JP2018054863A

JP2018054863A - 光回路基板と接続端子との接続方法

Info

Publication number: JP2018054863A
Application number: JP2016190489A
Authority: JP
Inventors: 逸朗宍戸; Itsuro Shishido
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2018-04-05

Abstract

【課題】光回路基板と光ファイバーとの間で光信号の伝送を正確に行うことが可能な光回路基板と接続端子との接続方法を提供する。【解決手段】絶縁層１１の上主面Ｓ３から垂直方向に第１の距離Ｘだけ離れており、かつ上部クラッド層１０ｃの側面Ｄから水平方向に第２の距離群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４だけ離れた位置にコア１０ｂの中心部Ｃ１が配置された光回路基板Ａに対して、絶縁層１１の上主面Ｓ３に当接する第１当接部２３から垂直方向に第１の距離Ｘだけ離れており、かつ上部クラッド層１０ｃの側面Ｄに当接する第２当接部２４から水平方向に第２の距離群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４だけ離れた位置に光ファイバーＦの中心軸が繋がれる接続部２２を有する接続端子Ｂを、絶縁層１１の上主面Ｓ３に第１当接部２３を当接するとともに、上部クラッド層１０ｃの側面Ｄに第２当接部２４を当接して接続する。【選択図】図３

Description

本発明は、光導波路を有する光回路基板と、光ファイバーが取設される接続端子との接続方法に関するものである。

図４（ａ）〜（ｃ）に、光回路基板３０と、光ファイバーが取設される接続端子４０との従来の接続方法を示す。

光回路基板３０は、下部基板３１と、複数のコア３２と、上部基板３３とを備えている。
各コア３２は、下部基板３１と上部基板３３との間に挟持されている。コア３２および下部基板３１、ならびに上部基板３３の各々の端面は同一平面内にあり、基板側の接続端面３４を形成している。
このような光回路基板３０は、ステージ板３５の上に積載されている。光回路基板３０は、ステージ板３５の端部が接続端面３４よりも突出する状態で積載されており、突出したステージ板３５の上面は、端子保持部３６として機能する。

接続端子４０は、筐体４１と、複数の光ファイバー４２とを備えている。
接続端子４０は、端子側の接続端面４３を有しており、かかる接続端面４３内に、各光ファイバー４２の中心軸４２ａが露出している。各中心軸４２ａは、コア３２の配置と同じ間隔で配置されるとともに、基板側の接続端面３４におけるコア３２の中心部高さと、端子側の接続端面４３における中心軸４２ａの高さが同じになる態様で配置されている。

そして、接続端子４０を端子保持部３６に載置して、基板側の接続端面３４と端子側の接続端面４３とを密接させることで、接続端子４０を光回路基板３０に接続する。

しかしながら従来の接続方法によれば、特に水平方向における位置決め手段がないため、コア３２の中心部と光ファイバー４２の中心軸４２ａとを、精度良く位置合わせすることができない。
このため、光ファイバー４２と光回路基板３０との間で光信号の伝送を正確に行うことができないという問題がある。

特開平５−２８８９６３号公報

本発明は、コアの中心部と光ファイバーの中心軸とを精度良く位置合わせすることで、光回路基板と光ファイバーとの間で光信号の伝送を正確に行うことが可能な光回路基板と接続端子との接続方法を提供することを課題とする。

本発明に係る光回路基板と接続端子との接続方法は、平坦な上主面および四角形状の断面を有するコアと、平坦な上主面を有しており、該上主面と同一平面内にコアの上主面を露出する態様でコアを被覆する下部クラッド層と、平坦な上主面を有しており、該上主面と同一平面内にコアの上主面および下部クラッド層の上主面を露出する態様で下部クラッド層を被覆する絶縁層と、下部クラッド層の上主面にコアの上主面を被覆する態様で形成されており、コアの断面と垂直な方向に互いに所定の間隔で延びる両側面を有する上部クラッド層と、を備えており、コアの断面における一対の対角線が交わる中心部が、絶縁層の上主面から垂直方向に第１の距離だけ離れているとともに、上部クラッド層の側面から水平方向に第２の距離だけ離れている光回路基板を準備する工程と、上部クラッド層に嵌合する嵌合部、および断面に密接する密接部を有しており、嵌合部は、絶縁層の上主面に当接する第１当接部、および上部クラッド層の側面に当接する第２当接部を有するとともに、密接部には、第１当接部から垂直方向に第１の距離、および第２当接部から水平方向に第２の距離だけ離れた位置に光ファイバーの中心軸が繋がれる接続部を備えた接続端子を準備する工程と、絶縁層の上主面に第１当接部を当接するとともに、上部クラッド層の側面に第２当接部を当接して上部クラッド層に嵌合部を嵌合することで、垂直方向および水平方向におけるコアの中心部と光ファイバーの中心軸とを一致させることを特徴とするものである。

