JP4661931B2 - 光伝送モジュール、光伝送モジュールの製造方法、及び電子機器 - Google Patents
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Description
図2は、本実施形態に係る光伝送モジュール1の概略構成を示している。同図に示すように、光伝送モジュール1は、光送信処理部2、光受信処理部3、および光配線4を備えている。
光配線4は、その内部で光を伝送することが可能な配線であれば、特に限定されるものではない。好ましくは、光配線4は、光導波路である。図1は、光伝送モジュール1に適用可能な光導波路10の断面図を示している。同図に示すように、光導波路10は、コア部10A、上クラッド層10B、および下クラッド層10Cにより構成されている。すなわち、光導波路10は、上クラッド層10Bおよび下クラッド層10Cによってコア部10Aを挟み込む積層構造を有している。光導波路10によって伝達される光信号は、コア部10Aと上クラッド層10Bとの界面、またはコア部10Aと下クラッド層10Cとの界面で反射を受けながら、コア部10A内を進行する。尚、図1においては、光導波路10の端部付近において、光導波路10の長手方向(光軸方向)をX軸方向、コア部10A、上クラッド層10B、および下クラッド層10Cの積層方向をY軸方向とする。
以下、光伝送モジュール1の特徴点である、光送信処理部2または光受信処理部3の構成について説明する。なお、以下では、説明を簡潔にするため、光配線4の光入射面4Aに対して光を照射する発光部6、または光配線4の光出射面4Bから出射される光を受光し電気信号に変換する受光部8を総称して光素子とする。また、外部から入力された電気信号に基づいて発光部6の発光を駆動する発光駆動部5、または受光部8から出力された電気信号を増幅して外部に出力する増幅部7を構成する部品を総称して、制御回路部品とする。
本実施形態の光伝送モジュール1の構成において、図8(a)及び図8(b)に示す構成の変形例について説明する。図10は、この変形例1としての光伝送モジュール1における第1の電気回路基板9及び第2の電気回路基板12の配置を示す斜視図、及び断面図を示し、図10(a)は、積層例1の光伝送モジュール1を示し、図10(b)は、積層例2の光伝送モジュール1を示している。
本実施形態の光伝送モジュール1の構成において、図8(a)及び図8(b)に示す構成の変形例について説明する。図11は、この変形例2としての光伝送モジュール1における第1の電気回路基板9及び第2の電気回路基板12の配置を示す斜視図、及び断面図を示し、図11(a)は、積層例1の光伝送モジュール1を示し、図11(b)は、積層例2の光伝送モジュール1を示している。
本実施形態の光伝送モジュール1の構成において、図8(a)及び図8(b)に示す構成の変形例について説明する。図12は、この変形例3としての光伝送モジュール1の構成を示す断面図であり、図12(a)(b)は、積層例1の光伝送モジュール1を示し、図12(c)(d)は、積層例2の光伝送モジュール1を示している。
変形例3の光伝送モジュール1の構成において、図12(c)に示す構成の変形例について説明する。図13は、この変形例3−1としての光伝送モジュール1の構成を示す断面図である。
本実施形態の光伝送モジュール1の構成において、図8(a)及び図8(b)に示す構成の変形例について説明する。図14は、この変形例4としての光伝送モジュール1における第1の電気回路基板9及び第2の電気回路基板12の配置を示す斜視図、及び断面図を示し、図14(a)は、積層例1の光伝送モジュール1を示し、図14(b)は、積層例2の光伝送モジュール1を示している。
本実施形態の光伝送モジュール1の構成において、図8(a)及び図8(b)に示す構成の変形例について説明する。図15は、この変形例5としての光伝送モジュール1における第1の電気回路基板9及び第2の電気回路基板12の配置を示す斜視図、及び断面図を示し、図15(a)は、積層例1の光伝送モジュール1を示し、図15(b)は、積層例2の光伝送モジュール1を示している。
本実施形態の光伝送モジュール1の構成において、図8(a)及び図8(b)に示す構成の変形例について説明する。図16は、この変形例6としての光伝送モジュール1における積層された電気回路基板の配置を示す斜視図、及び断面図を示し、図16(a)は、積層例1の光伝送モジュール1を示し、図16(b)は、積層例2の光伝送モジュール1を示している。
本実施形態の光伝送モジュール1の構成において、図8(a)及び図8(b)に示す構成の変形例について説明する。図17は、この変形例7としての光伝送モジュール1における光導波路10、第1の電気回路基板9、及び第2の電気回路基板12の配置を示す斜視図、及び断面図を示し、積層例1の光伝送モジュール1を示している。
以下の変形例では、光伝送モジュール1が外部コネクタと接続された接続例について、説明する。図18(a)〜(c)は、この接続例1としての、光伝送モジュール1及び外部コネクタの構成を示す断面図である。
図19は、この接続例2としての、光伝送モジュール1及び外部コネクタの構成を示す断面図であり、図19(a)は、積層例1の光伝送モジュール1を示し、図19(b)は、積層例2の光伝送モジュール1を示している。
変形例9の光伝送モジュール1の構成において、図19(b)に示す構成の変形例について説明する。図20は、この変形例9−1としての光伝送モジュール1の構成を示す断面図である。
変形例9の光伝送モジュール1の構成において、図19(b)に示す構成のさらなる変形例について説明する。図21は、この変形例9−2としての光伝送モジュール1の構成を示す断面図である。同図に示されるように、変形例9−2では光導波路10が、第1の電気回路基板9に埋め込まれた構成になっている。
本実施形態の光伝送モジュール1は、例えば以下のような応用例に適用することが可能である。
1a 嵌合部(第1嵌合部)
1b 嵌合部(第2嵌合部)
2 光送信処理部
3 光受信処理部
4 光配線
4A 光入射面
4B 光出射面
5 発光駆動部(制御回路部品)
6 発光部(光素子)
7 増幅部(制御回路部品)
8 受光部(光素子)
9 第1の電気回路基板(第1の基板)
9a 面(両面)
9b 面(両面)
10 光導波路
11 光素子
12 第2の電気回路基板(第2の基板)
13 制御回路部品
14 段差部分
17 第3の電気回路基板(第3の基板)
18 外部コネクタ
18a 凹部(コネクタ凹部)
18b 凹部(垂直コネクタ凹部)
Claims (15)
- 光を伝送する光配線と、
上記光配線の光入射面に対して光を照射する光素子と、外部から入力された電気信号に基づいて上記光素子の発光を駆動するための制御回路部品とを備えるか、または、
上記光配線の光出射面から出射される光を受光し電気信号に変換する光素子と、上記光素子から出力された電気信号を増幅して外部に出力するための制御回路部品とを備えた光伝送モジュールであって、
各電気回路基板の周囲の4辺のうち1辺に電気回路基板の内側へ向かって凹んだ凹部が形成され、凹部の互いに対向する2面を含む段差部分を形成するように互いに重なり合って積層された、複数の電気回路基板を備え、
上記複数の電気回路基板のうち積層方向の一端に積層された第1の電気回路基板には、その積層方向の両面を挟むように、上記光配線、及び上記光素子が搭載されており、他端に積層された第2の電気回路基板における第1の電気回路基板側の基板面に、上記制御回路部品が搭載されており、
上記凹部の互いに対向する2面が、上記光素子、上記光配線、または上記制御回路部品を挟むことを特徴とする光伝送モジュール。 - 上記複数の電気回路基板は、上記第1の電気回路基板及び上記第2の電気回路基板からなり、
上記第2の電気回路基板における第1の電気回路基板が積層された基板面には、上記制御回路部品が搭載されていることを特徴とする請求項1に記載の光伝送モジュール。 - 上記複数の電気回路基板は、上記第1の電気回路基板、上記第2の電気回路基板、及び第1の電気回路基板と第2の電気回路基板との間に配された第3の電気回路基板からなり、
上記第3の電気回路基板は、上記制御回路部品を避けるように配されていることを特徴とする請求項1に記載の光伝送モジュール。 - 上記複数の電気回路基板により形成された段差部分のうち第1の電気回路基板における上記光配線の光伝送方向の端面を含む段差部分には、
複数の上記制御回路部品のうち、上記光素子の発光を駆動する発光駆動IC、または上記光素子から出力された電気信号を増幅する増幅ICが配置されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の光伝送モジュール。 - 上記第1の電気回路基板には、積層方向に貫通する開口部が形成されており、
