JP3958135B2

JP3958135B2 - Optical transmission medium and optical transceiver

Info

Publication number: JP3958135B2
Application number: JP2002206103A
Authority: JP
Inventors: 直寛真篠
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: JP2004046004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送媒体及びこれを用いた光送受信装置に関し、より詳細には、プリント基板等のマザーボードに実装された複数のＬＳＩチップ等の半導体装置間を光信号伝達によって相互に接続（光インタコネクション）する際にその接続を簡便に行うのに有用な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩの高速化及び高集積化に伴い、今後も通信系の各種装置やコンピュータ等のスループット（伝送速度×チャンネル数）は増大の一途をたどると予測されるが、この場合に、いかにして信号配線（インタコネクション）を行うかがシステム性能向上のボトルネックになる。これに対処するための信号接続技術の１つとして「光インタコネクション」があり、これは、信号の伝送媒体として一般に用いられている金属（メタル）配線を、光通信技術を応用した高速かつ高密度な光信号伝達による配線に置き換えたものである。この光インタコネクションは、ＬＳＩチップの内部配線から装置間伝送までの比較的短い距離での伝送を対象にしている点で、いわゆる「光通信」とは異なる。光インタコネクションでは、伝送距離が概ね１ｍを超えると、光通信と同様に伝送媒体としての光ファイバの優位性が活きてくる。
【０００３】
このため、従来の光インタコネクションでは、電気信号と光信号を相互変換する光送受信（光電変換）モジュールと光ファイバを利用する形態がほとんどである。典型的な光インタコネクションの構成では、半導体レーザアレイ等の発光素子とこれを駆動するＩＣをパッケージ化し、さらに電気入力端子を備えた光送信モジュールと、フォトダイオードアレイ等の受光素子とアンプ／識別回路等の機能を有するＩＣをパッケージ化し、さらに電気出力端子を備えた光受信モジュールとが、多芯光導波路（多くの場合、テープ形多芯光ファイバ）を介して相互に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の光インタコネクションでは、その伝送媒体として光ファイバを使用しているため、以下に記述するように光ファイバの加工や光ファイバの接続部の精度等に関して光学的な設計や調整等を必要とし、また、コストアップになることが多い。
【０００５】
現状の光インタコネクションに係るシステムを構築する場合、光ファイバの使用に付随して各種の光受動部品（スプリッタや光合分波器等の光合分岐器、光減衰器、光アイソレータ、光サーキュレータ等が用いられる。例えば、光信号を各出射ポートに均等に分ける等分配スプリッタでは、光パワーを２等分できるＹカップラ（又は方向性結合器）を基本構成要素として１×ｎ光合分岐器を構成している。このような光カップラは多段に接続して用いられるが、この場合、光カップラを介して光ファイバをいかに効率良く低損失で接続するかが重要となる。例えば、接続部において光反射による信号減衰量を抑えるために、光導波路及び光ファイバの端面を斜めに研磨するなどの加工処理が行われる。また、光ファイバの接続部において反射戻り光があると、ノイズの増加や出力変動など特性が劣化するため、これを防止するための一手段として光アイソレータが挿入される。光アイソレータは、光を一方向には通すが逆の方向には通さない機能を有しているため、不要な反射戻り光を制御するのに有効に用いられる。このように、光ファイバの接続に際し各部品をそれぞれ適正な箇所に固定配置することは、光インタコネクションに係るシステムの信頼性に関わる重要な１つの要素である。
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、上記のように光ファイバの接続に際し光学的な設計や調整等を行う必要があったため、各部品の実装を容易に行うことができず、そのため光インタコネクションを容易に実現することができないといった課題があった。また、光ファイバの接続に際しスプリッタや光アイソレータ等の光受動部品を必要とするため、コストアップを招くといった不利もあった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもので、光学的な設計や調整等を必要とすることなく簡易に製造が可能であると共に、低コストで光インタコネクションを実現することができる光伝送媒体及びこれを用いた光送受信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、透明な材料からなり、両面が平行に成形されていると共に、一方の面の所要の箇所に前記透明な材料の一部からなる凸レンズ部を有する板状の導光体と、前記導光体の側面に形成された光吸収部とを備え、前記導光体の屈折率が、前記光吸収部の屈折率よりも小さい値又は同じ値に選定されていると共に、空気の屈折率よりも大きい値に選定されていることを特徴とする光伝送媒体が提供される。
【０００９】
この形態に係る光伝送媒体によれば、両面が平行に成形された透明な材料からなる板状の導光体を光導波路（従来の光ファイバに相当）として利用し、この導光体の一方の面に形成された凸レンズ部を光入出力部として利用し、また、導光体の平行な両面とそれぞれ境界面を接している媒体（すなわち、空気）を光反射材として利用している。
【００１０】
従って、導光体の外部から凸レンズ部を通して導光体内に光（信号）が入射されると、その光（信号）は、平行に成形された導光体の両面（空気と接している側の面）で交互に反射されながら導光体内を伝搬し、別の凸レンズ部を通して導光体の外部に取り出される。
【００１１】
このように、本発明に係る光伝送媒体は各構成部材の屈折率の差を利用し、導光体を通して光信号伝達を行うようにしているので、従来必要としていた光ファイバ接続を無くすことができる。これによって、従来行われていた光学的な設計や調整等を必要とすることなく光伝送媒体を簡易に製造することが可能となり、また、低コストで光インタコネクションを実現することが可能となる。
【００１２】
また、導光体の側面に光吸収部を備えているので、不要な光信号の反射（反射戻り光）を効果的に抑制し、ノイズや出力変動等を低減することができる。
【００１３】
また、両面が平行に成形された導光体を光導波路として用いているので、従来行われていたような光導波路の分岐を行わなくても、導光体の同一面に形成された各凸レンズ部を通して外部との間で同時に光信号伝達を行うことができる。
【００１４】
上記の形態に係る光伝送媒体では、導光体の平行な両面とそれぞれ境界面を接している媒体（空気）を光反射材として利用しているが、導光体の屈折率よりも小さい屈折率を有する材料であれば、かかる材料を用いて有形の光反射部を積極的に設けてもよい。
【００１５】
従って、本発明の他の形態によれば、透明な材料からなり、両面が平行に成形されていると共に、一方の面の所要の箇所に前記透明な材料の一部からなる凸レンズ部を有する板状の導光体と、前記導光体の側面に形成された光吸収部と、前記導光体の一方の面の前記凸レンズ部の領域を除いた部分及び前記導光体の他方の面にそれぞれ形成された光反射部とを備え、前記導光体の屈折率が、前記光吸収部の屈折率よりも小さい値又は同じ値に選定されていると共に、前記光反射部の屈折率よりも大きい値に選定されていることを特徴とする光伝送媒体が提供される。
