、コア部14の光路を変換する方向に応じてその傾斜角度が適宜設定されるが、コア層13と同一の平面を基準面としたとき、基準面と傾斜面171とがなす角度(鋭角側)は、30〜60°程度であるのが好ましく、40〜50°程度であるのがより好ましい。傾斜角度を前記範囲内に設定することにより、傾斜面171においてコア部14の光路を効率よく変換し、光路変換に伴う損失を抑制することができる。
In addition, since the
一方、基準面と直立面172、173、174とがなす角度(鋭角側)は、それぞれ好ましくは60〜90°程度とされる。各図では、ほぼ90°として図示している。なお、基準面と直立面172、173、174とがなす角度は、このような範囲に限定されず、60°未満であってもよい。
On the other hand, the angle (acute angle side) formed by the reference surface and the
上述したようなコア層13およびクラッド層11、12の構成材料(主材料)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、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、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、PETやPBTのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、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等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。これらは、レーザー加工により容易に加工し得るため、コア層13やクラッド層11、12の構成材料として好適である。
The constituent materials (main materials) of the
また、光導波路1と光電変換基板2との固定方法としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、各種ホットメルト接着剤(ポリエステル系、変性オレフィン系)等の各種接着剤や、接着シート等を介して接着する方法が用いられる。
In addition, a method for fixing the optical waveguide 1 and the
(光コネクター)
光コネクター6は、光導波路1を他の光学部品、例えば光ファイバーや別の光導波路等と光学的に接続するための部材である。この光コネクター6として他の光学部品との間で着脱自在のものを用いることで、光モジュール1000と他の光学部品との間で光学的に接続したり、あるいは接続を解除したりする操作を容易に行うことができる。このため、光モジュール1000の実装容易性をより高めることができる。
(Optical connector)
The
光コネクター6の構造は、特に限定されず、例えば各種コネクター規格に準拠したものも用いられる。具体的には、PMTコネクター、JIS C 5981に規定されたMTコネクター、16MTコネクター、2次元配列型MTコネクター、MPOコネクター、MPXコネクター等に準じたものが挙げられる。
The structure of the
なお、図1に示す光コネクター6は、コア部14の端面から光を入出射するよう構成されているが、本発明に用いられる光コネクター6としてはこのような方式のものに限定されない。例えば、光コネクター6が設けられているコア部14の端部に光路変換用のミラーを設け、例えば光導波路1の上面側または下面側に設けられた他の光学部品と接続し得るよう構成されていてもよい。
Although the
なお、光導波路1が途中で複数に分割され、分割された光導波路1の端部の少なくとも1つに光コネクター6が取り付けられていてもよい。すなわち、光モジュール1000は、複数の光コネクター6を備えていてもよい。
The optical waveguide 1 may be divided into a plurality of parts along the way, and the
(光電変換基板)
光電変換基板2は、前述したように、絶縁性基板21と、光素子4を搭載可能な4つの光素子搭載部22と、電気素子5を搭載可能な4つの電気素子搭載部23と、を備えている。なお、図5、6では、説明の便宜上、光素子搭載部22および電気素子搭載部23の外縁を線で囲むとともに内側にドットを付して示しているが、光モジュール用部材100には、これらの線等が示されている必要はない。したがって、光素子搭載部22および電気素子搭載部23は、視覚的に認識されるものでなくてもよい。また、光素子搭載部22および電気素子搭載部23は、例えばこれらに搭載される光素子4および電気素子5がフリップチップボンディング法で搭載されるタイプの素子である場合には、それらの素子を絶縁性基板21上に投影した領域とほぼ等価である。
(Photoelectric conversion substrate)
As described above, the
光電変換基板2のうち、絶縁性基板21は、絶縁性を有する基板であればいかなるものであってもよく、その構成材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、各種ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。この他、紙、ガラス布、樹脂フィルム等を基材とし、この基材に、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂材料を含浸させたもの、具体的には、ガラス布・エポキシ銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板等のコンポジット銅張積層板に使用される絶縁性基板の他、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板等の耐熱・熱可塑性の有機系リジッド基板や、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板等のセラミックス系リジッド基板等が挙げられる。