本発明の光回路基板と接続端子との接続方法によれば、絶縁層の上主面から第１の距離だけ離れており、かつ上部クラッド層の側面から第２の距離だけ離れた位置にコアの中心部が配置された光回路基板に対して、絶縁層の上主面に当接する第１当接部から垂直方向に第１の距離だけ離れており、かつ上部クラッド層の側面に当接する第２当接部から水平方向に第２の距離だけ離れた位置に光ファイバーの中心軸が繋がれる接続部を有する接続端子を、絶縁層の上主面に第１当接部を当接するとともに、上部クラッド層の側面に第２当接部を当接して接続する。
これにより、コアの中心部と光ファイバーの中心軸とを精度良く一致させることが可能になり、光回路基板と光ファイバーとの間で光信号の伝送を正確に行うことが可能な光回路基板と接続端子との接続方法を提供することができる。

図１（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る接続方法に用いる光回路基板の一例を示す概略断面図および正面図である。図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る接続方法に用いる接続端子の一例を示す斜視図および正面図および側面図ならびに上面図である。図３は、本発明に係る接続方法により接続された光回路基板および接続端子の一例を示す概略断面図および正面図ならびに上面図である。図４は、従来の光回路基板および接続端子の接続方法を示す概略斜視図である。

まず、本発明に係る接続方法に用いる光回路基板の一例を、図１（ａ）および（ｂ）を基にして説明する。

図１に示すように、本発明に係る光回路基板Ａは、光導波路１０と、絶縁層１１と、配線導体１２とを備えている。

光導波路１０は、下部クラッド層１０ａおよびコア１０ｂ、ならびに上部クラッド層１０ｃにより構成されている。
下部クラッド層１０ａおよびコア１０ｂは、それぞれ平坦な主面Ｓ１、Ｓ２を有している。下部クラッド層１０ａは、それぞれの主面Ｓ１、Ｓ２が同一の平面内となるように、コア１０ｂを被覆している。
下部クラッド層１０ａは、スルーホール１３を有しており、その直上には電子部品Ｐが接続される電子部品接続パッド１４が配設されている。
上部クラッド層１０ｃは、コア１０ｂの主面Ｓ２を被覆する状態で下部クラッド層１０ａの主面Ｓ１上から絶縁層１１の主面Ｓ３上にかけて形成されている。
上部クラッド層１０ｃは、コア１０ｂの断面Ｃに対して垂直な方向に互いに所定の間隔Ｗで延びる側面Ｄを有している。
下部および上部クラッド層１０ａ、１０ｃ、ならびにコア１０ｂは、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂、あるいはシリコン樹脂により形成されている。
コア１０ｂを形成する樹脂の屈折率は、下部および上部クラッド層１０ａ、１０ｃを形成する樹脂の屈折率よりも大きいものが用いられる。
下部および上部クラッド層１０ａ、１０ｃの厚みは、およそ５〜１００μｍ程度である。
コア１０ｂの厚みは、およそ５〜５０μｍ程度である。

光導波路１０の一端には、コア１０ｂに形成されており光信号の方向を変える反射面１５が形成されている。また、光導波路１０の他端には、コア１０ｂの断面Ｃが露出している。

絶縁層１１は、例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂により形成されている。
絶縁層１１は、平坦な主面Ｓ３を有しており、その主面Ｓ３が下部クラッド層１０ａの主面Ｓ１およびコア１０ｂの主面Ｓ２と同一の平面内となるように下部クラッド層１０ａを被覆している。
絶縁層１１は、ビアホール１６を有している。
絶縁層１１の主面Ｓ３には、後述の接続端子Ｂを当接するために上部クラッド層１０ｃによって被覆されない領域を有している。

なお、各々のコア１０ｂの断面Ｃにおける一対の対角線が交わる中心部Ｃ１は、絶縁層１１の主面Ｓ３から垂直方向に第１の距離Ｘだけ離れており、かつ上部クラッド層１０ｃの側面Ｄから各々第２の距離群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４だけ離れた位置に配置されている。

配線導体１２は、光導波路１０および絶縁層１１の表面および内部に、例えば銅めっき等の良導電性金属により形成されている。
絶縁層１１の下面に形成された配線導体１２の一部は、外部回路基板（不図示）に接続する外部接続パッド１７として機能する。