【００１６】
また、この形態に係る光伝送媒体において、前記光反射部に代えて、前記導光体の一方の面の前記凸レンズ部の領域と所定の領域とを除いた部分及び前記導光体の他方の面にそれぞれ形成された光反射部を備えるようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明の更に他の形態によれば、上記の各形態に係る光伝送媒体と、プリント基板上に実装され、それぞれ光電変換素子を搭載した複数の半導体装置とを備え、前記光電変換素子が、前記導光体の凸レンズ部の凸面の形状に合うように凹面状に成形された透明な材料からなる光誘導部を有し、該光誘導部の屈折率が、前記導光体の屈折率よりも大きい値又は同じ値に選定されており、前記光誘導部の凹面部分が、透明な材料からなる接着剤により、前記導光体の凸レンズ部の凸面部分に接着されていることを特徴とする光送受信装置が提供される。
【００１８】
この形態に係る光送受信装置によれば、上記の各形態に係る光伝送媒体によって得られた効果に加えて、さらに、導光体内を伝搬してきた光信号を凸レンズ部を通して導光体の外部に取り出す部分（すなわち、半導体装置に搭載された光電変換素子の光誘導部）の屈折率を導光体の屈折率以上の値に選定しているので、当該信号の取り出し（導光体内を伝搬してきた光信号の受信）を簡単に行うことが可能となる。
【００１９】
また、この形態に係る光送受信装置の変形形態によれば、上記の各形態に係る光伝送媒体と、プリント基板上に実装され、それぞれ光電変換素子を搭載した複数の半導体装置とを備え、前記光電変換素子が、前記導光体の凸レンズ部の凸面の形状に合うように凹面状に成形された透明な材料からなる光誘導部を有し、該光誘導部の屈折率が、前記導光体の屈折率よりも大きい値又は同じ値に選定されており、少なくとも１つの光電変換素子の光誘導部の凹面部分が、透明な材料からなる接着剤により、前記導光体の対応する凸レンズ部の凸面部分に接着されていると共に、別の少なくとも１つの光電変換素子の光誘導部の凹面部分が、該凹面部分に充填された前記接着剤により、前記導光体の凸レンズ部が形成されている側の面の露出している平坦部分に接着されていることを特徴とする光送受信装置が提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る光伝送媒体の断面的な構成を模式的に示したものである。
【００２１】
図中、１０は本実施形態に係る光伝送媒体、１１は両面が平行に成形された透明な材料からなる板状の導光体を示す。導光体１１の一方の面（図示の例では下側の面）には、所要の箇所に当該透明な材料の一部を凸面状に成形してなる複数（図示の例では２個）の凸レンズ部１２が形成されている。また、１３は板状の導光体１１の周囲の側面に形成された光散乱防止部、１４は光散乱防止部１３の表面に形成された光吸収部を示す。導光体１１の屈折率は、光散乱防止部１３の屈折率よりも小さい値又は同じ値に選定され（１１≦１３）、かつ、空気の屈折率よりも大きい値に選定されている。また、光散乱防止部１３の屈折率は、光吸収部１４の屈折率よりも小さい値に選定されている（１３＜１４）。
【００２２】
本実施形態に係る光伝送媒体１０では、各構成部材間に特定の屈折率の関係を維持するため、導光体１１の材料（光導波距離を延ばすために複屈折率の小さい材料）としてアクリル樹脂（屈折率：１．４９）が用いられ、光散乱防止部１３の材料としてアクリル樹脂（屈折率：１．４９）又はポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５９）が用いられ、光吸収部１４の材料として黒色顔料インク（屈折率は少なくとも１．５９を超えている）が用いられている。従って、導光体１１の側面にポリカーボネート樹脂等をコーティングすることによって光散乱防止部１３が形成され得る。また、黒色顔料は、酸化鉄、酸化クロム、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅などの調合から得られるが、例えば、酸化鉄と酸化クロムからなる黒色顔料を水又は溶媒に混合したもの（インク）を光散乱防止部１３の表面にコーティングすることによって光吸収部１４が形成され得る。
【００２３】
本実施形態に係る光伝送媒体１０においては、両面が平行に成形された透明な材料からなる板状の導光体１１を光導波路として利用し、導光体１１の一方の面に形成された凸レンズ部１２を光入出力部として利用し、導光体１１の平行な両面とそれぞれ境界面を接している媒体（すなわち、空気）を光反射材として利用している。この空気の屈折率は１．０であり、導光体１１の屈折率（１．４９）よりも小さい。
【００２４】
以上の構成において、導光体１１の外部から凸レンズ部１２（図示の例では左側の凸レンズ部１２）を通して導光体１１内に光（信号）が入射されると、その光（信号）ＬＴは、図中破線で示すように、平行に成形された導光体１１の両面（空気と接している側の面）で交互に反射されながら導光体１１内を右方向に伝搬し、別の凸レンズ部１２（図示の例では右側の凸レンズ部１２）を通して導光体１１の外部に取り出される。
【００２５】
このように本実施形態に係る光伝送媒体１０によれば、各構成部材の屈折率の差を利用し、光導波路として供される導光体１１を通して光信号伝達を行うようにしているので、従来の光インタコネクションにおいて必要とされていた光ファイバ接続を無くすことができる。その結果、従来行われていた光学的な設計や調整等の煩雑な作業が不要となり、これによって光伝送媒体１０を簡易に製造することができ、また低コストで光インタコネクションを実現することができる。
【００２６】
また、導光体１１の側面に光散乱防止部１３及び光吸収部１４を備えているので、不要な光信号の反射（反射戻り光）を効果的に抑制することができ、これによってノイズや出力変動等を低減することが可能となる。
【００２７】
さらに、両面が平行に成形された導光体１１を光導波路として利用しているので、従来行われていたような光導波路の分岐を必要とすることなく、導光体１１の同一面に形成された各凸レンズ部１２（３個以上形成されている場合）を通して外部との間で同時に光信号伝達を行うことができる。
【００２８】
図１の実施形態に係る光伝送媒体１０では、導光体１１の平行な両面とそれぞれ境界面を接している空気（屈折率：１．０）を光反射材として利用した場合について説明したが、導光体１１（屈折率：１．４９）よりも小さい屈折率を有する材料であれば、かかる材料を用いて有形の光反射部を積極的に設けてもよい。この場合の構成例を図２に示す。
【００２９】
図２において、（ａ）に例示する光伝送媒体１０ａは、図１に示した光伝送媒体１０と比べて、導光体１１の一方の面（図示の例では下側の面）の凸レンズ部１２の領域を除いた部分及び導光体１１の他方の面（凸レンズ部１２が形成されていない側の面）にそれぞれ光反射部１５を形成した点で相違する。他の構成及びその材料については、図１に示した光伝送媒体１０と同じであるので、その説明は省略する。
【００３０】
また、この光伝送媒体１０ａの各構成部材間に維持すべき屈折率の関係についても、図１に示した光伝送媒体１０の場合と同じである。すなわち、導光体１１の屈折率は、光散乱防止部１３及び光吸収部１４の屈折率よりも小さい値又は同じ値に選定され（１１≦１３＜１４）、かつ、光反射部１５の屈折率よりも大きい値に選定されている（１５＜１１）。この屈折率の関係を維持するため、光反射部１５の材料としてポリフッ化ビニリデン（屈折率：１．４２）又は酢酸ビニル（屈折率：１．４６）が用いられている。従って、凸レンズ部１２の領域を除いて導光体１１の両面にポリフッ化ビニリデン等をコーティングすることによって光反射部１５が形成され得る。
【００３１】
