JP4337918B2 - Optoelectronic circuit board - Google Patents

Optoelectronic circuit board Download PDF

Info

Publication number
JP4337918B2
JP4337918B2 JP2007174479A JP2007174479A JP4337918B2 JP 4337918 B2 JP4337918 B2 JP 4337918B2 JP 2007174479 A JP2007174479 A JP 2007174479A JP 2007174479 A JP2007174479 A JP 2007174479A JP 4337918 B2 JP4337918 B2 JP 4337918B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
optical
core
light
inspection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007174479A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009014859A (en
Inventor
吉久 植田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2007174479A priority Critical patent/JP4337918B2/en
Priority to US12/120,394 priority patent/US7577323B2/en
Publication of JP2009014859A publication Critical patent/JP2009014859A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4337918B2 publication Critical patent/JP4337918B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、光電子回路基板に関する。   The present invention relates to an optoelectronic circuit board.

光を情報の伝送媒体として利用した光通信技術が広く普及してきている。このような光通信技術においては、情報を示す信号により光を変調した光信号を伝送するため、従来、基板上に光導波路を配置した光集積回路が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Optical communication technology using light as an information transmission medium has become widespread. In such an optical communication technology, an optical integrated circuit in which an optical waveguide is disposed on a substrate has been proposed in order to transmit an optical signal obtained by modulating light with a signal indicating information (see, for example, Patent Document 1). ).

この光集積回路は、実装基板と、実装基板上の一方の側に配置された4つの面発光半導体レーザ素子と、実装基板上の他方の側に配置された4つのフォトダイオードと、面発光半導体レーザ素子およびフォトダイオード上に配置され、面発光半導体レーザ素子およびフォトダイオードに対向する位置に45度の角度で傾斜した反射面を有する光導波路とを備えて構成されている。光導波路は、4本のコアを、コアの屈折率よりも小さい屈折率のクラッドで覆った構造を有し、上面にシリコン基板が形成されている。   This optical integrated circuit includes a mounting substrate, four surface emitting semiconductor laser elements disposed on one side of the mounting substrate, four photodiodes disposed on the other side of the mounting substrate, and a surface emitting semiconductor. An optical waveguide disposed on the laser element and the photodiode and having a reflection surface inclined at an angle of 45 degrees at a position facing the surface emitting semiconductor laser element and the photodiode. The optical waveguide has a structure in which four cores are covered with a clad having a refractive index smaller than that of the core, and a silicon substrate is formed on the upper surface.

4つの面発光半導体レーザ素子から出射された光信号は、光導波路の一方の反射面で反射した後、対応するコア内を全反射しつつ伝搬し、光導波路の他方の反射面で反射して4つのフォトダイオードにそれぞれ入射する。
特開2004−302401号公報
The optical signals emitted from the four surface emitting semiconductor laser elements are reflected by one reflection surface of the optical waveguide, propagated while totally reflecting in the corresponding core, and reflected by the other reflection surface of the optical waveguide. It enters each of the four photodiodes.
JP 2004-302401 A

本発明の目的は、不具合箇所の特定が容易な光電子回路基板を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optoelectronic circuit board in which a defective portion can be easily identified.

本発明は、上記目的を達成するため、以下の光電子回路基板を提供する。   To achieve the above object, the present invention provides the following optoelectronic circuit board.

[1]検査用開口を有する基板と、コアの周囲にクラッドが形成されて前記基板の一方の面側に設けられ、前記基板の前記検査用開口に露出し、かつ、前記検査用開口側に湾曲した部分を有する光導波路と、前記光導波路の湾曲した前記部分に前記コアが前記クラッドから露出するように形成されたコア露出面とを備えた光電子回路基板。 [1] A substrate having an inspection opening, a clad formed around the core, provided on one surface side of the substrate, exposed to the inspection opening of the substrate, and on the inspection opening side An optoelectronic circuit board comprising: an optical waveguide having a curved portion; and a core exposed surface formed so that the core is exposed from the clad in the curved portion of the optical waveguide.

[2]光信号を第1の面側から第2の面側に通過させる発光側開口、前記光信号を前記第2の面側から前記第1の面側へ通過させる受光側開口、および前記発光側開口と前記受光側開口との間に位置する検査用開口が形成された基板と、前記基板の前記第1の面側に実装され、前記発光側開口に対向する位置に設けられて前記光信号を発光する発光素子、及び前記受光側開口に対向する位置に設けられて前記光信号を受光する受光素子と、コアの周囲にクラッドが形成されて前記基板の前記第2の面側に設けられ、前記発光側開口を前記第1の面側から前記第2の面側に通過する前記光信号の光路を変換する第1の光路変換面、前記第1の光路変換面により変換された前記光信号が前記受光側開口を前記第2の面側から前記第1の面側に通過するように前記光信号の光路を変換する第2の光路変換面、および前記基板の前記検査用開口に露出し、かつ、前記検査用開口側に湾曲した部分を有する光導波路と、前記光導波路の湾曲した前記部分に前記コアが前記クラッドから露出するように形成されたコア露出面とを備えた光電子回路基板。 [2] A light emitting side opening that allows an optical signal to pass from the first surface side to the second surface side, a light receiving side opening that allows the optical signal to pass from the second surface side to the first surface side, and A substrate on which an inspection opening located between the light emitting side opening and the light receiving side opening is formed; and mounted on the first surface side of the substrate and provided at a position facing the light emitting side opening. A light-emitting element that emits an optical signal, a light-receiving element that is provided at a position facing the light-receiving-side opening, and that receives the optical signal, and a clad is formed around the core so that the second surface side of the substrate A first optical path conversion surface that converts the optical path of the optical signal that passes through the light emitting side opening from the first surface side to the second surface side, and is converted by the first optical path conversion surface. The optical signal passes through the light receiving side opening from the second surface side to the first surface side. An optical waveguide having a second optical path conversion surface for converting the optical path of the optical signal, a portion exposed to the inspection opening of the substrate and curved toward the inspection opening, and the optical waveguide An optoelectronic circuit board comprising: a core exposed surface formed so that the core is exposed from the clad at the curved portion.