Of the
光電変換基板2のうち、絶縁性基板21上に光素子4を搭載し得るよう設定された部位が光素子搭載部22である。光素子搭載部22は、図5、6に示すように、光素子4の端子を固定するための複数のランド部221を備えている。このランド部221は、絶縁性基板21上に設けられた導電層であり、その配置や平面視形状は、光素子4の端子(図示せず)に対応した配置や形状とすることができる。同様に、絶縁性基板21上に電気素子5を搭載し得るよう設定された部位が電気素子搭載部23である。電気素子搭載部23も光素子搭載部22と同様、電気素子5の端子を固定するための複数のランド部231を備えている。
Of the
光電変換基板2は、上述したように4つの光素子搭載部22と4つの電気素子搭載部23とを備えており、これらは、光導波路1のコア部14の延在方向に沿って一列に並んでいる。また、光素子搭載部22と電気素子搭載部23とは交互に配置されている。
The
また、絶縁性基板21には、電気素子搭載部23に近接した位置にフィルドビア211が配置されている。このフィルドビア211は、絶縁性基板21を貫通しており、絶縁性基板21の裏面側には、フィルドビア211と電気的に接続するように、図2に示すようなバンプ8が結合されている。電気素子搭載部23は、このバンプ8を介して外部の電気回路と電気的に接続し得るようになっている。なお、図2に示す光モジュール1000では、絶縁性基板21の下面にもフィルドビア211と電気的に接続された電気配線28が形成されており、バンプ8は、この電気配線28と結合するよう設けられている。
In addition, a filled via 211 is disposed on the insulating
なお、バンプ8の構成材料としては、特に限定されないが、各種鉛入りはんだ、各種鉛フリーはんだ、各種ろう材等が挙げられる。
In addition, although it does not specifically limit as a constituent material of
このような光電変換基板2では、各ランド部221と各ランド部231とが電気配線(第1の電気配線)24を介して電気的に接続され、各ランド部231とフィルドビア211とが電気配線(第2の電気配線)25を介して電気的に接続されている。
In such a
各電気配線24、25、28、各ランド部221、231、およびフィルドビア211は、それぞれ導電性材料で構成されている。導電性材料としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、錫、金、銀のような金属単体、またはこれらの金属元素を含む合金等が挙げられる。
Each
また、光電変換基板2は、図2に示すように、ランド部の一部や電気配線を覆うソルダーレジスト層29を備えている。これにより、ランド部や電気配線を酸化や腐食等から保護し、光電変換基板2の長期信頼性をより高めることができる。また、絶縁性の向上にも寄与する。
Further, as shown in FIG. 2, the
なお、ソルダーレジスト層29は、各種樹脂材料で構成され、必要に応じて無機フィラーを含んでいてもよい。
In addition, the soldering resist
ここで、この光電変換基板2は、光導波路1を含む平面について平面視されたとき、図6に示すように、コア部14と、各ランド部231とフィルドビア211とを繋ぐ電気配線25とが、重ならないよう構成されている。これにより、発熱源となる電気配線25と、光信号が伝送されるコア部14との間に、十分な距離を確保することができる。前述したように、電気配線25は、電気素子搭載部23の各ランド部231とフィルドビア211とを繋いでおり、流れる電流が比較的大きいため、発熱量も大きい。したがって、コア部14と電気配線25とが重ならないようにすることで、これらの間に十分な距離を確実に確保することができるため、電気配線25から発生した熱の影響がコア部14に及び難い。これにより、コア部14の熱変形に伴う信号品質の低下といった不具合の発生を抑制することができる。その結果、例えば光導波路1に形成されるコア部14の本数(チャンネル数)を多くし、それに伴い電気配線25の高密度化した場合でも、高品質の光通信を行い得る信頼性の高い光モジュール1000が得られる。すなわち、本発明によれば、光モジュール1000における光通信の信頼性を確保しつつ、高集積化による光モジュール1000の小型化を図ることができる。
Here, when the
なお、電気配線25から発生する熱には、電気配線25の電気抵抗によるジュール熱の他、電気素子5から発生する熱が電気配線25を伝導することによる発熱も含まれる。特に、電気素子5がLLDのようなドライバーICである場合、その傾向がより顕著になる。
The heat generated from the
また、図6に示す光導波路1は、前述したように並列する12本のコア部14を備えている。このような場合、光モジュール用部材100が平面視されたとき、電気素子搭載部23は、その端部が、並列する複数のコア部14(以下、「コア部14群」ともいう。)のうちの最も外側のもの(以下、「最外コア部14」という。)よりさらに外側に位置するよう構成されているのが好ましい。このようにすることで、電気素子搭載部23の端部に各ランド部231を設けたとき、必然的に各ランド部231がコア部14群の外側に配置され易くなるため、そこからフィルドビア211へと延びる電気配線25は自ずとコア部14とは重ならなくなる。このため、上述した効果をより確実に得ることができる。加えて、電気素子搭載部23を上記のように構成することで、各ランド部231をフィルドビア211へと近づけ易くなる。このため、電気配線25の線路長をより短くすることができ、光モジュール1000の小型化が図られるとともに、電気配線25からの発熱量をより抑えることができる。また、電気配線25から発生する電磁ノイズの量を抑えられるという利点もある。