この光伝送媒体１０ａにおいても、図１に示した光伝送媒体１０と同様に、導光体１１の外部から凸レンズ部１２を通して導光体１１内に光（信号）が入射されると、その光（信号）ＬＴは、図中破線で示すように、平行に成形された導光体１１の両面（光反射部１５と接している側の面）で交互に反射されながら導光体１１内を右方向に伝搬し、別の凸レンズ部１２を通して導光体１１の外部に取り出される。この光伝送媒体１０ａによっても、図１に示した光伝送媒体１０によって得られた効果と同等の効果を奏することができる。
【００３２】
一方、図２（ｂ）に例示する光伝送媒体１０ｂは、図２（ａ）に例示した光伝送媒体１０ａと比べて、導光体１１ａの一方の面の凸レンズ部１２の領域と所定の領域Ｒ（凸面状に成形しないで平坦状態で残した部分）とを除いた部分及び導光体１１ａの他方の面にそれぞれ光反射部１５を形成した点で相違する。他の構成及びその材料、各構成部材間に維持すべき屈折率の関係、及び作用効果については、図２（ａ）に示した光伝送媒体１０ａの場合と同じであるので、その説明は省略する。
【００３３】
次に、上記の各形態に係る光伝送媒体１０，１０ａ，１０ｂを用いた光送受信装置について、図３〜図６を参照しながら説明する。
【００３４】
図３は光伝送媒体とボード上に実装された複数の半導体装置とを接続する際の一接続例を模式的に示したものである。図示の例では、図２（ａ）に例示した光伝送媒体１０ａを用いている。
【００３５】
図３において、２０ａ及び２０ｂはそれぞれＬＳＩチップ等の半導体装置を模式的に示しており、特に明示してはいないが、樹脂等からなる絶縁層と、該絶縁層上に所要の形状にパターニング形成された配線層とを交互に積み重ね、さらに各絶縁層の所要の箇所に形成されたスルーホール（内面にはめっき膜が形成されている）を介して各配線層間を電気的に接続してなる多層配線（３次元配線）構造を有している。２１はその多層配線構造における１つの配線層を示し、この配線層２１の一部分（電極パッド）には、外部接続端子として供される金属バンプ２２が接合されている。また、２３は各配線層間を電気的に接続するスルーホールを示す。なお、金属バンプ２２を構成する材料としては、一般的に用いられる鉛−錫（Ｐｂ−Ｓｎ）等の共晶はんだの他に、銀−錫（Ａｇ−Ｓｎ）等のＰｂフリーはんだが用いられ、あるいは金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）又はその合金（Ｉｎ−Ｐｂ、Ｉｎ−Ｓｎ等）、ニッケル（Ｎｉ）等が用いられる。また、各配線層２１の材料としては典型的にはＣｕが用いられるが、最下層の配線層２１については、金属バンプ２２との接続信頼性を高めるために、例えばＡｕ、Ｓｎ等の被覆を施すのが好ましい。
【００３６】
また、３０は光電変換素子を示し、半導体レーザ等の光送信素子、フォトダイオード等の光受信素子、あるいはその両方の機能を備えた光送受信素子のいずれかの形態を有している。光電変換素子３０において、３１は電気信号と光信号を相互変換する光電変換（Ｏ／Ｅ）部、３２は光電変換部３１の搭載面に接合された金属バンプ、３３は光電変換部３１の搭載面と反対側の面に接合された光誘導部を示す。光誘導部３３は、透明な材料を用いて、導光体１１の凸レンズ部１２の凸面の形状に合うように凹面状に成形されている。また、光誘導部３３の屈折率は、導光体１１の屈折率よりも大きい値又は同じ値に選定されている（３３≧１１）。この屈折率の関係を維持するため、光誘導部３３の材料としてアクリル樹脂（屈折率：１．４９）又はポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５９）が用いられている。
【００３７】
また、４０は各半導体装置２０ａ，２０ｂを実装するのに供されるプリント基板、４１はプリント基板４０上の所定の箇所（各半導体装置２０ａ，２０ｂの外部接続端子（金属バンプ２２）の位置に対応する箇所）に形成された電極パッドを示す。電極パッド４１の材料としては、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、アルミニウム（Ａｌ）等が用いられる。
【００３８】
図３に示す接続例では、プリント基板４０（電極パッド４１）上に外部接続端子（金属バンプ２２）を介して実装された各半導体装置２０ａ，２０ｂにそれぞれ金属バンプ３２を介して搭載された光電変換素子３０の光誘導部３３の凹面部分を、導光体１１の対応する凸レンズ部１２の凸面部分に、アクリル樹脂等の透明な材料からなる接着剤により接着することで、光伝送媒体１０ａと各半導体装置２０ａ，２０ｂとを相互に接続（光インタコネクション）している。
【００３９】
図４は光伝送媒体とボード上に実装された複数の半導体装置とを接続する際の他の接続例を模式的に示したものである。図示の例では、図２（ｂ）に例示した光伝送媒体１０ｂを用いている。
【００４０】
図４に例示する接続例
（構成）は、図３に例示した接続例
（構成）と比べて、少なくとも１つの光電変換素子３０の代わりに別の形態の光電変換素子３０ａを用いた点で相違する。この光電変換素子３０ａは、その光誘導部３３の凹面部分にアクリル樹脂等の透明な材料からなる接着剤３４が平坦に充填されている。他の構成及びその材料、各構成部材間に維持すべき屈折率の関係等については、図３の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【００４１】
図４に示す接続例では、プリント基板４０（電極パッド４１）上に外部接続端子（金属バンプ２２）を介して実装された各半導体装置２０ａ，２０ｂにそれぞれ金属バンプ３２を介して搭載された各々の光電変換素子の光誘導部３３の凹面部分を、光電変換素子３０については導光体１１ａの対応する凸レンズ部１２の凸面部分に透明な接着剤（アクリル樹脂等）により接着し、他方、光電変換素子３０ａについては導光体１１ａの露出している平坦部分Ｒ（所定の領域）に接着剤３４により接着することで、光伝送媒体１０ｂと各半導体装置２０ａ，２０ｂとを相互に接続（光インタコネクション）している。
【００４２】
図５は図１に示した光伝送媒体１０を用いた光送受信装置５０の断面的な構成を模式的に示したものであり、基本的には図３に例示した接続例に従って構成することができる。また、特に図示はしていないが、光伝送媒体１０の導光体１１を図２（ｂ）に例示したような形態（導光体１１ａ）に変形したものを用いた場合には、図４に例示した接続例に従って構成することができる。なお、図５において、５１及び５２はそれぞれ光伝送媒体１０の両面に配設された遮光性の板材又はフィルム状部材を示す。
【００４３】
図６は図２に示した光伝送媒体１０ａ又は１０ｂを用いた光送受信装置５０ａの断面的な構成を模式的に示したものであり、図３に例示した接続例又は図４に例示した接続例に従って構成することができる。
【００４４】
図５（図６）に示す光送受信装置５０（５０ａ）によれば、図１の光伝送媒体１０に関連して説明した効果に加えて、さらに、導光体１１（１１ａ）内を伝搬してきた光信号を凸レンズ部を通して導光体１１（１１ａ）の外部に取り出す部分（すなわち、各半導体装置２０ａ，２０ｂに搭載された光電変換素子３０（３０ａ）の光誘導部３３）の屈折率を導光体１１（１１ａ）の屈折率以上の値に選定しているので、当該信号の取り出し（光信号の受信）を簡単に行うことができる。
【００４５】