[3]さらに、前記コアの屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記光導波路の前記コア露出面を覆う封止樹脂を備えた前記[1]又は[2]に記載の光電子回路基板。 [3] The optoelectronic circuit board according to [1] or [2], further including a sealing resin having a refractive index smaller than that of the core and covering the exposed core surface of the optical waveguide.

[4]さらに、前記基板に前記光導波路を介して配置された他の基板を備えた前記[1]又は[2]に記載の光電子回路基板。 [4] The optoelectronic circuit board according to [1] or [2], further including another substrate disposed on the substrate via the optical waveguide.

請求項1に係る光電子回路基板によると、不具合箇所の特定が容易となる。   According to the optoelectronic circuit board according to the first aspect, it is easy to identify a defective portion.

請求項2に係る光電子回路基板によると、発光素子および受光素子を実装したままの状態で、不具合箇所が発光素子か、受光素子か、または光導波路かの特定が容易となる。   According to the optoelectronic circuit board of the second aspect, it is easy to identify whether the defective portion is the light emitting element, the light receiving element, or the optical waveguide while the light emitting element and the light receiving element are mounted.

請求項3に係る光電子回路基板によると、コア露出面からの光信号の漏れが少なくなり、伝送損失を減らすことができる。   According to the optoelectronic circuit board according to the third aspect, optical signal leakage from the exposed core surface is reduced, and transmission loss can be reduced.

請求項4の光電子回路基板によると、基板に実装される電子部品等の実装密度を上げることができる。   According to the optoelectronic circuit board of the fourth aspect, the mounting density of electronic components and the like mounted on the board can be increased.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光電子回路基板の概略の構成を示し、(a)は、斜視図、(b)は、(a)のA―A線断面図である。
[First Embodiment]
1A and 1B show a schematic configuration of an optoelectronic circuit board according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. .

この光電子回路基板1は、光回路と電子回路を融合させたものであり、プリント基板100に光導波路13(図1(b)参照)を埋め込んで構成されている。   The optoelectronic circuit board 1 is a combination of an optical circuit and an electronic circuit, and is configured by embedding an optical waveguide 13 (see FIG. 1B) in a printed board 100.

プリント基板100は、光導波路13を介して配置された第1および第2の基板10,11から構成され、第1の基板10の上面(第1の面)に第1および第2の光モジュール12A,12Bが実装され、これらの光モジュール12A,12Bは、光導波路13に光学的に接続されている。なお、プリント基板100における配線を有する基板数(層数)は、2つに限られず、3つ以上でもよい。   The printed circuit board 100 includes first and second substrates 10 and 11 disposed via an optical waveguide 13, and the first and second optical modules are formed on the upper surface (first surface) of the first substrate 10. 12A and 12B are mounted, and these optical modules 12A and 12B are optically connected to the optical waveguide 13. Note that the number of substrates (number of layers) having wiring in the printed circuit board 100 is not limited to two, and may be three or more.

第1の光モジュール12Aは、複数の発光素子120aが一例に配列された発光素子アレイ120と、発光素子120aを駆動する駆動回路等を有する。第2の光モジュール12Bは、複数の受光素子121aが一列に配列された発光素子アレイ121と、受光素子121aからの出力信号を増幅する増幅回路等を有する。第1及び第2の光モジュール12A、12Bは、それぞれパッケージ化されており、それらの詳細な構成は後述する。   The first optical module 12A includes a light emitting element array 120 in which a plurality of light emitting elements 120a are arranged as an example, a drive circuit that drives the light emitting elements 120a, and the like. The second optical module 12B includes a light emitting element array 121 in which a plurality of light receiving elements 121a are arranged in a line, an amplifier circuit that amplifies an output signal from the light receiving element 121a, and the like. The first and second optical modules 12A and 12B are packaged, and their detailed configurations will be described later.

(第1の基板)
第1の基板10は、例えば、厚みが0.5mmのガラスエポキシ樹脂等の絶縁性材料から形成された基材と、この基材の上面に形成され、各種の電子部品や電源回路部品等が電気的に接続される導電性パターンとを有する。
(First substrate)
For example, the first substrate 10 is formed on a base material made of an insulating material such as a glass epoxy resin having a thickness of 0.5 mm, and an upper surface of the base material, and various electronic components, power circuit components, etc. An electrically connected conductive pattern.

また、第1の基板10は、図1(a)に示すように、光導波路に対して検査光を入出力するための貫通孔による検査用開口14を有する。この検査用開口14は、検査終了後は、クラッド材充填部15で埋められる。検査用開口14の開口径は、光導波路13の後述する湾曲部が露出できるサイズ、例えば、5×5mmを有する。   Further, as shown in FIG. 1A, the first substrate 10 has an inspection opening 14 with a through hole for inputting / outputting inspection light to / from the optical waveguide. The inspection opening 14 is filled with a clad material filling portion 15 after the inspection is completed. The opening diameter of the inspection opening 14 has a size that allows the later-described curved portion of the optical waveguide 13 to be exposed, for example, 5 × 5 mm.

クラッド充填部15は、光導波路13のクラッド132と同様の屈折率を有する樹脂からなる。   The clad filling portion 15 is made of a resin having the same refractive index as that of the clad 132 of the optical waveguide 13.