Further, the optical waveguide 1 shown in FIG. 6 includes twelve
なお、電気素子搭載部23の端部と最外コア部14との距離d1は、0.05〜10mm程度であるのが好ましく、0.1〜8mm程度であるのがより好ましい。距離d1を前記範囲内に設定することにより、光モジュール1000のサイズが大型化するのを避けつつ、コア部14の熱変形を十分に抑制することができる。すなわち、距離d1が前記下限値を下回ると、コア部14の構成材料(耐熱性)によっては、電気配線25から発生した熱がコア部14に変形をもたらすおそれがある。一方、距離d1が前記上限値を上回ると、コア部14の熱変形を抑える効果は頭打ちになり、しかも、光モジュール1000の小型化を図ることが難しくなるおそれがある。
In addition, it is preferable that the distance d1 of the edge part of the electric
また、図6に示す電気素子搭載部23は、長方形をなしている。電気素子搭載部23の形状は、搭載される電気素子5の平面視形状に応じて適宜設定されるが、長方形または正方形である場合が多い。この場合、電気素子搭載部23は、その4辺のうちの対向する2辺と、コア部14の延在方向とが略平行になるよう設定されるのが好ましい。これにより、各ランド部231のうち、電気配線25が接続されるランド部231を、この2辺の外縁部に配置することで、電気配線24と電気配線25とを十分に離すことができるので、相互に電磁ノイズが重畳し難くなる。このため、光モジュール1000における光通信の信頼性がより高くなる。
Moreover, the electric
なお、略平行とは、電気素子搭載部23の外縁の一部とコア部14の延在方向とが、真の平行からのずれ角3°以下になっている状態をいう。
Note that “substantially parallel” refers to a state in which a part of the outer edge of the electric
また、電気素子搭載部23を上記のように構成することにより、電気素子搭載部23に電気素子5を搭載したことによって発生する応力の分布が比較的に均一になり易い。このため、応力集中に伴うコア部14の変形が抑えられ、コア部14の伝送効率が低下するのを抑制することができる。
Further, by configuring the electric
また、電気配線25は、その延在方向が、コア部14の延在方向と略直交するよう構成されている部位を含むのが好ましい。電気配線25をこのように構成することで、電気配線25の線路長をより短くすることができ、光モジュール1000の小型化が図られるとともに、電気配線25からの発熱量をより抑えることができる。また、電気配線25から発生する電磁ノイズの量を抑えられるという利点もある。
Moreover, it is preferable that the
なお、略直交とは、電気配線25の延在方向とコア部14の延在方向とが、真の直交からのずれ角3°以下になっている状態をいう。
Note that “substantially orthogonal” means a state in which the extending direction of the
また、上記部位は、電気配線25の長さの50%以上を占めているのが好ましい。さらには、上記部位は、電気配線25のうち、少なくとも各ランド部231側に位置していることで、上記効果がより確実に得られる。
Moreover, it is preferable that the part occupies 50% or more of the length of the
なお、1つの電気素子搭載部23に設けられるランド部231の数は、特に限定されないが、4〜200個程度であるのが好ましい。
The number of
(光素子)
図1に示す光モジュール1000は、4つの光素子4を備えている。また、この光素子4には、それぞれ3つの受発光部40(図3参照)が設けられている。この受発光部40は、絶縁性基板21に設けられた貫通孔210(図3参照)を介して光導波路1の傾斜面171と光学的に接続されることとなる。これにより、例えば、受発光部40から出射した光は、貫通孔210を経て傾斜面171で反射され、コア部14に入射する。また、反対に、コア部14に入射された光が傾斜面171で反射されると、その反射光は貫通孔210を経て受発光部40に入射する。
(Optical element)
The
また、光導波路1に設けられた傾斜面171の位置は、これらの光素子4の配置に対応している。したがって、コア部14同士の端部の位置についても、その傾斜面171の位置に合わせて長手方向にずれるよう設定されている。
Further, the position of the
なお、受発光部40は、発光部または受光部としての機能を有していればよく、双方の機能を有していてもよい。
The light emitting / receiving
受発光部40が発光部としての機能を有している場合、光素子4としては、例えば、面発光レーザー(VCSEL)、レーザーダイオード(LD)、発光ダイオード(LED)、有機EL素子等の発光素子が挙げられる。
When the light emitting / receiving
一方、受発光部40が受光部としての機能を有している場合、光素子4としては、例えば、フォトダイオード(PD、APD)等の受光素子が挙げられる。
On the other hand, when the light emitting / receiving