また、両面が平行に成形された導光体１１（１１ａ）を光導波路として利用しているので、従来用いられていたような光合分岐器を必要とすることなく、導光体１１（１１ａ）の同一面に形成された各凸レンズ部を通して複数の半導体装置に同時に光信号伝達を行うことが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、両面が平行に成形された透明な材料からなる板状の導光体を光導波路（従来の光ファイバに相当）として利用することにより、光学的な設計や調整等を必要とすることなく光伝送媒体を簡易に製造することができ、また、低コストで光インタコネクションを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光伝送媒体の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る光伝送媒体の構成を示す断面図である。
【図３】光伝送媒体とボード上に実装された複数の半導体装置とを接続する際の接続例（その１）を模式的に示す断面図である。
【図４】光伝送媒体とボード上に実装された複数の半導体装置とを接続する際の接続例（その２）を模式的に示す断面図である。
【図５】図１の光伝送媒体を用いた光送受信装置の構成例を示す断面図である。
【図６】図２の光伝送媒体を用いた光送受信装置の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ，１０ｂ…光伝送媒体、
１１，１１ａ…導光体、
１２…凸レンズ部（光入出力部）、
１３…光散乱防止部（第１の光吸収部）、
１４…光吸収部（第２の光吸収部）、
１５…光反射部、
２０ａ，２０ｂ…半導体装置（ＬＳＩチップ）、
２１…配線層、
２２，３２…金属バンプ、
２３…（内面にめっき膜が形成されている）スルーホール、
３０，３０ａ…光電変換素子（光送信素子、光受信素子、光送受信素子）、
３１…光電変換（Ｏ／Ｅ）部、
３３…光誘導部、
３４…光誘導部の凹面部分に充填された接着剤、
４０…プリント基板、
４１…電極パッド、
５０，５０ａ…光送受信装置、
５１，５２…遮光性の板材又はフィルム状部材、
ＬＴ…導光体内を伝搬する光信号、
Ｒ…導光体の露出している平坦部分（所定の領域）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmission medium and an optical transmission / reception device using the same, and more specifically, a plurality of semiconductor devices such as LSI chips mounted on a mother board such as a printed circuit board are interconnected by optical signal transmission (optical The present invention relates to a technique that is useful for easily performing the connection at the time of (interconnection).
[0002]
[Prior art]
As LSIs become faster and more integrated, the throughput (transmission speed x number of channels) of various communication systems and computers is expected to continue to increase. Wiring (interconnection) is a bottleneck for improving system performance. One of the signal connection technologies to cope with this is “optical interconnection”, which is a high-speed and high-speed application of optical communication technology to metal wiring generally used as a signal transmission medium. The wiring is replaced by high-density optical signal transmission. This optical interconnection is different from so-called “optical communication” in that it is intended for transmission at a relatively short distance from the internal wiring of the LSI chip to the transmission between devices. In the optical interconnection, when the transmission distance exceeds approximately 1 m, the advantage of the optical fiber as a transmission medium becomes active as in optical communication.
[0003]
For this reason, most conventional optical interconnections use an optical transmission / reception (photoelectric conversion) module and an optical fiber that mutually convert an electrical signal and an optical signal. In a typical optical interconnection configuration, a light emitting element such as a semiconductor laser array and an IC that drives the light emitting element are packaged, an optical transmission module having an electric input terminal, a light receiving element such as a photodiode array, and an amplifier / identification. An IC having a function such as a circuit is packaged and an optical receiving module having an electrical output terminal is connected to each other via a multi-core optical waveguide (in many cases, a tape-type multi-core optical fiber).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional optical interconnection uses an optical fiber as its transmission medium. Therefore, as described below, optical design and adjustment regarding the processing of the optical fiber and the accuracy of the connection portion of the optical fiber are described. Etc., and the cost is often increased.