(第2の基板)
第2の基板11は、例えば、厚みが1mmのガラスエポキシ樹脂等の絶縁性材料から形成された基材と、この基材の下面に形成され、各種の電子部品や電源回路部品等が電気的に接続される導電性パターンとを有し、基材の上面の検査用開口14に対向する位置に合成樹脂等からなる突部17を有する。突部17は、断面台形を有するが、半円形等の他の形状でもよい。
(Second substrate)
The second substrate 11 is formed on, for example, a base material made of an insulating material such as a glass epoxy resin having a thickness of 1 mm, and a lower surface of the base material. Various electronic components, power circuit components, and the like are electrically used. And a protrusion 17 made of synthetic resin or the like at a position facing the inspection opening 14 on the upper surface of the base material. The protrusion 17 has a trapezoidal cross section, but may have another shape such as a semicircular shape.

(光導波路)
光導波路13は、図1(b)に示すように、例えば、全体の厚みが0.2mmであり、50×50μmの断面矩形状を有する4本のコア131と、これらのコア131の周囲に形成されてコア131より屈折率が小さいクラッド132とで構成される。
(Optical waveguide)
As shown in FIG. 1B, the optical waveguide 13 has, for example, four cores 131 having an overall thickness of 0.2 mm and a rectangular cross section of 50 × 50 μm, and around these cores 131. The clad 132 is formed and has a refractive index smaller than that of the core 131.

図2は、本発明の第1の実施の形態に係る光電子回路基板の概略を示し、図2(a)は、図1(a)のB−B線断面図、図2(b)は、図2(a)のC部詳細図である。   2 shows an outline of the optoelectronic circuit board according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 (a), and FIG. It is the C section detail drawing of Fig.2 (a).

(第1の光モジュール)
第1の光モジュール12Aは、中継基板129と、中継基板129の下面に実装された上述の発光素子アレイ120と、中継基板129の上面に実装された制御部127Aとを備える。
(First optical module)
The first optical module 12A includes a relay board 129, the above-described light emitting element array 120 mounted on the lower surface of the relay board 129, and a control unit 127A mounted on the upper surface of the relay board 129.

中継基板129は、絶縁性材料からなる基材を有し、基材にパッド123および端子124が形成されている。端子124は、BGA(Ball Grid Array)等の半田ボール(導電性ボール)125によって第1の基板10の端子110に電気的に接続される。   The relay substrate 129 has a base material made of an insulating material, and pads 123 and terminals 124 are formed on the base material. The terminal 124 is electrically connected to the terminal 110 of the first substrate 10 by a solder ball (conductive ball) 125 such as a BGA (Ball Grid Array).

制御部127Aは、4つの発光素子120aを駆動する駆動回路を内蔵し、接着剤によって中継基板129に接合され、ワイヤ126によって端子124に接続され、全体がエポキシ樹脂等の封止樹脂128により封止されている。   The control unit 127A includes a drive circuit that drives the four light emitting elements 120a, is bonded to the relay substrate 129 with an adhesive, is connected to the terminal 124 with a wire 126, and is entirely sealed with a sealing resin 128 such as an epoxy resin. It has been stopped.

発光素子アレイ120と光導波路13との間は、クラッド132と同様の屈折率を有する光学樹脂16で封止されている。   A space between the light emitting element array 120 and the optical waveguide 13 is sealed with an optical resin 16 having the same refractive index as that of the clad 132.

発光素子アレイ120の発光素子120aは、光信号を出力する光出力面(光学面)と反対側に実装面を有する面型発光素子を用いる。面型発光素子として、例えば、面型発光ダイオードや面発光レーザ等を用いることができるが、本実施の形態では、面発光レーザを用いる。この面発光レーザを用いた面発光レーザアレイは、例えば、n型GaAs基板上に、n型下部反射鏡層、活性層、電流狭窄層、p型上部反射鏡層、p型コンタクト層、p側電極を形成し、n型GaAs基板の裏面にn側電極を形成したものであり、活性層、電流狭窄層、p型上部反射鏡層、p型コンタクト層、およびp側電極は、発光素子120a毎に形成され、中継基板129のパッド123にワイヤ122によって電気的に接続されている。   The light emitting element 120a of the light emitting element array 120 uses a surface light emitting element having a mounting surface on the side opposite to the light output surface (optical surface) for outputting an optical signal. As the surface light emitting element, for example, a surface light emitting diode or a surface emitting laser can be used. In this embodiment, a surface emitting laser is used. A surface emitting laser array using this surface emitting laser has, for example, an n-type lower reflector layer, an active layer, a current confinement layer, a p-type upper reflector layer, a p-type contact layer, and a p-side on an n-type GaAs substrate. An electrode is formed, and an n-side electrode is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate. The active layer, the current confinement layer, the p-type upper reflector layer, the p-type contact layer, and the p-side electrode are formed of the light emitting element 120a. It is formed every time and is electrically connected to the pad 123 of the relay substrate 129 by a wire 122.

(第2の光モジュール)
第2の光モジュール12Bは、第1の光モジュール12Aと同様の中継基板129と、中継基板129の下面に実装された上述の受光素子アレイ121と、中継基板129の上面に実装された制御部127Bとを備える。
(Second optical module)
The second optical module 12B includes a relay substrate 129 similar to the first optical module 12A, the above-described light receiving element array 121 mounted on the lower surface of the relay substrate 129, and a control unit mounted on the upper surface of the relay substrate 129. 127B.