上記開口部を形成する側面は、上記制御回路部品を取り囲むようになっていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の光伝送モジュール。 - 第1の電気回路基板の上記両面に電気配線が形成されており、第1の電気回路基板には、該両面に形成された電気配線同士を接続する層間配線が形成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の光伝送モジュール。
- 上記第1の電気回路基板は、光を透過する基板であり、
上記光配線は、コア部、および上クラッド層から構成された光導波路であり、
光導波路における下クラッド層は上記第1の電気回路基板と一体化しており、該下クラッド層の機能は、上記第1の電気回路基板が担っていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の光伝送モジュール。 - 上記第2の電気回路基板上に、制御回路部品が、上記光配線の光伝送方向に対し垂直に並んで配置されていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の光伝送モジュール。
- 上記光配線には、その端部に伝送する光の光路を変換する光路変換ミラー面が形成されており、
さらに、上記光路変換ミラー面を覆うように、蓋部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の光伝送モジュール。 - 制御回路部品を複数備えるとともに、第1の電気回路基板と第2の電気回路基板との間に、少なくとも1つの電気回路基板が配されており、
第1の電気回路基板と第2の電気回路基板との間に配された電気回路基板の高さと、第1の電気回路基板の積層方向の高さとの合計は、上記複数の制御回路部品のうち積層方向の高さが最も高い最大高さ制御回路部品の高さと同じであるか、もしくは、それ未満であることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の光伝送モジュール。 - 第2の電気回路基板の上記基板面に、上記最大高さ制御回路部品が搭載され、
上記最大高さ制御回路部品における第2の電気回路基板と反対側の面を保護する蓋部材を備えたことを特徴とする請求項10に記載の光伝送モジュール。 - 外部の配線と電気的に接続するための外部コネクタをさらに備え、
外部コネクタには、上記光の伝送方向に凹んだコネクタ凹部が形成されており、
光伝送モジュールの上記光の伝送方向端部には、上記コネクタ凹部に嵌合する第1嵌合部が形成されていることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の光伝送モジュール。 - 外部の配線と電気的に接続するための外部コネクタをさらに備え、
外部コネクタには、上記光の伝送方向に垂直に凹んだ垂直コネクタ凹部が形成されており、
光伝送モジュールの上記光の伝送方向端部には、上記垂直コネクタ凹部に嵌合する第2嵌合部が形成されていることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の光伝送モジュール。 - 請求項1〜13の何れか1項に記載の光伝送モジュールを備えた電子機器。
- 光を伝送する光配線と、
上記光配線の光入射面に対して光を照射する光素子と、外部から入力された電気信号に基づいて上記光素子の発光を駆動するための制御回路部品とを備えるか、または、
上記光配線の光出射面から出射される光を受光し電気信号に変換する光素子と、上記光素子から出力された電気信号を増幅して外部に出力するための制御回路部品とを備えた光伝送モジュールの製造方法であって、
複数の電気回路基板を互いに重なり合って積層し、各電気回路基板の周囲の4辺のうち1辺に電気回路基板の内側へ向かって凹んだ凹部を形成し、凹部の互いに対向する2面を含む段差部分を形成する積層工程と、
上記複数の電気回路基板のうち積層方向の一端に積層された第1の電気回路基板に、その積層方向の両面を挟むように、上記光配線、及び上記光素子を搭載するとともに、他端に積層された第2の電気回路基板における第1の電気回路基板側の基板面に、上記複数の制御回路部品を搭載する載置工程とを含み、
上記載置工程では、上記凹部の互いに対向する2面が、上記光素子、上記光配線、または上記制御回路部品を挟むように、上記光素子、上記光配線、または上記制御回路部品を搭載することを特徴とする光伝送モジュールの製造方法。
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