次に、本発明に係る接続方法に用いる接続端子の一例を、図２（ａ）〜（ｄ）を基にして説明する。

接続端子Ｂは、嵌合部２０と、密接部２１と、接続部２２とを備えている。

嵌合部２０は、絶縁層１１の上主面Ｓ３に当接する第１当接部２３、および上部クラッド層１０ｃの両方の側面Ｄにそれぞれ当接する第２当接部２４を有している。

密接部２１は、コア１０ｂの断面Ｃを含む光導波路１０の断面および絶縁層１１の断面に密接する。

接続部２２は、光ファイバーＦの中心軸Ｆａが繋がれる。接続部２２は、密接部２１内において、第１当接部２３から垂直方向に第１の距離Ｘだけ離れており、かつ第２当接部２４から水平方向に各々第２の距離群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４だけ離れた位置に形成されている。

次に、本発明に係る接続方法を図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、光回路基板Ａに接続端子Ｂが接続された状態を示す断面図および正面図ならびに上面図である。
接続端子Ｂの嵌合部２０は、絶縁層１１の上主面Ｓ３に第１当接部２３を当接するとともに、上部クラッド層１０ｃの側面Ｄに第２当接部２４を当接する態様で上部クラッド層１０ｃに嵌合している。
このように、本発明に係る光回路基板Ａと接続端子Ｂとの接続方法によれば、絶縁層１１の上主面Ｓ３から垂直方向に第１の距離Ｘだけ離れており、かつ上部クラッド層１０ｃの側面Ｄから水平方向に各々第２の距離群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４だけ離れた位置にコア１０ｂの中心部Ｃ１が配置された光回路基板Ａに対して、絶縁層１１の上主面Ｓ３に当接する第１当接部２３から垂直方向に第１の距離Ｘだけ離れており、かつ上部クラッド層１０ｃの側面Ｄに当接する第２当接部２４から水平方向に各々第２の距離群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４だけ離れた位置に光ファイバーＦの中心軸Ｆａが繋がれる接続部２２を有する接続端子Ｂを、絶縁層１１の上主面Ｓ３に第１当接部２３を当接するとともに、上部クラッド層１０ｃの側面Ｄに第２当接部２４を当接して接続する。
これにより、コア１０ｂの中心部Ｃ１と光ファイバーＦの中心軸Ｆａとを精度良く一致させることが可能になり、光回路基板Ａと光ファイバーＦとの間で光信号の伝送を正確に行うことが可能な光回路基板Ａと接続端子Ｂとの接続方法を提供することができる。

１０ａ下部クラッド層
１０ｂコア
１０ｃ上部クラッド層
１１絶縁層
２０嵌合部
２１密接部
２２接続部
２３第１当接部
２４第２当接部
Ａ光回路基板
Ｂ接続端子
Ｃコアの断面
Ｃ１断面の中心部
Ｄ側面
Ｆ光ファイバー
Ｆａ光ファイバーの中心軸
Ｓ１下部クラッド層の上主面
Ｓ２コアの上主面
Ｓ３絶縁層の上主面
Ｗ所定の間隔
Ｘ第１の距離
Ｙ１〜Ｙ４第２の距離（群）

Claims

平坦な上主面および四角形状の断面を有するコアと、
平坦な上主面を有しており、該上主面と同一平面内に前記コアの上主面を露出する態様で前記コアを被覆する下部クラッド層と、
平坦な上主面を有しており、該上主面と同一平面内に前記コアの上主面および下部クラッド層の上主面を露出する態様で前記下部クラッド層を被覆する絶縁層と、
前記下部クラッド層の上主面に前記コアの上主面を被覆する態様で形成されており、前記断面と垂直な方向に互いに所定の間隔で延びる両側面を有する上部クラッド層と、を備えており、
前記断面における一対の対角線が交わる中心部が、前記絶縁層の上主面から垂直方向に第１の距離だけ離れているとともに、前記上部クラッド層の側面から水平方向に第２の距離だけ離れている光回路基板を準備する工程と、
前記上部クラッド層に嵌合する嵌合部、および前記断面に密接する密接部を有しており、前記嵌合部は、前記絶縁層の上主面に当接する第１当接部、および前記上部クラッド層の側面に当接する第２当接部を有するとともに、
前記密接部には、前記第１当接部から垂直方向に前記第１の距離、および前記第２当接部から水平方向に前記第２の距離だけ離れた位置に光ファイバーの中心軸が繋がれる接続部を備えた接続端子を準備する工程と、
前記絶縁層の上主面に前記第１当接部を当接するとともに、前記上部クラッド層の側面に前記第２当接部を当接して前記上部クラッド層に前記嵌合部を嵌合することで、垂直方向および水平方向における前記コアの中心部と前記光ファイバーの中心軸とを一致させることを特徴とする光回路基板と接続端子との接続方法。