制御部127Bは、4つの受光素子121aが出力する電気信号を増幅する増幅回路と、増幅回路の出力信号を画像信号等に変換する信号処理回路とを内蔵し、接着剤によって中継基板129に接合され、ワイヤ126によって端子124に接続され、全体がエポキシ樹脂等の封止樹脂128により封止されている。   The control unit 127B includes an amplifier circuit that amplifies the electrical signals output from the four light receiving elements 121a and a signal processing circuit that converts the output signals of the amplifier circuits into image signals and the like, and is bonded to the relay substrate 129 with an adhesive. The wire 126 is connected to the terminal 124, and the whole is sealed with a sealing resin 128 such as an epoxy resin.

受光素子アレイ121の受光素子121aは、光信号を入力する光入力面(光学面)と反対側に実装面を有する面型受光素子を用いる。面型受光素子として、例えば、面型のフォトダイオード等を用いることができる。本実施の形態では、高速応答性に優れたGaAs系のPINフォトダイオードを用いる。このPINフォトダイオードを用いた受光素子アレイ121は、例えば、GaAs基板上に、PIN接合されたP層、I層およびN層と、P層に接続されたp側電極と、N層に形成されたn側電極とを備え、P層、I層、N層、p側電極およびn側電極は、受光素子121a毎に形成され、中継基板129のパッド123にワイヤ122によって電気的に接続されている。   The light receiving element 121a of the light receiving element array 121 uses a surface light receiving element having a mounting surface on the opposite side to the light input surface (optical surface) for inputting an optical signal. As the surface light receiving element, for example, a surface photodiode can be used. In this embodiment, a GaAs PIN photodiode having excellent high-speed response is used. The light receiving element array 121 using the PIN photodiode is formed, for example, on a GaAs substrate on a P-layer, I-layer, and N-layer that are PIN-bonded, a p-side electrode connected to the P-layer, and an N-layer. The P layer, the I layer, the N layer, the p side electrode, and the n side electrode are formed for each light receiving element 121a and are electrically connected to the pad 123 of the relay substrate 129 by the wire 122. Yes.

受光素子アレイ121と光導波路13との間は、クラッド132と同様の屈折率を有する光学樹脂16で封止されている。   The space between the light receiving element array 121 and the optical waveguide 13 is sealed with an optical resin 16 having the same refractive index as that of the clad 132.

(第1の基板)
第1の基板10は、4つの発光素子120aにそれぞれ対向した位置に4つの発光側開口10aが形成され、4つの受光素子121aにそれぞれ対向した位置に4つの受光側開口10bが形成されている。なお、4つの発光側開口10aと4つの受光側開口10bは、それぞれ共通する1つの開口であっても良い。
(First substrate)
The first substrate 10 has four light emitting side openings 10a formed at positions facing the four light emitting elements 120a, and four light receiving side openings 10b formed at positions respectively opposed to the four light receiving elements 121a. . The four light emitting side openings 10a and the four light receiving side openings 10b may be one common opening.

(光導波路)
光導波路13は、突部17に沿って検査用開口14側に露出し、かつ、検査用開口14側に湾曲した湾曲部13aを有し、この湾曲部13aにコア131がクラッド132から露出するようにコア露出面134が形成されている。
(Optical waveguide)
The optical waveguide 13 has a curved portion 13a that is exposed to the inspection opening 14 side along the protrusion 17 and is curved to the inspection opening 14 side, and the core 131 is exposed from the clad 132 to the curved portion 13a. Thus, a core exposed surface 134 is formed.

(光電子回路基板の製造方法および検査方法)
次に、光電子回路基板の製造方法および検査方法の一例について説明する。光電子回路基板の検査は、光電子回路基板の製造の過程で行われる。
(Optical circuit board manufacturing method and inspection method)
Next, an example of an optoelectronic circuit board manufacturing method and inspection method will be described. The inspection of the optoelectronic circuit board is performed in the process of manufacturing the optoelectronic circuit board.

(1)光導波路の作製
まず、光導波路13の作製例について説明する。光導波路13は、例えば、一般によく用いられるフォトリソグラフィ法やRIE(反応性イオンエッチング)を利用した方法で作製可能である。特に、本出願人が既に提案した特開2004−29507号公報等に記載されている鋳型を用いた作製工程により効率的に製造することができる。以下に、その作製工程を説明する。
(1) Fabrication of optical waveguide First, a fabrication example of the optical waveguide 13 will be described. The optical waveguide 13 can be manufactured by, for example, a commonly used photolithography method or a method using RIE (reactive ion etching). In particular, it can be efficiently produced by a production process using a mold described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-29507 already proposed by the present applicant. The manufacturing process will be described below.

まず、4本のコア131に対応する凸部が形成された原盤を、例えば、フォトリソグラフィ法を用いて作製する。次に、原盤の凸部が形成された面に、例えば、500〜7000mPa・s程度の粘度で、紫外領域や可視領域において光透過性を有する硬化性樹脂、例えば、分子中にメチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含む硬化性オルガノポリシロキサンの層を塗布等により設け、その後、硬化させて硬化層を構成する。次に、硬化層を原盤から剥離し、凸部に対応する凹部を有した鋳型を作製する。   First, a master on which convex portions corresponding to the four cores 131 are formed is produced using, for example, a photolithography method. Next, a curable resin having a viscosity of, for example, about 500 to 7000 mPa · s and having light transmittance in the ultraviolet region and the visible region, for example, a methylsiloxane group in the molecule, A layer of curable organopolysiloxane containing an ethylsiloxane group and a phenylsiloxane group is provided by coating or the like, and then cured to form a cured layer. Next, the hardened layer is peeled from the master, and a mold having a concave portion corresponding to the convex portion is produced.