したがって、4つの光素子搭載部22の全てに発光素子が搭載されてもよく、全てに受光素子が搭載されてもよい。
Therefore, a light emitting element may be mounted on all of the four optical
なお、発光素子と受光素子とが混在するように搭載されてもよい。すなわち、光モジュール用部材100は、光素子4として発光素子を搭載可能な光素子搭載部(発光素子搭載部)22と、光素子4として受光素子を搭載可能な光素子搭載部(受光素子搭載部)22と、を備えているのが好ましい。これにより、光モジュール1000は、1つで双方向の光通信が可能なものとなる。
The light emitting element and the light receiving element may be mounted so as to coexist. That is, the
また、光素子搭載部22に対する光素子4の搭載方法は、特に限定されないが、フリップチップボンディング法、ダイボンディング法、ワイヤーボンディング法等であればよい。
Moreover, the mounting method of the
(電気素子)
電気素子5は、光素子4を駆動したり、あるいは、光素子4で受信した信号を増幅したりする素子である。
(Electrical element)
The
例えば、光素子搭載部22に光素子4として発光素子が搭載される場合、その光素子搭載部22と電気的に接続された電気素子搭載部23には、発光素子を駆動する機能を有する電気素子5が搭載される。具体的には、ドライバーIC(LDD)等の駆動素子が挙げられる。
For example, in the case where a light emitting element is mounted as the
一方、光素子搭載部22に光素子4として受光素子が搭載される場合、その光素子搭載部22と電気的に接続された電気素子搭載部23には、受光素子で光信号から変換された電気信号を増幅する機能を有する電気素子5が搭載される。具体的には、トランスインピーダンスアンプ(TIA)、リミッティングアンプ(LA)、またはこれらの機能を統合したコンビネーションIC等の信号増幅素子が挙げられる。
On the other hand, when the light receiving element is mounted as the
なお、前述したように、光モジュール用部材100に発光素子と受光素子とが混載されている場合、光モジュール用部材100は、電気素子5として発光素子を駆動する駆動素子を搭載可能な電気素子搭載部(駆動素子搭載部)23と、電気素子5として受光素子からの信号を増幅する信号増幅素子を搭載可能な電気素子搭載部(信号増幅素子搭載部)23と、を備えているのが好ましい。これにより、光モジュール1000は、1つで双方向の光通信が可能なものとなる。
As described above, when the light emitting element and the light receiving element are mixedly mounted on the
また、電気素子搭載部23に対する電気素子5の搭載方法は、特に限定されないが、前述した光素子4の搭載方法と同様の方法が用いられる。
Moreover, the mounting method of the
なお、光電変換基板2には、必要に応じて、これらの素子以外の電子部品、例えば、CPU(中央演算処理装置)、MPU(マイクロプロセッサーユニット)、LSI、IC、RAM、ROM、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード等の各種能動素子や各種受動素子等が搭載されていてもよい。
The
以上、本実施形態に係る光モジュール1000および光モジュール用部材100について説明したが、1つの光モジュール1000に設けられる光電変換基板2の数は、2つ以上であってもよい。すなわち、光コネクター6に代えて光電変換基板2を設けるようにしてもよい。
The
また、1つの光電変換基板2に設けられる光素子搭載部22および電気素子搭載部23の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数(例えば2〜20程度)であってもよい。
Moreover, the number of the optical
≪第2実施形態≫
次に、本発明の光モジュールの第2実施形態および本発明の光モジュール用部材の第2実施形態について説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the optical module of the present invention and a second embodiment of the optical module member of the present invention will be described.
図7は、本発明の光モジュール用部材の第2実施形態を示す平面図である。なお、図7では、部材の陰にある光導波路を点線にて示している。また、前述した光モジュールおよび光モジュール用部材と同様の構成には、同一符号を付してある。 FIG. 7 is a plan view showing a second embodiment of the optical module member of the present invention. In FIG. 7, the optical waveguide behind the member is indicated by a dotted line. The same reference numerals are given to the same components as those of the optical module and the optical module member described above.