[0005]
When constructing a system related to the current optical interconnection, various optical passive components (such as optical couplers such as splitters and optical multiplexers / demultiplexers, optical attenuators, optical isolators, optical circulators, etc.) For example, in an equal distribution splitter that equally divides an optical signal into each output port, a 1 × n optical coupler is configured with a Y coupler (or directional coupler) that can divide the optical power into two equal parts. Such an optical coupler is used by being connected in multiple stages, but in this case, it is important to connect the optical fiber efficiently and with low loss through the optical coupler, for example, light reflection at the connection portion. In order to suppress the signal attenuation due to the optical fiber, processing such as oblique polishing of the end faces of the optical waveguide and the optical fiber is performed, and reflection at the connection portion of the optical fiber is performed. In the presence of reflected light, characteristics such as increased noise and output fluctuations deteriorate, so an optical isolator is inserted as a means to prevent this, which passes light in one direction but in the opposite direction. Since it has a function that does not pass through, it is effectively used to control unnecessary reflected return light.In this way, when connecting optical fibers, each component is fixedly arranged at an appropriate place, This is one important factor related to the reliability of the system related to optical interconnection.
[0006]
However, in the conventional technique, it is necessary to perform optical design and adjustment when connecting the optical fiber as described above, so that it is not possible to easily mount each component, and therefore, the optical interconnection is easily performed. There was a problem that it could not be realized. In addition, since optical passive components such as splitters and optical isolators are required for connecting optical fibers, there is a disadvantage in that the cost is increased.
[0007]
The present invention was created in view of the problems in the prior art, and can be easily manufactured without requiring optical design or adjustment, and can realize optical interconnection at low cost. An object of the present invention is to provide an optical transmission medium that can be used and an optical transmission / reception device using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems of the prior art, according to one embodiment of the present invention, the transparent material is formed in parallel on both sides, and one of the transparent materials is formed at a required position on one side. A plate-like light guide having a convex lens portion and a light absorbing portion formed on a side surface of the light guide, wherein the refractive index of the light guide is higher than the refractive index of the light absorbing portion. An optical transmission medium is provided which is selected to be a small value or the same value and is selected to be a value larger than the refractive index of air.
[0009]
According to the optical transmission medium according to this embodiment, a plate-shaped light guide made of a transparent material formed on both sides in parallel is used as an optical waveguide (corresponding to a conventional optical fiber), and one of the light guides is used. A convex lens portion formed on the surface of the light guide is used as a light input / output portion, and a medium (that is, air) in contact with both parallel surfaces of the light guide and the boundary surface is used as a light reflecting material.
[0010]
Therefore, when light (signal) enters the light guide through the convex lens portion from the outside of the light guide, the light (signal) is reflected on both sides of the light guide formed in parallel (on the side in contact with air). The light is propagated through the light guide while being alternately reflected by the surface, and is taken out of the light guide through another convex lens portion.
[0011]
As described above, the optical transmission medium according to the present invention utilizes the difference in refractive index of each component member to transmit the optical signal through the light guide, and therefore, it is possible to eliminate the conventionally required optical fiber connection. it can. As a result, it is possible to easily manufacture an optical transmission medium without the need for optical design and adjustment that has been conventionally performed, and it is possible to realize optical interconnection at low cost. .
[0012]
Moreover, since the light absorption part is provided on the side surface of the light guide, it is possible to effectively suppress unnecessary reflection of light signals (reflected return light), and to reduce noise, output fluctuation, and the like.
[0013]
Moreover, since the light guide body in which both surfaces are formed in parallel is used as the optical waveguide, each convex lens formed on the same surface of the light guide body without branching the optical waveguide as conventionally performed. Optical signal transmission can be performed simultaneously with the outside through the unit.
[0014]
In the optical transmission medium according to the above embodiment, a medium (air) that is in contact with both parallel surfaces of the light guide and the boundary surface is used as the light reflecting material, but the refraction is smaller than the refractive index of the light guide. If it is the material which has a rate, you may positively provide a tangible light reflection part using this material.
[0015]
Therefore, according to another embodiment of the present invention, a plate made of a transparent material, having both surfaces formed in parallel, and having a convex lens portion made of a part of the transparent material at a required location on one surface. A light guide formed on a side surface of the light guide, a portion of the one surface of the light guide excluding the convex lens region, and the other surface of the light guide Each of the light reflection portions formed, and the refractive index of the light guide is selected to be a value smaller than or equal to the refractive index of the light absorption portion, and more than the refractive index of the light reflection portion An optical transmission medium characterized by being selected to be a large value is provided.
[0016]
Further, in the optical transmission medium according to this aspect, instead of the light reflecting portion, a portion excluding the region of the convex lens portion and a predetermined region on one surface of the light guide and the other of the light guide You may make it provide the light reflection part each formed in the surface.
[0017]
According to yet another aspect of the present invention, the photoelectric conversion element includes: the optical transmission medium according to each of the above aspects; and a plurality of semiconductor devices mounted on a printed board and each including a photoelectric conversion element. Has a light guiding portion made of a transparent material formed in a concave shape so as to match the shape of the convex surface of the convex lens portion of the light guide, and the refractive index of the light guiding portion is the refractive index of the light guide. The value is selected to be greater than or equal to the rate, and the concave surface portion of the light guiding portion is bonded to the convex surface portion of the convex lens portion of the light guide by an adhesive made of a transparent material. Is provided.
[0018]
According to the optical transmission / reception device according to this aspect, in addition to the effects obtained by the optical transmission medium according to each of the aspects described above, the optical signal propagating through the light guide further passes outside the light guide through the convex lens portion. Since the refractive index of the portion to be extracted (that is, the light guiding portion of the photoelectric conversion element mounted on the semiconductor device) is selected to be equal to or greater than the refractive index of the light guide, the signal is extracted (propagated through the light guide). Reception of optical signals) can be performed easily.
[0019]
Further, according to a modification of the optical transceiver according to this embodiment, the optical transmission medium according to each of the above embodiments, and a plurality of semiconductor devices each mounted with a photoelectric conversion element mounted on a printed circuit board, The photoelectric conversion element has a light guiding portion made of a transparent material formed in a concave shape so as to match the shape of the convex surface of the convex lens portion of the light guide, and the refractive index of the light guiding portion is the light guide A convex lens portion corresponding to the light guide body is selected with a value larger than or equal to the refractive index of the body, and the concave surface portion of the light guiding portion of at least one photoelectric conversion element is made of an adhesive made of a transparent material. The convex portion of the light guide is formed by the adhesive filled in the concave portion of the light guiding portion of another at least one photoelectric conversion element. The exposed side surface is exposed Optical transceiver device is provided which is characterized in that it is bonded to the flat portion.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional configuration of an optical transmission medium according to an embodiment of the present invention.
[0021]
In the figure, reference numeral 10 denotes an optical transmission medium according to the present embodiment, and 11 denotes a plate-like light guide made of a transparent material whose both surfaces are formed in parallel. On one surface of the light guide 11 (the lower surface in the illustrated example), a plurality of (two in the illustrated example) formed by forming a part of the transparent material into a convex shape at a required location. A convex lens portion 12 is formed. Reference numeral 13 denotes a light scattering prevention part formed on the peripheral side surface of the plate-shaped light guide 11, and reference numeral 14 denotes a light absorption part formed on the surface of the light scattering prevention part 13. The refractive index of the light guide 11 is selected to be a value smaller than or equal to the refractive index of the light scattering prevention unit 13 (11 ≦ 13) and larger than the refractive index of air. In addition, the refractive index of the light scattering preventing unit 13 is selected to be smaller than the refractive index of the light absorbing unit 14 (13 <14).
[0022]
In the optical transmission medium 10 according to the present embodiment, acrylic is used as a material of the light guide 11 (a material having a small birefringence in order to extend the optical waveguide distance) in order to maintain a specific refractive index relationship between the constituent members. Resin (refractive index: 1.49) is used, acrylic resin (refractive index: 1.49) or polycarbonate resin (refractive index: 1.59) is used as the material of the light scattering prevention unit 13, and the light absorbing unit 14 is used. A black pigment ink (with a refractive index of at least 1.59) is used as the material. Therefore, the light scattering prevention unit 13 can be formed by coating the side surface of the light guide 11 with polycarbonate resin or the like. The black pigment is obtained from a preparation of iron oxide, chromium oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, etc., for example, a black pigment composed of iron oxide and chromium oxide mixed with water or a solvent (ink) The light absorbing part 14 can be formed by coating the surface of the light scattering preventing part 13.
[0023]
In the optical transmission medium 10 according to the present embodiment, a plate-like light guide 11 made of a transparent material formed on both sides in parallel is used as an optical waveguide, and is formed on one surface of the light guide 11. The convex lens unit 12 is used as a light input / output unit, and a medium (that is, air) in contact with both parallel surfaces of the light guide 11 and the boundary surface is used as a light reflecting material. The refractive index of this air is 1.0, which is smaller than the refractive index (1.49) of the light guide 11.
[0024]
In the above configuration, when light (signal) is incident on the light guide 11 from the outside of the light guide 11 through the convex lens portion 12 (left convex lens portion 12 in the illustrated example), the light (signal) LT is As shown by broken lines in the figure, the light guide 11 propagates in the right direction in the light guide 11 while being alternately reflected on both surfaces of the light guide 11 formed in parallel (surface on the side in contact with air). The light is taken out of the light guide 11 through the convex lens portion 12 (right convex lens portion 12 in the illustrated example).
[0025]
As described above, according to the optical transmission medium 10 according to the present embodiment, the optical signal is transmitted through the light guide 11 provided as an optical waveguide using the difference in refractive index of each constituent member. The optical fiber connection required in the conventional optical interconnection can be eliminated. As a result, complicated operations such as optical design and adjustment which have been conventionally performed are not required, whereby the optical transmission medium 10 can be easily manufactured, and optical interconnection can be realized at low cost. it can.
[0026]
Further, since the light scattering prevention unit 13 and the light absorption unit 14 are provided on the side surface of the light guide 11, it is possible to effectively suppress unnecessary reflection of light signals (reflected return light). It is possible to reduce output fluctuation and the like.
[0027]
Furthermore, since the light guide 11 having both surfaces formed in parallel is used as an optical waveguide, it is formed on the same surface of the light guide 11 without requiring branching of the optical waveguide as conventionally performed. Optical signals can be transmitted simultaneously with the outside through the respective convex lens portions 12 (when three or more are formed).
[0028]
In the optical transmission medium 10 according to the embodiment of FIG. 1, the case where air (refractive index: 1.0) in contact with both parallel surfaces of the light guide 11 and the boundary surface is used as a light reflecting material has been described. As long as the material has a refractive index smaller than that of the light guide 11 (refractive index: 1.49), the tangible light reflecting portion may be positively provided using such a material. A configuration example in this case is shown in FIG.
[0029]
In FIG. 2, the optical transmission medium 10 a illustrated in FIG. 2A is a convex lens portion on one surface (the lower surface in the illustrated example) of the light guide 11 compared to the optical transmission medium 10 illustrated in FIG. 1. The difference is that the light reflecting portion 15 is formed on the portion excluding the region 12 and the other surface of the light guide 11 (the surface on the side where the convex lens portion 12 is not formed). Other configurations and materials thereof are the same as those of the optical transmission medium 10 shown in FIG.
[0030]
The relationship of the refractive index to be maintained between the constituent members of the optical transmission medium 10a is the same as that of the optical transmission medium 10 shown in FIG. That is, the refractive index of the light guide 11 is selected to be smaller than or equal to the refractive indexes of the light scattering prevention unit 13 and the light absorption unit 14 (11 ≦ 13 <14), and the refraction of the light reflection unit 15 is performed. A value larger than the rate is selected (15 <11). In order to maintain this refractive index relationship, polyvinylidene fluoride (refractive index: 1.42) or vinyl acetate (refractive index: 1.46) is used as the material of the light reflecting portion 15. Accordingly, the light reflecting portion 15 can be formed by coating polyvinylidene fluoride or the like on both surfaces of the light guide 11 except the region of the convex lens portion 12.
[0031]
Also in this optical transmission medium 10a, when light (signal) enters the light guide 11 from the outside of the light guide 11 through the convex lens portion 12 as in the case of the optical transmission medium 10 shown in FIG. (Signal) LT is reflected in the light guide 11 while being alternately reflected on both surfaces of the light guide 11 formed in parallel (surface on the side in contact with the light reflecting portion 15), as indicated by a broken line in the figure. It propagates in the right direction and is taken out of the light guide 11 through another convex lens portion 12. Also with this optical transmission medium 10a, an effect equivalent to the effect obtained with the optical transmission medium 10 shown in FIG. 1 can be obtained.
[0032]
On the other hand, the optical transmission medium 10b illustrated in FIG. 2B is different from the optical transmission medium 10a illustrated in FIG. 2A with the region of the convex lens portion 12 on one surface of the light guide 11a and a predetermined region. The difference is that the light reflecting portion 15 is formed on the portion excluding R (the portion left in a flat state without being formed into a convex shape) and the other surface of the light guide 11a. Since the other configuration and its material, the relationship of the refractive index to be maintained between the constituent members, and the function and effect are the same as those of the optical transmission medium 10a shown in FIG. 2A, the description thereof is omitted. To do.
[0033]
Next, an optical transmission / reception apparatus using the optical transmission media 10, 10a, 10b according to each of the above embodiments will be described with reference to FIGS.
[0034]
FIG. 3 schematically shows an example of connection when connecting an optical transmission medium and a plurality of semiconductor devices mounted on a board. In the illustrated example, the optical transmission medium 10a illustrated in FIG. 2A is used.
[0035]
In FIG. 3, reference numerals 20a and 20b each schematically show a semiconductor device such as an LSI chip. Although not specifically shown, an insulating layer made of a resin or the like, and a pattern formed on the insulating layer in a required shape The wiring layers are alternately stacked, and further, the wiring layers are electrically connected through through holes (plated films are formed on the inner surface) formed in required portions of the insulating layers. It has a multilayer wiring (three-dimensional wiring) structure. Reference numeral 21 denotes one wiring layer in the multilayer wiring structure, and metal bumps 22 serving as external connection terminals are bonded to a part (electrode pad) of the wiring layer 21. Reference numeral 23 denotes a through hole for electrically connecting the wiring layers. In addition, as a material constituting the metal bump 22, Pb-free solder such as silver-tin (Ag-Sn) is used in addition to a commonly used eutectic solder such as lead-tin (Pb-Sn). Alternatively, gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), indium (In) or an alloy thereof (In-Pb, In-Sn, etc.), nickel (Ni), or the like is used. In addition, Cu is typically used as the material of each wiring layer 21, but the lowermost wiring layer 21 is coated with, for example, Au, Sn, etc., in order to increase the connection reliability with the metal bumps 22. It is preferable to apply.
[0036]
Reference numeral 30 denotes a photoelectric conversion element, which has any form of an optical transmission element such as a semiconductor laser, an optical reception element such as a photodiode, or an optical transmission / reception element having both functions. In the photoelectric conversion element 30, 31 is a photoelectric conversion (O / E) unit that mutually converts an electric signal and an optical signal, 32 is a metal bump bonded to the mounting surface of the photoelectric conversion unit 31, and 33 is a mounting of the photoelectric conversion unit 31. The light guide part joined to the surface on the opposite side to a surface is shown. The light guiding portion 33 is formed into a concave shape using a transparent material so as to match the convex shape of the convex lens portion 12 of the light guide 11. Further, the refractive index of the light guiding portion 33 is selected to be a value larger than or equal to the refractive index of the light guide 11 (33 ≧ 11). In order to maintain this refractive index relationship, acrylic resin (refractive index: 1.49) or polycarbonate resin (refractive index: 1.59) is used as the material of the light guiding portion 33.
[0037]
Reference numeral 40 denotes a printed circuit board used for mounting the semiconductor devices 20a and 20b, and reference numeral 41 denotes a predetermined location on the printed circuit board 40 (in the position of the external connection terminals (metal bumps 22) of the semiconductor devices 20a and 20b). The electrode pad formed in the corresponding location is shown. As a material of the electrode pad 41, for example, Au, Cu, Ni, aluminum (Al) or the like is used.
[0038]
In the connection example shown in FIG. 3, the photoelectric devices mounted on the printed circuit board 40 (electrode pads 41) via the external bumps (metal bumps 22) on the semiconductor devices 20a and 20b via the metal bumps 32, respectively. By adhering the concave surface portion of the light guiding portion 33 of the conversion element 30 to the convex surface portion of the corresponding convex lens portion 12 of the light guide 11 with an adhesive made of a transparent material such as acrylic resin, the optical transmission medium 10a and The semiconductor devices 20a and 20b are connected to each other (optical interconnection).
[0039]
FIG. 4 schematically shows another connection example when connecting an optical transmission medium and a plurality of semiconductor devices mounted on a board. In the illustrated example, the optical transmission medium 10b illustrated in FIG. 2B is used.
[0040]
The connection example (configuration) illustrated in FIG. 4 is different from the connection example (configuration) illustrated in FIG. 3 in that at least one photoelectric conversion element 30a is used instead of at least one photoelectric conversion element 30. To do. In the photoelectric conversion element 30a, the concave portion of the light guiding portion 33 is flatly filled with an adhesive 34 made of a transparent material such as acrylic resin. The other configurations, the materials thereof, the relationship of the refractive index to be maintained between the constituent members, and the like are the same as in the case of FIG.
[0041]
In the connection example shown in FIG. 4, each of the semiconductor devices 20a and 20b mounted on the printed circuit board 40 (electrode pad 41) via the external connection terminal (metal bump 22) is mounted via the metal bump 32, respectively. The photoelectric conversion element 30 has a concave surface portion of the light guiding portion 33 which is adhered to the convex surface portion of the corresponding convex lens portion 12 of the light guide 11a with a transparent adhesive (acrylic resin or the like). The conversion element 30a is bonded to the exposed flat portion R (predetermined region) of the light guide 11a with an adhesive 34, thereby connecting the optical transmission medium 10b and each of the semiconductor devices 20a and 20b to each other (optical Interconnected).
[0042]
FIG. 5 schematically shows a cross-sectional configuration of an optical transmission / reception apparatus 50 using the optical transmission medium 10 shown in FIG. 1, and can basically be configured according to the connection example illustrated in FIG. it can. Although not particularly illustrated, when the light guide 11 of the optical transmission medium 10 is modified to the form (light guide 11a) illustrated in FIG. 2B, FIG. It can be configured according to the connection example illustrated in the above. In FIG. 5, reference numerals 51 and 52 denote light-shielding plate materials or film-like members disposed on both surfaces of the optical transmission medium 10, respectively.
[0043]
FIG. 6 schematically shows a cross-sectional configuration of the optical transmission / reception device 50a using the optical transmission medium 10a or 10b shown in FIG. 2, and the connection example shown in FIG. 3 or the connection shown in FIG. Can be configured according to examples.
[0044]
According to the optical transceiver 50 (50a) shown in FIG. 5 (FIG. 6), in addition to the effects described in relation to the optical transmission medium 10 in FIG. The refractive index of a portion (that is, the light guiding portion 33 of the photoelectric conversion element 30 (30a) mounted on each of the semiconductor devices 20a and 20b) for extracting the optical signal through the convex lens portion to the outside of the light guide 11 (11a) is guided. Since a value equal to or higher than the refractive index of the light body 11 (11a) is selected, the signal can be easily taken out (reception of the optical signal).
[0045]
Further, since the light guide 11 (11a) having both surfaces formed in parallel is used as an optical waveguide, the light guide 11 (11a) is not required without using an optical combiner as used conventionally. Optical signals can be transmitted simultaneously to a plurality of semiconductor devices through the convex lens portions formed on the same surface.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an optical design is obtained by using a plate-shaped light guide made of a transparent material with both surfaces formed in parallel as an optical waveguide (corresponding to a conventional optical fiber). It is possible to easily manufacture an optical transmission medium without requiring adjustment or adjustment, and it is possible to realize optical interconnection at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical transmission medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical transmission medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a connection example (part 1) when connecting an optical transmission medium and a plurality of semiconductor devices mounted on a board.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a connection example (part 2) when connecting an optical transmission medium and a plurality of semiconductor devices mounted on a board.
5 is a cross-sectional view showing a configuration example of an optical transmission / reception apparatus using the optical transmission medium of FIG.
6 is a cross-sectional view showing a configuration example of an optical transmission / reception device using the optical transmission medium of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
10, 10a, 10b ... optical transmission medium,
11, 11a ... light guide,
12 ... convex lens part (light input / output part),
13: Light scattering prevention part (first light absorption part),
14 ... light absorption part (second light absorption part),
15 ... light reflection part,
20a, 20b ... Semiconductor device (LSI chip),
21 ... wiring layer,
22, 32 ... Metal bump,
23 ... (a plated film is formed on the inner surface) a through hole,
30, 30a ... photoelectric conversion element (light transmitting element, light receiving element, light transmitting / receiving element),
31 ... photoelectric conversion (O / E) part,
33. Light guiding part,
34 ... Adhesive filled in the concave portion of the light guiding portion,
40 ... printed circuit board,
41 ... Electrode pad,
50, 50a ... optical transceiver,
51, 52 ... Light-shielding plate or film-like member,
LT: optical signal propagating in the light guide,
R: An exposed flat portion (predetermined region) of the light guide.

Claims

A plate-shaped light guide made of a transparent material, having both surfaces formed in parallel and having a convex lens portion made of a part of the transparent material at a required location on one surface;
A light absorbing portion formed on a side surface of the light guide,
The optical transmission characterized in that the refractive index of the light guide is selected to be a value smaller than or the same as the refractive index of the light absorber, and larger than the refractive index of air. Medium.

A plate-shaped light guide made of a transparent material, having both surfaces formed in parallel and having a convex lens portion made of a part of the transparent material at a required location on one surface;
A light absorber formed on a side surface of the light guide;
A portion of the one surface of the light guide body excluding the region of the convex lens portion and a light reflecting portion formed on the other surface of the light guide body,
The refractive index of the light guide is selected to be a value smaller than or equal to the refractive index of the light absorbing portion, and is selected to be larger than the refractive index of the light reflecting portion. Optical transmission medium.

Instead of the portion of the one surface of the light guide body excluding the region of the convex lens portion and the light reflecting portion formed on the other surface of the light guide body,
2. The light guide according to claim 1, further comprising a portion of the one surface of the light guide member excluding the region of the convex lens portion and a predetermined region, and a light reflecting portion formed on the other surface of the light guide member. 2. An optical transmission medium according to 2.

The light absorption unit includes a first light absorption unit formed on a side surface of the light guide, and a second light absorption unit formed on a surface of the first light absorption unit. 4. The optical transmission medium according to claim 1, wherein the refractive index of the second light absorbing portion is selected to be larger than the refractive index of the first light absorbing portion. 5. .

Acrylic resin is used as the material of the light guide, polyvinylidene fluoride or vinyl acetate is used as the material of the light reflecting portion, acrylic resin or polycarbonate resin is used as the material of the first light absorbing portion, The optical transmission medium according to claim 4, wherein black pigment ink is used as a material of the second light absorbing portion.

The optical transmission medium according to claim 1, 2, 4 or 5,
A plurality of semiconductor devices each mounted with a photoelectric conversion element mounted on a printed circuit board;
The photoelectric conversion element has a light guide portion made of a transparent material formed in a concave shape so as to match the shape of the convex surface of the convex lens portion of the light guide, and the refractive index of the light guide portion has the guide The value is selected to be greater than or equal to the refractive index of the light body,
An optical transmission / reception apparatus, wherein a concave surface portion of the light guiding portion is bonded to a convex surface portion of a convex lens portion of the light guide by an adhesive made of a transparent material.

The optical transmission medium according to claim 1, 3, 4 or 5,
A plurality of semiconductor devices each mounted with a photoelectric conversion element mounted on a printed circuit board;
The photoelectric conversion element has a light guide portion made of a transparent material formed in a concave shape so as to match the shape of the convex surface of the convex lens portion of the light guide, and the refractive index of the light guide portion has the guide The value is selected to be greater than or equal to the refractive index of the light body,
The concave surface portion of the light guiding portion of at least one photoelectric conversion element is adhered to the convex surface portion of the corresponding convex lens portion of the light guide by an adhesive made of a transparent material,
The concave surface portion of the light guiding portion of another at least one photoelectric conversion element is exposed flat on the surface on the side where the convex lens portion of the light guide is formed by the adhesive filled in the concave surface portion. An optical transmitter / receiver characterized by being bonded to a portion.

The optical transmission / reception apparatus according to claim 6 or 7, wherein a light-shielding plate or a film-like member is disposed on both surfaces of the optical transmission medium.

Acrylic resin is used as the material of the light guide, polyvinylidene fluoride or vinyl acetate is used as the material of the light reflecting portion, acrylic resin or polycarbonate resin is used as the material of the first light absorbing portion, A black pigment ink is used as a material of the second light absorbing portion, an acrylic resin or a polycarbonate resin is used as a material of the light guiding portion, and an acrylic resin is used as a material of the adhesive. The optical transmission / reception apparatus according to claim 6 or 7.