次に、鋳型に、この鋳型との密着性に優れる樹脂、例えば、脂環式アクリル樹脂フィルム、脂環式オレフィン樹脂フィルム、三酢酸セルロースフィルム、フッ素樹脂フィルム等からなるクラッド用フィルム基材を密着させる。次に、鋳型の凹部に、例えば、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物、エポキシ系、ポリイミド系、アクリル系の紫外線硬化性樹脂等からなる硬化性樹脂を充填する。次に、凹部内の硬化性樹脂を硬化させてコア131とした後、鋳型を剥離する。これにより、クラッド用フィルム基材上に4本のコア131が残される。   Next, a clad film substrate made of a resin excellent in adhesion to the mold, for example, an alicyclic acrylic resin film, an alicyclic olefin resin film, a cellulose triacetate film, a fluororesin film, or the like is adhered to the mold. Let Next, the concave portion of the mold is filled with, for example, an ultraviolet curable or thermosetting monomer, an oligomer or a mixture of a monomer and an oligomer, an epoxy type, a polyimide type, an acrylic type ultraviolet curable resin, or the like. . Next, the curable resin in the recess is cured to form the core 131, and then the mold is peeled off. As a result, the four cores 131 are left on the clad film substrate.

次に、クラッド用フィルム基材のコア131が形成された面側にコア131を覆うようにクラッド132を設ける。クラッド132として、例えば、フィルム、クラッド用硬化性樹脂を塗布して硬化させた層、高分子材料の溶剤溶液を塗布し乾燥してなる高分子膜等が挙げられる。   Next, the clad 132 is provided so as to cover the core 131 on the surface side of the clad film substrate on which the core 131 is formed. Examples of the clad 132 include a film, a layer obtained by applying and curing a clad curable resin, and a polymer film obtained by applying and drying a solvent solution of a polymer material.

最後に、光導波路のコア131が露出する面をダイサーによって所定の角度に切削して光路変換面を形成する。更にコア131に平行にダイサーで切り出すことにより、クラッド用フィルム基材及びクラッド層をクラッド132とした光導波路13が完成する。   Finally, the surface where the core 131 of the optical waveguide is exposed is cut at a predetermined angle by a dicer to form an optical path conversion surface. Further, by cutting with a dicer parallel to the core 131, the optical waveguide 13 having the clad film base material and the clad layer as the clad 132 is completed.

次に、光導波路13を第2の基板11上に配置する。このとき、光導波路13は、第2の基板11上の突部17に沿って湾曲した湾曲部13aが形成される。湾曲部13aのクラッド132の部分を、図2(b)に示すように、切削、研磨等により除去し、コア131を露出させたコア露出部134を形成する。   Next, the optical waveguide 13 is disposed on the second substrate 11. At this time, the optical waveguide 13 is formed with a curved portion 13 a that is curved along the protrusion 17 on the second substrate 11. As shown in FIG. 2B, the portion of the clad 132 of the curved portion 13a is removed by cutting, polishing, or the like to form a core exposed portion 134 where the core 131 is exposed.

次に、第2の基板11上に配置された光導波路13上に第1の基板10を配置し、第1の基板10上に第1および第2の光モジュール12A,12Bやその他必要な電子部品、電源部品等を実装する。   Next, the first substrate 10 is disposed on the optical waveguide 13 disposed on the second substrate 11, and the first and second optical modules 12A and 12B and other necessary electrons are disposed on the first substrate 10. Mount components, power supply components, etc.

(2)光電子回路基板の検査
図3は、第1の光モジュール12A側の検査の様子を示す、図1(a)のB−B線断面に相当する断面図である。
(2) Inspection of Optoelectronic Circuit Board FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along the line BB of FIG. 1A, showing a state of inspection on the first optical module 12A side.

まず、第1の光モジュール12Aの発光素子アレイ120の4つの発光素子120aから光信号2をそれぞれ出力する。出力された光信号2は、発光側開口10aを通過した後、光路変換面133Aによって光路を変換され、光導波路13のコア131を伝播する。   First, the optical signal 2 is output from each of the four light emitting elements 120a of the light emitting element array 120 of the first optical module 12A. The output optical signal 2 passes through the light emission side opening 10 a, is converted in optical path by the optical path conversion surface 133 A, and propagates through the core 131 of the optical waveguide 13.

4本のコア131をそれぞれ伝播した光信号2は、一部がコア露出面134から検査光2aとして外部に出力される。その検査光2aを、例えば、4つのフォトダイオードからなる受光検査部18Aによりそれぞれ受光する。このとき、受光検査部18Aを湾曲部13aを中心に回転させ、受光検査部18Aの4つのフォトダイオードからそれぞれ最大出力値を検出する。   A part of the optical signal 2 propagated through each of the four cores 131 is output to the outside as the inspection light 2 a from the core exposed surface 134. The inspection light 2a is received by, for example, a light receiving inspection unit 18A composed of four photodiodes. At this time, the light reception inspection unit 18A is rotated around the bending portion 13a, and the maximum output value is detected from each of the four photodiodes of the light reception inspection unit 18A.

受光検査部18Aにより4つの検査光2aを適正な光量で検出できたときは、第1の光モジュール12A側は正常に動作していることが分かる。検査終了後は、検査用開口14をクラッド材充填部15で封止する。   When the four inspection lights 2a can be detected with an appropriate amount of light by the light receiving inspection section 18A, it can be seen that the first optical module 12A side is operating normally. After the inspection, the inspection opening 14 is sealed with the clad material filling portion 15.

受光検査部18Aにより適正な光量で検出できた検査光2aが3つ以下のときは、第1の光モジュール12Aの対応する発光素子120aが動作不良か、または光導波路13の発光素子アレイ120側の光路変換面133A側にごみ等が付着して光路不良であることが分かる。   When the number of inspection lights 2a detected by the light-receiving inspection unit 18A with an appropriate amount of light is three or less, the corresponding light-emitting element 120a of the first optical module 12A is malfunctioning or the light-emitting element array 120 side of the optical waveguide 13 It can be seen that dust or the like adheres to the optical path conversion surface 133A side of the optical path and that the optical path is defective.