以下、第2実施形態について説明するが、以下の説明では第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
第2実施形態は、光電変換基板2の構成が異なる以外、第1実施形態と同様である。
Hereinafter, although 2nd Embodiment is described, in the following description, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment, The description is abbreviate | omitted about the same matter.
The second embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the
図7に示す光電変換基板2は、4つの光素子搭載部22と、2つの電気素子搭載部23と、を備えている。したがって、光素子搭載部22の数と電気素子搭載部23の数とが違うという点で、第1実施形態と相違している。
The
2つの電気素子搭載部23のうち、光コネクター6側に位置する方を電気素子搭載部23aとし、他方を電気素子搭載部23bとすると、電気素子搭載部23aおよび電気素子搭載部23bは、それぞれ2つずつの光素子搭載部22と電気的に接続されている。
Of the two electric
電気素子搭載部23aに接続される2つの光素子搭載部22には、機能が同じ光素子4が搭載される。すなわち、2つの発光素子あるいは2つの受光素子が搭載される。同様に、電気素子搭載部23bに接続される2つの光素子搭載部22にも、2つの発光素子あるいは2つの受光素子が搭載される。
The
このような本実施形態では、2つの光素子4に対して1つの電気素子5が割り当てられているため、その分、電気素子搭載部23の数を減らすことができる。これにより、光モジュール用部材100をより小型化することができる。
In this embodiment, since one
なお、本実施形態の場合、2つの電気素子搭載部23aおよび電気素子搭載部23bには、それぞれ2つの光素子4(発光素子)を同時に駆動したり、2つの光素子4(受光素子)からの信号を同時に増幅したりすることができる電気素子5が搭載される。
以上のような第2実施形態においても、第1実施形態と同様の作用、効果が得られる。
In the case of the present embodiment, two optical elements 4 (light emitting elements) are simultaneously driven in the two electric
In the second embodiment as described above, the same operations and effects as in the first embodiment can be obtained.
≪第3実施形態≫
次に、本発明の光モジュールの第3実施形態について説明する。
«Third embodiment»
Next, a third embodiment of the optical module of the present invention will be described.
図8は、本発明の光モジュールの第3実施形態を示す斜視図であり、図9は、図8のC−C線断面図である。なお、図8では、部材の陰にある光導波路を点線にて示している。 FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment of the optical module of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view taken along the line CC of FIG. In FIG. 8, the optical waveguide behind the member is indicated by a dotted line.
以下、第3実施形態について説明するが、以下の説明では第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
第3実施形態は、さらに電気回路基板7を備える以外、第1実施形態と同様である。
Hereinafter, the third embodiment will be described. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described, and description of similar matters will be omitted.
The third embodiment is the same as the first embodiment except that an
図8に示す光モジュール1000’は、第1実施形態に係る光モジュール1000と、電気回路基板7と、を備えており、これらが電気的に接続されている。このような光モジュール1000’では、光電変換基板2に形成された電気回路と、電気回路基板7に設けられた図示しない電気回路と、が電気的に接続されているため、例えば、電気回路基板7側から光電変換基板2に搭載された電気素子5の動作を制御することができる。これにより、光モジュール1000’は、電気回路基板7と、電気回路基板7内で処理される電気信号を光信号として入出力するインターフェースと、を備えたデバイスとなる。
An
光電変換基板2と電気回路基板7との間は、図9に示すようにバンプ8を介して電気的におよび機械的に接続されている。
The
電気回路基板7は、電気回路が形成された基板であり、必要に応じて、CPU、MPU、LSI、IC、RAM、ROM、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード等の各種能動素子や各種受動素子や、各種電気コネクター等が搭載されていてもよい。
The
このような光モジュール1000’では、電気信号に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消されるため、信号処理速度の向上が図られる。また、光導波路部分では、ジュール熱に伴う発熱が抑制されるため、冷却に要する電力を削減することができ、光モジュール1000’の消費電力を削減することができる。
In such an
図9に示す電気回路基板7は、いわゆるビルドアップ基板であり、絶縁層71と導体層72とを交互に積層するとともに、表面にソルダーレジスト層73を設けることにより形成されている。導体層72にはパターニングが施され、電気配線が形成されている。また、図示していないものの、絶縁層71には貫通配線が形成されており、この貫通配線を介して電気配線同士が電気的に接続されている。
導体層72の構成材料としては、前述したような導電材料が挙げられる。
The
Examples of the constituent material of the
一方、絶縁層71の構成材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素のようなケイ素化合物、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂のような樹脂材料等が挙げられる。
On the other hand, examples of the constituent material of the insulating
また、電気回路基板7は、上述したようなビルドアップ基板に限定されず、例えば単層の電気配線基板(リジッド基板)であってもよく、単層のポリイミド基板、ポリエステル基板、アラミドフィルム基板のような各種フレキシブル基板であってもよい。また、ビルドアップ基板には、必要に応じてコア基板が含まれていてもよい。なお、電気回路基板7として、例えば、マザーボード、メインボードと呼ばれるものを用いるようにしてもよい。
Further, the
また、ソルダーレジスト層73の構成は、前述したソルダーレジスト層29の構成と同様である。
The configuration of the solder resist
また、光モジュール1000’では、図9に示すように、光導波路1が光電変換基板2と電気回路基板7により挟まれた構成になっている。このような構成であれば、光導波路1を電気基板で取り囲むことができるので、外力から光導波路1を保護することができ、光モジュール1000’の信頼性をより高めることができる。
Further, in the
その他、第3実施形態においても、第1、第2実施形態と同様の作用、効果が得られる。 In addition, also in 3rd Embodiment, the effect | action and effect similar to 1st, 2nd embodiment are acquired.
<電子機器>
上述したような本発明の光モジュールでは、前述したように、電気配線の高密度化が図られたとしても、光導波路における伝送効率が低下し難いことから、高集積化と光通信の高品質化との両立を図ることができる。このため、かかる光モジュールを備えることにより、小型であるにもかかわらず、高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器が得られる。
<Electronic equipment>
In the optical module of the present invention as described above, as described above, even if the density of the electrical wiring is increased, the transmission efficiency in the optical waveguide is not easily lowered. It is possible to achieve compatibility with For this reason, by providing such an optical module, it is possible to obtain a highly reliable electronic device that can perform high-quality optical communication despite its small size.
本発明の光モジュールを備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、WDM装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばLSI等の演算装置とRAM等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光モジュールを備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できる。 Examples of the electronic device including the optical module of the present invention include electronic devices such as a mobile phone, a game machine, a router device, a WDM device, a personal computer, a television, and a home server. In any of these electronic devices, it is necessary to transmit a large amount of data at high speed between an arithmetic device such as an LSI and a storage device such as a RAM. Therefore, by providing such an electronic device with the optical module of the present invention, problems such as noise and signal degradation peculiar to electric wiring are eliminated, and a dramatic improvement in performance can be expected.
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。 In addition, the amount of heat generated in the optical waveguide portion is greatly reduced compared to electrical wiring. For this reason, the electric power required for cooling can be reduced and the power consumption of the whole electronic device can be reduced.
以上、本発明を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.
例えば、本発明に係る光導波路は、単層構造のものでなく、多層構造のものであってもよい。 For example, the optical waveguide according to the present invention may have a multilayer structure instead of a single layer structure.
また、本発明に係る光モジュール用部材および光モジュールは、前記各実施形態の2つ以上を組み合わせたものであってもよい。さらには、前記各実施形態またはそれらを組み合わせたものには、任意の構造物が付加されていてもよい。 Moreover, the member for optical modules and the optical module according to the present invention may be a combination of two or more of the above embodiments. Furthermore, an arbitrary structure may be added to each of the embodiments or a combination thereof.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.光モジュールの製造
(実施例1)
まず、図6に示す光モジュール用部材を用意した。なお、光導波路には、アクリル樹脂を主材料とするものを用いた。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of optical module (Example 1)
First, an optical module member shown in FIG. 6 was prepared. In addition, what used acrylic resin as the main material was used for the optical waveguide.
次いで、この光モジュール用部材に、2つの面発光レーザーダイオード(VCSEL)アレイと、2つのフォトダイオード(PD)アレイと、を実装した。また、2つのレーザーダイオードドライバーICと、2つのリミッティングアンプと、を実装した。これにより、図1に示す光モジュールを得た。 Next, two surface emitting laser diode (VCSEL) arrays and two photodiode (PD) arrays were mounted on the optical module member. Two laser diode driver ICs and two limiting amplifiers were mounted. Thereby, the optical module shown in FIG. 1 was obtained.
なお、光モジュール用部材における電気素子搭載部の端部と最も外側にあるコア部との距離d1は、0.05mmであった。 The distance d1 between the end portion of the electric element mounting portion and the outermost core portion in the optical module member was 0.05 mm.