図4は、第2の光モジュール12B側の検査の様子を示す、図1(a)のB−B線断面に相当する断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line B-B in FIG. 1A, showing a state of inspection on the second optical module 12 </ b> B side.

まず、4つの発光素子からなる発光検査部18Bから4つの検査光2bをコア露出面134に入射する。このとき、発光検査部18Bを湾曲部13aを中心に回転させ、発光検査部18Bの4つの発光素子から最大の光強度の検出光2bがコア露出面134内に入射するようにする。検査光2bは、コア露出面134から4本のコア131内に入射し、コア131を第2の光モジュール12B側に伝播する。コア131を伝播した検査光2bは、光路変換面133Bによって光路を変換され、第2の光モジュール12Bの受光素子アレイ121の4つの受光素子121aに受光される。受光素子121aは、受光した検査光2bを電気信号に変換して出力する。   First, four inspection lights 2b are incident on the core exposed surface 134 from the light emission inspection unit 18B including four light emitting elements. At this time, the light emission inspection unit 18B is rotated around the curved portion 13a so that the detection light 2b having the maximum light intensity enters the core exposed surface 134 from the four light emitting elements of the light emission inspection unit 18B. The inspection light 2b enters the four cores 131 from the core exposed surface 134, and propagates the core 131 to the second optical module 12B side. The inspection light 2b that has propagated through the core 131 has its optical path converted by the optical path conversion surface 133B, and is received by the four light receiving elements 121a of the light receiving element array 121 of the second optical module 12B. The light receiving element 121a converts the received inspection light 2b into an electrical signal and outputs it.

受光素子アレイ121により4つの検出光2bを適正な光量で検出できたときは、第2の光モジュール12B側は正常に動作していることが分かる。検査終了後は、検査用開口14をクラッド材充填部15で封止する。   When the four detection lights 2b can be detected with appropriate light amounts by the light receiving element array 121, it can be seen that the second optical module 12B side is operating normally. After the inspection, the inspection opening 14 is sealed with the clad material filling portion 15.

受光素子アレイ121により適正な光量で検出できた検査光2bが3つ以下のときは、第2の光モジュール12Bの対応する受光素子121aが動作不良か、または光導波路13の受光素子アレイ121側の光路変換面133B側にごみ等が付着して光路不良であることが分かる。   When the number of inspection lights 2b detected by the light receiving element array 121 with an appropriate amount of light is three or less, the corresponding light receiving element 121a of the second optical module 12B is malfunctioning or the light receiving element array 121 side of the optical waveguide 13 It can be seen that dust or the like adheres to the optical path conversion surface 133B side of the optical path and that the optical path is defective.

(光電子回路基板の動作)
以下に、光電子回路基板1の動作について図1および図2を参照して説明する。
(Operation of optoelectronic circuit board)
The operation of the optoelectronic circuit board 1 will be described below with reference to FIGS.

(1)光信号の送受信
ここでは、一例として、画像信号を第1の光モジュール12Aから第2の光モジュール12Bに送信する場合について説明する。第1の光モジュール12Aの制御部127Aの駆動回路は、画像信号に基づいて駆動信号を発光素子アレイ120の発光素子120aに送信する。発光素子120aは、駆動信号に基づいて光信号2を発光側開口10aを介して光導波路3の光路変換面133Aに向けて送信する。このとき、発光素子120aのp型電極とn型電極間に駆動信号の電圧が印加され、発光層の発光領域から例えば、波長850nmのレーザ光を光信号2として出力する。
(1) Transmission / Reception of Optical Signal Here, as an example, a case where an image signal is transmitted from the first optical module 12A to the second optical module 12B will be described. The drive circuit of the control unit 127A of the first optical module 12A transmits a drive signal to the light emitting element 120a of the light emitting element array 120 based on the image signal. The light emitting element 120a transmits the optical signal 2 toward the optical path conversion surface 133A of the optical waveguide 3 through the light emission side opening 10a based on the drive signal. At this time, the voltage of the drive signal is applied between the p-type electrode and the n-type electrode of the light emitting element 120a, and for example, laser light having a wavelength of 850 nm is output as the optical signal 2 from the light emitting region of the light emitting layer.

光路変換面133Aは、発光素子120aから送信された光信号2の光路を変換し、光導波路13のコア131に光信号2を伝播させる。コア131に伝播した光信号2は、光路変換面133Bによって光路を変換され、受光側開口10bを通過して第2の光モジュール12Bの受光素子アレイ121によって受光される。受光素子121aは、受光した光信号2を電気信号に変換して制御部127Bに出力する。   The optical path conversion surface 133A converts the optical path of the optical signal 2 transmitted from the light emitting element 120a, and propagates the optical signal 2 to the core 131 of the optical waveguide 13. The optical signal 2 propagated to the core 131 is converted by the optical path conversion surface 133B, passes through the light receiving side opening 10b, and is received by the light receiving element array 121 of the second optical module 12B. The light receiving element 121a converts the received optical signal 2 into an electrical signal and outputs it to the control unit 127B.

制御部127Bの増幅回路は、変換された電気信号を増幅し、信号処理回路は、増幅回路からの信号を処理して画像信号を生成し、第1又は第2の基板10、11上の所定の電子部品に出力する。   The amplifier circuit of the control unit 127B amplifies the converted electric signal, and the signal processing circuit processes the signal from the amplifier circuit to generate an image signal, and generates a predetermined signal on the first or second substrate 10 or 11. Output to the electronic component.

[第2の実施の形態]
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る光電子回路基板の概略の構成を示し、図1(a)のB−B線断面に相当する断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a schematic configuration of the optoelectronic circuit board according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line BB of FIG.

第1の実施の形態では、第1の基板10側で検査を行ったが、本実施の形態は、第2の基板11側で検査を行うようにしたものである。   In the first embodiment, the inspection is performed on the first substrate 10 side, but in the present embodiment, the inspection is performed on the second substrate 11 side.

第1の基板10は、発光素子120a及び受光素子121aにそれぞれ対向した位置に発光側開口10a及び受光側開口10bが形成されているが、検査用開口が形成されていない。第2の基板11は、検査用開口14が形成されている。第1の基板10の下面に検査用開口14に対応する位置に突部17を設けている。   The first substrate 10 has a light emitting side opening 10a and a light receiving side opening 10b formed at positions facing the light emitting element 120a and the light receiving element 121a, respectively, but no inspection opening is formed. The second substrate 11 has an inspection opening 14 formed therein. A protrusion 17 is provided on the lower surface of the first substrate 10 at a position corresponding to the inspection opening 14.

光導波路13は、第1の基板10側に設けた突部17に沿って第2の基板11に形成された検査用開口14側に露出し、かつ、検査用開口14に湾曲した湾曲部13aを有し、この湾曲部13aにコア131がクラッド132から露出するようにコア露出面134が形成されている。   The optical waveguide 13 is exposed to the inspection opening 14 formed in the second substrate 11 along the protrusion 17 provided on the first substrate 10 side, and is curved to the inspection opening 14. A core exposed surface 134 is formed on the curved portion 13 a so that the core 131 is exposed from the clad 132.

この第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、コア露出面134に対して検査光2a,2bを入出力することにより、第1の光モジュール12A、第2の光モジュール12B、光導波路13の光路変換面133A,133B等の異常の有無を検査することができる。光電子回路基板1の検査方法は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the first optical module 12A and the second light are input and output by inputting and outputting the inspection lights 2a and 2b to the core exposed surface 134. The module 12B, the optical path conversion surfaces 133A and 133B of the optical waveguide 13 can be inspected for abnormalities. Since the inspection method of the optoelectronic circuit board 1 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光電子回路基板の概略の構成を示し、(a)は、斜視図、(b)は、(a)のA―A線断面図である。1A and 1B show a schematic configuration of an optoelectronic circuit board according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. . 図2(a)は、図1(a)のB−B線断面図、図2(b)は、図2(a)のC部詳細図である。2A is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. 2B is a detailed view of a portion C in FIG. 2A. 図3は、本発明の第1の実施の形態に係る第1の光モジュール側の検査の様子を示す、図1(a)のB−B線断面に相当する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line B-B of FIG. 1A, showing a state of inspection on the first optical module side according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施の形態に係る第2の光モジュール側の検査の様子を示す、図1(a)のB−B線断面に相当する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line BB in FIG. 1A, showing a state of inspection on the second optical module side according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第2の実施の形態に係る光電子回路基板の概略の構成を示し、図1(a)のB−B線断面に相当する断面図である。FIG. 5 shows a schematic configuration of the optoelectronic circuit board according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line BB of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…光電子回路基板、2…光信号、2a,2b…検査光、10…第1の基板、10a…発光側開口、10b…受光側開口、11…第2の基板、12A…第1の光モジュール、12B…第2の光モジュール、13…光導波路、13a…湾曲部、14…検査用開口、15…クラッド材充填部、16…光学樹脂、17…突部、18A…受光検査部、18B…発光検査部、10a…発光側開口、10b…受光側開口、、100…プリント基板、110…端子、120…発光素子アレイ、120a…発光素子、121…受光素子アレイ、121a…受光素子、122…ワイヤ、123…パッド、124…端子、125…ハンダボール、126…ワイヤ、127A…制御部、127B…制御部、128…封止樹脂、129…中継基板、131…コア、132…クラッド、133A…光路変換面、133B…光路変換面、134…コア露出面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optoelectronic circuit board, 2 ... Optical signal, 2a, 2b ... Inspection light, 10 ... 1st board | substrate, 10a ... Light emission side opening, 10b ... Light reception side opening, 11 ... 2nd board | substrate, 12A ... 1st light Module, 12B ... second optical module, 13 ... optical waveguide, 13a ... curved portion, 14 ... inspection opening, 15 ... clad material filling portion, 16 ... optical resin, 17 ... projection, 18A ... light receiving inspection portion, 18B DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Light emission test | inspection part, 10a ... Light emission side opening, 10b ... Light reception side opening, 100 ... Printed circuit board, 110 ... Terminal, 120 ... Light emitting element array, 120a ... Light emitting element, 121 ... Light receiving element array, 121a ... Light receiving element, 122 ... Wire, 123 ... Pad, 124 ... Terminal, 125 ... Solder ball, 126 ... Wire, 127A ... Control part, 127B ... Control part, 128 ... Sealing resin, 129 ... Relay board, 131 ... Core, 13 ... cladding, 133A ... optical path changing surface, 133B ... optical path changing surface, 134 ... core exposed surface

Claims (4)