(実施例2〜6)
前記距離d1を表1に示す値に変更した以外は、それぞれ実施例1と同様にして図1に示す光モジュールを得た。
(Examples 2 to 6)
The optical module shown in FIG. 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the distance d1 was changed to the value shown in Table 1.
(実施例7)
以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして光モジュールを得た。
まず、図7に示す光モジュール用部材を用意した。
(Example 7)
An optical module was obtained in the same manner as in Example 1 except for the following changes.
First, an optical module member shown in FIG. 7 was prepared.
次いで、この光モジュール用部材に対し、2つの面発光レーザーダイオードアレイと、2つのフォトダイオードアレイと、を実装した。また、1つのレーザーダイオードドライバーICと、2つのリミッティングアンプと、を実装した。これにより、光モジュールを得た。 Next, two surface emitting laser diode arrays and two photodiode arrays were mounted on the optical module member. Also, one laser diode driver IC and two limiting amplifiers were mounted. Thereby, an optical module was obtained.
なお、光モジュール用部材における電気素子搭載部の端部と最も外側にあるコア部との距離d1は、1.0mmであった。 The distance d1 between the end portion of the electric element mounting portion and the outermost core portion in the optical module member was 1.0 mm.
(比較例)
図10は、比較例に相当する光モジュール用部材を示す平面図である。なお、図10では、部材の陰にある光導波路を点線にて示している。
(Comparative example)
FIG. 10 is a plan view showing an optical module member corresponding to a comparative example. In FIG. 10, the optical waveguide behind the member is indicated by a dotted line.
まず、図10に示す光モジュール用部材900を用意した。この光モジュール用部材900は、以下に示す構成以外は、図6に示す光モジュール用部材100と同様のものである。
First, an
すなわち、光モジュール用部材900は、光導波路1と同様の光導波路9と、その一方の端部上に積層された光電変換基板92と、を備えている。また、光モジュール用部材900には、他方の端部に光コネクター96が装着されている。また、光導波路9には、並列する12本のコア部914が形成されている。
That is, the
光電変換基板92は、絶縁性基板921と、光素子を搭載可能な光素子搭載部922と、電気素子を搭載可能な電気素子搭載部923と、フィルドビア9211と、を備えている。光素子搭載部922は、光素子の端子を固定するための複数のランド部9221を備えている。同様に、電気素子搭載部923は、電気素子の端子を固定するための複数のランド部9231を備えている。そして、各ランド部9221と各ランド部9231とが電気配線924を介して電気的に接続され、各ランド部9231とフィルドビア9211とが電気配線925を介して電気的に接続されている。
The
かかる光モジュール用部材900では、平面視において、コア部14と電気配線925とが交差している。
In such an
このような光モジュール用部材900に対し、2つの面発光レーザーダイオードアレイと、2つのフォトダイオードアレイと、を実装した。また、2つのレーザーダイオードドライバーICと、2つのリミッティングアンプと、を実装した。これにより、光モジュールを得た。
Two surface emitting laser diode arrays and two photodiode arrays were mounted on such an
2.光モジュールの評価
次いで、各実施例および比較例で得られた光モジュールにおいて、面発光レーザーダイオードアレイに定格電流を通電し、そのまま96時間放置した。
2. Evaluation of Optical Module Next, in the optical modules obtained in each Example and Comparative Example, a rated current was passed through the surface emitting laser diode array and left as it was for 96 hours.
そして、通電開始直後の挿入損失と、24時間通電後の挿入損失と、96時間通電後の挿入損失と、を測定し、挿入損失の変化量を以下の評価基準にしたがって評価した。 Then, the insertion loss immediately after the start of energization, the insertion loss after 24 hours of energization, and the insertion loss after 96 hours of energization were measured, and the amount of change in insertion loss was evaluated according to the following evaluation criteria.
<挿入損失の変化の評価>
A:挿入損失の変化量が非常に小さい
B:挿入損失の変化量が小さい
C:挿入損失の変化量がやや小さい
D:挿入損失の変化量がやや大きい
E:挿入損失の変化量が大きい
F:挿入損失の変化量が非常に大きい
以上の評価結果を表1に示す。
<Evaluation of change in insertion loss>
A: Change amount of insertion loss is very small B: Change amount of insertion loss is small C: Change amount of insertion loss is slightly small D: Change amount of insertion loss is slightly large E: Change amount of insertion loss is large F : Very large change in insertion loss Table 1 shows the above evaluation results.
表1から明らかなように、各実施例で得られた光モジュールでは、96時間通電後であっても挿入損失の変化量が小さかった。特に、実施例2〜6で得られた光モジュールでは、その傾向が顕著であった。 As is clear from Table 1, in the optical modules obtained in each example, the amount of change in insertion loss was small even after 96 hours of energization. In particular, the tendency was remarkable in the optical modules obtained in Examples 2 to 6.
これに対し、各比較例で得られた光モジュールでは、24時間通電後、挿入損失がやや大きくなっており、96時間通電後には、挿入損失が加速的に増加していた。 On the other hand, in the optical modules obtained in the respective comparative examples, the insertion loss slightly increased after 24 hours of energization, and the insertion loss increased at an accelerated rate after 96 hours of energization.
以上のことから、本発明によれば、長期にわたって連続的に通電された場合でも、高品質の光通信を行い得る光モジュールが得られることが明らかとなった。 From the above, according to the present invention, it has been clarified that an optical module capable of performing high-quality optical communication can be obtained even when energized continuously for a long period of time.
1 光導波路
10 積層体
100 光モジュール用部材
1000 光モジュール
1000’ 光モジュール
2 光電変換基板
4 光素子
40 受発光部
5 電気素子
6 光コネクター
7 電気回路基板
71 絶縁層
72 導体層
73 ソルダーレジスト層
8 バンプ
11 クラッド層
12 クラッド層
13 コア層
14 コア部
15 側面クラッド部
170 凹部
171 傾斜面
172 直立面
173 直立面
21 絶縁性基板
210 貫通孔
211 フィルドビア
22 光素子搭載部
221 ランド部
23 電気素子搭載部
23a 電気素子搭載部
23b 電気素子搭載部
231 ランド部
24 電気配線
25 電気配線
28 電気配線
29 ソルダーレジスト層
9 光導波路
900 光モジュール用部材
914 コア部
92 光電変換基板
921 絶縁性基板
9211 フィルドビア
922 光素子搭載部
9221 ランド部
923 電気素子搭載部
9231 ランド部
924 電気配線
925 電気配線
96 光コネクター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
前記光導波路に積層された光電変換基板であって、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に設けられ、前記光導波路と光学的に接続されるよう光素子を搭載可能な光素子搭載部と、前記絶縁性基板上に設けられ、電気素子を搭載可能な電気素子搭載部と、前記光素子搭載部と前記電気素子搭載部とを電気的に接続する第1の電気配線と、前記電気素子搭載部から引き出された第2の電気配線と、を備える光電変換基板と、
を有し、
前記光導波路を含む平面について平面視されたとき、前記コア部と前記第2の電気配線とが重ならないよう構成されていることを特徴とする光モジュール用部材。 A layered optical waveguide with a long core, and
A photoelectric conversion substrate laminated on the optical waveguide, the insulating substrate, and an optical element mounting portion provided on the insulating substrate and capable of mounting an optical element so as to be optically connected to the optical waveguide; An electric element mounting portion provided on the insulating substrate and capable of mounting an electric element; a first electric wiring for electrically connecting the optical element mounting portion and the electric element mounting portion; and the electric element A photoelectric conversion substrate comprising: a second electrical wiring drawn from the mounting portion;
Have
An optical module member configured so that the core portion and the second electric wiring do not overlap when viewed in plan with respect to a plane including the optical waveguide.
前記光素子搭載部として、発光素子を搭載可能な発光素子搭載部と、受光素子を搭載可能な受光素子搭載部と、を備え、
前記電気素子搭載部として、前記発光素子を駆動する駆動素子搭載部と、前記受光素子からの信号を増幅する信号増幅素子を搭載可能な信号増幅素子搭載部と、を備えている請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光モジュール用部材。 The photoelectric conversion substrate is
As the optical element mounting part, a light emitting element mounting part capable of mounting a light emitting element, and a light receiving element mounting part capable of mounting a light receiving element,
2. The electric element mounting section includes a driving element mounting section for driving the light emitting element and a signal amplifying element mounting section on which a signal amplifying element for amplifying a signal from the light receiving element can be mounted. The member for optical modules of any one of 6.
前記光素子搭載部に搭載された光素子と、
前記電気素子搭載部に搭載された電気素子と、
を有することを特徴とする光モジュール。 An optical module member according to any one of claims 1 to 7,
An optical element mounted on the optical element mounting portion;
An electric element mounted on the electric element mounting portion;
An optical module comprising:
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