検査用開口を有する基板と、
コアの周囲にクラッドが形成されて前記基板の一方の面側に設けられ、前記基板の前記検査用開口に露出し、かつ、前記検査用開口側に湾曲した部分を有する光導波路と、
前記光導波路の湾曲した前記部分に前記コアが前記クラッドから露出するように形成されたコア露出面とを備えた光電子回路基板。
A substrate having an inspection opening;
An optical waveguide having a portion that is formed around the core and is provided on one side of the substrate, exposed to the inspection opening of the substrate, and curved toward the inspection opening;
An optoelectronic circuit board comprising: a core exposed surface formed so that the core is exposed from the clad in the curved portion of the optical waveguide.
光信号を第1の面側から第2の面側に通過させる発光側開口、前記光信号を前記第2の面側から前記第1の面側へ通過させる受光側開口、および前記発光側開口と前記受光側開口との間に位置する検査用開口が形成された基板と、
前記基板の前記第1の面側に実装され、前記発光側開口に対向する位置に設けられて前記光信号を発光する発光素子、及び前記受光側開口に対向する位置に設けられて前記光信号を受光する受光素子と、
コアの周囲にクラッドが形成されて前記基板の前記第2の面側に設けられ、前記発光側開口を前記第1の面側から前記第2の面側に通過する前記光信号の光路を変換する第1の光路変換面、前記第1の光路変換面により変換された前記光信号が前記受光側開口を前記第2の面側から前記第1の面側に通過するように前記光信号の光路を変換する第2の光路変換面、および前記基板の前記検査用開口に露出し、かつ、前記検査用開口側に湾曲した部分を有する光導波路と、
前記光導波路の湾曲した前記部分に前記コアが前記クラッドから露出するように形成されたコア露出面とを備えた光電子回路基板。
A light emitting side opening for allowing an optical signal to pass from the first surface side to the second surface side, a light receiving side opening for allowing the optical signal to pass from the second surface side to the first surface side, and the light emitting side opening. And a substrate on which an inspection opening located between the light receiving side opening and the substrate is formed,
A light emitting element mounted on the first surface side of the substrate and provided at a position facing the light emitting side opening to emit the optical signal, and a light emitting element provided at a position facing the light receiving side opening. A light receiving element for receiving light;
A clad is formed around the core, provided on the second surface side of the substrate, and converts an optical path of the optical signal passing through the light emitting side opening from the first surface side to the second surface side. The first optical path conversion surface, and the optical signal converted by the first optical path conversion surface passes through the light receiving side opening from the second surface side to the first surface side of the optical signal. A second optical path conversion surface for converting an optical path, and an optical waveguide having a portion exposed to the inspection opening of the substrate and curved toward the inspection opening;
An optoelectronic circuit board comprising: a core exposed surface formed so that the core is exposed from the clad in the curved portion of the optical waveguide.
さらに、前記コアの屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記光導波路の前記コア露出面を覆う封止樹脂を備えた請求項1又は2に記載の光電子回路基板。   The optoelectronic circuit board according to claim 1, further comprising a sealing resin having a refractive index smaller than that of the core and covering the exposed core surface of the optical waveguide. さらに、前記基板に前記光導波路を介して配置された他の基板を備えた請求項1又は2に記載の光電子回路基板。   The optoelectronic circuit board according to claim 1, further comprising another board disposed on the board via the optical waveguide.
JP2007174479A 2007-07-02 2007-07-02 Optoelectronic circuit board Expired - Fee Related JP4337918B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007174479A JP4337918B2 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Optoelectronic circuit board
US12/120,394 US7577323B2 (en) 2007-07-02 2008-05-14 Photoelectric circuit board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007174479A JP4337918B2 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Optoelectronic circuit board

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009014859A JP2009014859A (en) 2009-01-22
JP4337918B2 true JP4337918B2 (en) 2009-09-30

Family

ID=40355851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007174479A Expired - Fee Related JP4337918B2 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Optoelectronic circuit board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4337918B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9116292B2 (en) 2010-10-01 2015-08-25 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Optical waveguide module, method for producing optical waveguide module, and electronic apparatus
TW201506481A (en) 2013-07-02 2015-02-16 Sumitomo Bakelite Co Optical module member, optical module, and electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009014859A (en) 2009-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4859677B2 (en) Photovoltaic module fabrication system and method
US7577323B2 (en) Photoelectric circuit board
US7406229B2 (en) Optical module
JP5477723B2 (en) Photoelectric conversion module and method for manufacturing photoelectric conversion module
JPWO2004109814A1 (en) Optical transmitter
US20130177277A1 (en) Optical waveguide, method for producing optical waveguide, optical waveguide module, method for producing optical waveguide module, and electronic apparatus
TW200404487A (en) A light reception/emission device built-in module with optical and electrical wiring combined therein and method of making the same
JP4674596B2 (en) Method for manufacturing optoelectronic circuit board
JP5130731B2 (en) OPTICAL MODULE, OPTICAL TRANSMISSION DEVICE, AND OPTICAL MODULE MANUFACTURING METHOD
JP4845333B2 (en) Photoelectric conversion element package, manufacturing method thereof, and optical connector
JP4337918B2 (en) Optoelectronic circuit board
JP2008250007A (en) Optoelectronic circuit board
JP6728639B2 (en) Optical wiring connection structure and optical wiring connection method
JP2013057720A (en) Optical module
KR101246137B1 (en) Light emitting device and optical coupling module
JP2009058747A (en) Optoelectronic circuit board and inspecting device of the same
JP4915303B2 (en) Optical waveguide manufacturing method and optical module manufacturing method
JP2008294226A (en) Optoelectronic circuit substrate
JP2009014858A (en) Optoelectronic circuit substrate and inspection apparatus of the same
JP5867336B2 (en) Optical transceiver and optical transmission system
JP2009003265A (en) Inspection method for optoelectronic circuit board, optical module and optoelectronic circuit board
JP2008292763A (en) Photoelectron circuit board
JP2008185601A (en) Optical module, optical transmission apparatus, and manufacturing method of the optical module
JP5647485B2 (en) Optical module
JP2010122308A (en) Optical transmission apparatus and optical waveguide

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090609

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090622

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees