JP5162331B2 - 光通信モジュールおよび光通信装置 - Google Patents

Description

本発明は光通信モジュールおよび光通信装置に関する。

近年、デジタル情報処理技術の飛躍的な進歩に伴い、高速で大規模なデジタル通信が可能な通信モジュールが求められている。しなしながら、金属配線を用いて電気信号を伝達する電気通信モジュールは、信号品質が伝送距離に応じて劣化し易く、また、電磁ノイズの影響を受け易いので、データ伝送速度や伝送距離に限界がある。そこで、高速、長距離通信の可能な光通信モジュールが考案され、多方面で実用化されている。

光通信モジュールにおいては、入力された電気信号を光信号に変換して送信する機能と、光信号を受信し、これを電気信号に復元して出力する機能とが要求される。光信号の送信には、ＬＥＤやＶＣＳＥＬなどの発光素子と、これらの発光素子を所定の駆動条件で駆動する駆動回路が必要である。また、光信号の受信にはフォトダイオードなどの受光素子と、これらの受光素子で光信号を変換して得られた電気信号を増幅する増幅回路とが必要である。そして、発光素子と駆動回路、および受光素子と増幅回路は、夫々電気的に接続されている。

発光素子と駆動回路、および受光素子と増幅回路のような電子デバイス同士を電気的に接続する方法としては、ワイヤボンディングが一般的に使用されている。

しかしながら、ワイヤボンディングは、個々の端子を個別に接続するため、実装時間がかかる。また、ワイヤのループ形状を保つ必要があるので微細実装が困難である。また、光通信を行うためには、発光素子および受光素子の近傍に小型レンズや導光路などを配置して光ファイバに光信号を結合させるが、発光素子および受光素子と小型レンズや導光路との距離は短いことが結合効率の点から好ましい。

そこで、微細実装を可能にするために、電子デバイスを表裏反転させてＰＷＢやサブマウントに実装するフリップチップ実装方が提案された。しかしながら、発光素子や受光素子を表裏反転させて実装すると、当然のことながら、光信号がＰＷＢやサブマウントで遮られる。

これらの課題を解決する発明として、光送信用および／または光受信用のＩＣをベアチップにてマイカ基板上にフェイスダウン接続し、前記マイカ基板に対して前記ＩＣとは反対側になるように前記マイカ基板上に光学レンズを取り付け、前記マイカ基板それ自身が有する赤外線透過性によって光通信可能にした光通信モジュール、およびフレキシブルＰＷＢに光信号を透過させるための開口部を形成し、これらの開口部の中心にフォトダイオードをフェイスダウン実装した光通信モジュールが提案された（特許文献１）。
特開２００１−４４４５２号公報

しかしながら、ＰＷＢの材質が光信号に対して透明なものに限定されること、およびＰＷＢが透光性でないときは、ＰＷＢの発光素子や受光素子を実装しようとする箇所に、高精度で光透過孔を開ける必要があることは、生産性および経済性のうえからは好ましくはない。

本発明は、ＰＷＢの材質が光信号に対して透明な特定の材質に限定されず、高精度の光透過孔をＰＷＢに開ける必要もない光通信モジュールの提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、光素子と、電子回路と、厚み方向にのみ導電性を有し、前記光素子と前記電子回路とを電気的に接続する異方導電性部材と、を有し、前記異方導電性部材は、前記光素子から出射し、または前記光素子に入射する光を透過する透光部を有するとともに、厚み方向に導電性を有する２以上の導電性領域と、一方の面に形成され、前記導電性領域を電気的に接続する電気配線と、を有し、前記光素子は、前記異方導電性部材の他方の面における一の導電性領域に対応する部分に電気的に接続され、前記電子回路は、前記異方導電性部材の他方の面における他の導電性領域に対応する部分に電気的に接続されている光通信モジュールに関する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光通信モジュールにおいて、前記光素子が発光素子であり、前記電子回路が前記発光素子を駆動する駆動回路であるものに関する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光通信モジュールにおいて、前記光素子が受光素子であり、前記電子回路が前記受光素子からの信号を増幅する増幅回路であるものに関する。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光通信モジュールにおいて、前記光素子が発光素子および受光素子であり、前記電子回路が、前記発光素子を駆動する駆動回路、および前記受光素子からの信号を増幅する増幅回路であるものに関する。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の光通信モジュールにおいて、光導波路を備え、前記光素子からの出射光は、前記異方導電性部材を透過して前記光導波路に入射し、または前記光導波路からの出射光は、前記異方導電性部材を透過して前記光素子に入射するものに関する。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の光通信モジュールにおいて、前記異方導電性部材が、厚み方向に沿って配設された導体が絶縁性基材中に埋包された構成を有する。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の光通信モジュールにおいて、前記異方導電性部材が、厚み方向の貫通孔が全面に形成された絶縁性基材と、前記絶縁性基材の貫通孔の少なくとも一部に挿通された導体とを有するものに関する。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光通信モジュールにおいて、前記異方導電性部材の貫通孔のピッチＰおよび直径Ｄは、以下の式、５０ｎｍ≦Ｐ≦１４０ｎｍ、４０ｎｍ≦Ｄ≦２００ｎｍを満たすものに関する。

請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の光通信モジュールにおいて、前記異方導電性部材が、１個の貫通孔の直径をｄ、前記発光素子から出射する光、または前記受光素子へ入射する光の波長をλとすると、ｄ≦λが成り立つように形成されているものに関する。

請求項１０に記載の発明は、請求項６〜８の何れか１項に記載の光通信モジュールにおいて、前記異方導電性部材は、１個の導体の直径をｄ、前記導体の抵抗率をρ、透磁率をμ、前記導体を通過する電気信号の周波数をｆとすると、前記ｄ、ρ、μ、ｆの間に以下の式
ｄ≦（２ρ／２πｆμ）^１／２
が成り立つように形成されているものに関する。

請求項１１に記載の発明は、請求項４〜１０の何れか１項に記載の光通信モジュールにおいて、前記光素子として発光素子と受光素子との組を２以上有するものに関する。

請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか１項に記載された光通信モジュールと、前記光通信モジュールの備える電子回路に電気的に接続されているとともに、外部から入力された信号を処理して前記電子回路に入力し、または前記電子回路から入力された信号を処理して外部に出力する信号処理回路と、を備える光通信装置に関する。

請求項１の発明によれば、光素子および電子回路を実装すべき基板の材質が、光素子に入出射される光信号に対して透明なものに限定されず、また、前記光信号が通過する導光路を前記基板に穿設する場合においても、それ程の工作制度が要求されず、経済性に優れた光通信モジュールが提供される。更に、異方導電性部材として透光性を有するものを使用しているため、光素子の信号光が入出射する側の面に異方導電性部材を装着できるから、透光性を有しない異方導電性部材を用いた場合と比較して光素子および異方導電性部材の配置の柔軟性が高い。また、光素子と電子回路とを異方導電性部材の同じ側の面に配設できるから、光素子と異方導電性部材における電子回路とは反対側の面に配設した光通信モジュールと比較して厚み方向の寸法のより小さい光通信モジュールが提供される。

請求項２の発明によれば、発光素子と駆動回路とが異方導電性部材で接続されている故に、発光素子とマイクロレンズまたは導光路とを近接させることができるから、発光素子と駆動回路とをワイヤボンディングで接続した光通信モジュールと比較して高い結合効率が達成される。

請求項３の発明によれば、発光素子と駆動回路とが異方導電性部材で接続されている故に、受光素子とマイクロレンズまたは導光路とを近接させることができるから、受光素子と増幅回路とをワイヤボンディングで接続した光通信モジュールと比較して高い結合効率が達成される。

請求項４の発明によれば、発光素子と駆動回路、および受光素子と増幅回路が異方導電性部材で接続されている故に、発光素子および受光素子とマイクロレンズまたは導光路とを近接させることができるから、発光素子と駆動回路および受光素子と増幅回路をワイヤボンディングで接続した光通信モジュールと比較して高い結合効率が達成される。

請求項５の発明によれば、前記光導波路を通して光素子に光を入出射させることのできる光通信モジュールが提供される。

請求項６の発明によれば、導電性粒子または導電性繊維を熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂等の基材に分散させたものをシート状に加工し、これに厚み方向の磁場を印加した状態で前記基材を硬化させることにより、異方導電性部材を形成できるから、基材の機械的性質および光学的性質を制御することにより、異方性導電部材に所望の機械的、または光学的特性（柔軟性および透光性など）を付与することができる。

請求項７の発明によれば、異方導電性部材として、厚み方向の貫通孔が全面に形成された絶縁性基材と、前記絶縁性基材の貫通孔の少なくとも一部に挿通された導体とを有するものを使用しているから、前記異方導電性部材の貫通孔に導体を挿通していない部分は信号光を透過する。したがって、絶縁性基材の材質は透光性のものには限定されない。

請求項８の発明によれば、異方導電性部材の貫通孔のピッチＰおよび直径Ｄを上の式に規定される範囲とすることにより、前記異方導電性部材の導電性領域における導電性および非導電性領域における透光性を向上させることができる。

請求項９の発明によれば、異方導電性部材の１個の貫通孔の直径ｄを信号光の波長λよりも小さくすることで、前記異方導電性部材の非導電性領域の信号光に対する透光性が更に向上する。

請求項１０の発明によれば、異方導電性部材における１個の導体の直径ｄが、周波数ｆの電気信号が通過するときの表皮効果のおよぶ範囲よりも小さいから、前記異方導電性部材は高周波を良く通す。したがって、電子回路と光素子との間の高周波伝送特性に優れた光通信モジュールが提供される。

請求項１１の発明によれば、発光側と受光側とが一体化された光通信モジュールが提供される。

請求項１２の発明によれば、光通信モジュールにおいて光素子とマイクロレンズまたは導光路とを近接させることができるから、光通信モジュールにおいて光素子と電子回路とをワイヤボンディングで接続した光通信装置と比較して光結合効率が高い光通信装置が提供される。

１．実施形態１
本発明の光通信モジュールの一例について以下に説明する。

実施形態１に係る光通信モジュール１００は、図１に示すように、表面に電気配線４１が形成された基板４０と、基板４０上に実装された駆動回路２０および発光素子３０と、駆動回路２０と発光素子３０とを半田ボール２１、３１を介して電気的に接続する異方導電性部材１とを有する。発光素子３０の信号光νを出射する経路上には集光レンズ５０が配置されている。また、駆動回路２０と電気配線４１とはワイヤ２２によって電気的に接続されている。発光素子３０としては、ＬＥＤやＶＣＳＥＬなどが使用される。

異方導電性部材１は、全体としてシート状であって、厚み方向には導電性を有するが、面方向には通常の絶縁体と同程度の電気的絶縁性を有し、図１において（Ａ）および（Ｂ）に示すように、絶縁性基材２と、絶縁性基材２に例えば１０００万個／ｍｍ^２またはそれ以上の密度で形成した微小貫通孔３、４と、微小貫通孔３に挿通された導体５と、絶縁性基材２における他方の面２ｂ、即ち駆動回路２０および発光素子３０が接続される側の面である一方の面２ａ（１ａ）とは反対側の面に設けられた電気配線１０とを有する。なお、図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）に示す異方導電性部材１を垂直方向の平面Ｘ−Ｘに沿って厚み方向に切断した断面を示す断面図である。

微小貫通孔３、４のうち、微小貫通孔３は導体５が挿通された微小貫通孔を、微小貫通孔４は導体５が導通されていない微小貫通孔を示す。そして、微小貫通孔３、４のうち、のうち、駆動回路２０が接続される領域、および発光素子３０が接続される領域の微小貫通孔３には導体５が挿通され、夫々導電性領域１５、１６を形成する。そして、導電性領域１５、１６は、面２ｂ（１ｂ）において電気配線１０によって電気的に接続されている。図２の（Ｂ）に示す例では、導電性領域１５、１６においては、導体５の両端面は、絶縁性基材２の面２ａ、２ｂと同一面上にあるが、電気配線１０、駆動回路２０、および発光素子３０との電気的接続を確実にする観点から、図３に示すように導体５の両端は面２ａ、２ｂから突出していることが好ましい。導体５の両端を面２ａ、２ｂから突出させるときは、突出量は１〜１００ｎｍが好ましく、中でも５〜５０ｎｍの範囲が好ましい。

図３に示すように、異方導電性部材１の厚さ、換言すれば絶縁性基材２の厚さｔは３０〜３００μｍの範囲が好ましく、特に５０〜１００μｍの範囲が好ましい。

微小貫通孔３、４は、異方導電性部材１の厚み方向、換言すれば絶縁性基材２の厚み方向Ｚに対して略平行に形成され、しかも軸方向に沿って略同一の直径を有している。

ここで、厚み方向Ｚに対して略平行であるとは、厚み方向Ｚに対する微小貫通孔３、４の中心線の角度のずれが１０度以下であることをいう。前記角度のずれは、好ましくは５度以下であり、特に好ましくは３度以下である。また、軸方向に沿って略同一の直径を有しているとは、下記の式：
ΔＤ＝１００×（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／Ｄ_ａｖｅ
Ｄ_ｍａｘ＝微小貫通孔３、４の最大径、Ｄ_ｍｉｎ＝微小貫通孔３、４の最小径、Ｄ_ａｖｅ＝微小貫通孔３、４の平均径
で示される微小貫通孔３、４の直径のずれΔＤが１０％以下であることをいう。前記直径のずれΔＤは、好ましくは７％以下であり、特に好ましくは５％以下である。

微小貫通孔３、４の密度は、１０００万個／ｍｍ^２以上が好ましく、中でも２０００万個／ｍｍ^２以上が好ましく、特に１億個／ｍｍ^２以上が好ましい。

また、微小貫通孔３、４は、以下の式：
規則化度（％）＝１００×Ｂ／Ａ
で示される規則化度が５０％以上になるように形成されていることが好ましい。ここで、前記式において、Ａは、測定範囲における微小貫通孔３、４の全数を示す。そして、Ｂは、一の微小貫通孔３または４の重心を中心とし、他の微小貫通孔３または４の縁に内接する最も半径の小さな円を描いたときに、その円の内部に前記一の微小貫通孔３または４以外の微小貫通孔３または４の重心を６個含むことになる前記一の微小貫通孔３または４の数を表す。

微小貫通孔３または４がＢに算入されるか否かの判定は以下の基準で行う。即ち、図４の（Ａ）に示す微小貫通孔４Ａは、微小貫通孔４Ａの重心を中心として他の微小貫通孔４の縁に内接する半径の最も小さな円４Ｃ（微小貫通孔４Ｂに内接している。）を描いたときに、円４Ｃの内部に、微小貫通孔４の重心を６個含んでいる。したがって、微小貫通孔４ＡはＢに算入される。

これに対して、図４の（Ｂ）に示される微小貫通孔４Ｄは、微小貫通孔４Ｄの重心を中心として他の微小貫通孔４の縁に内接する半径の最も小さな円４Ｆ（微小貫通孔４Ｅに内接している。）を描いたときに、円４Ｆの内部には、微小貫通孔４の重心は６個含まれている。したがって、微小貫通孔４ＤはＢに算入されない。

同様に、微小貫通孔４Ｇは、微小貫通孔４Ｇの重心を中心として他の微小貫通孔４の縁に内接する半径の最も小さな円４Ｉ（微小貫通孔４Ｈに内接している。）を描いたときに、円４Ｉの内部には、微小貫通孔４の重心は７個含まれている。したがって、微小貫通孔４ＧもまたＢに算入されない。

以上、微小貫通孔４についてＢに算入されるか否かを判定する手順について説明したが、前記手順は微小貫通孔３についても同様に適用される。

隣り合う２つの微小貫通孔３の間隔、言い換えれば隣り合う２つの導体５の間隔ｄ_１は、１０μｍ以上が好ましく、中でも２０〜１００μｍの範囲が好ましく、特に２０〜５０μｍの範囲が好ましい。微小貫通孔３の間隔ｄ_１がこの範囲内であれば、絶縁性基材２が絶縁性の隔壁として十分に機能するから、隣り合う２つの導体５の間で面方向に沿った電流の漏れが生じることが抑止される。

更に、微小貫通孔３の直径は２０〜４００ｎｍが好ましく、中でも４０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に５０〜１００ｎｍの範囲が好ましい。ここで、導体５の断面は必ずしも真円には限定されないが、導体５の断面が真円ではないときは、図６の（Ｃ）に示すように、導体５の断面と同一の面積Ｓを有する真円の半径をｒ（Ｓ＝πｒ^２で与えられる。）とすると、導体５の直径ｄ_２＝２ｒで定義される。なお、発光素子３０が出射する信号光の波長をλとすると、ｄ_２≦λになるように導体５の直径ｄ_２を設定すれば、異方導電性部材１の中の非導電性領域の信号光に対する透明性が更に向上するので好ましい。また、導体５の抵抗率をρ、透磁率をμ、導体５を通過する電気信号の周波数をｆとしたときに、ｄ_２、ρ、μ、ｆの間に以下の式
ｄ_２≦（２ρ／２πｆμ）^１／２
が成立するように導体５の直径ｄ_２を設定すれば、導体５の直径ｄ_２は、周波数ｆの信号を導体５に通したときに導体５において表皮効果が及ぶ深さよりも小さくなるから、導体５は高周波の透過効率が高い。

隣接する２つの導体５の中心間距離、言い換えれば隣接する２つの微小貫通孔３の中心間隔（ピッチ）ｐは、２０〜５００ｎｍの範囲が好ましく、中でも４０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に５０〜１４０ｎｍの範囲が好ましい。微小貫通孔３のピッチが前記範囲内であれば、隣接する２つの導体５間において十分な絶縁性が得られ、しかも、１平方ｍｍ^２当りの導体５の密度を十分に高くすることができる。

なお、微小貫通孔４の直径ｄ_３は、図３に示すように異方導電性部材１の強度の観点から１０〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、中でも２０〜８５０ｎｍの範囲が好ましく、特に３０〜７００ｎｍの範囲が好ましい。

絶縁性基材２の材質は、プラスチックス、ジエン系ゴム、熱可塑性エラストマ、セラミックスなど、絶縁物として通常に用いられるものと同程度の電気抵抗率（１×１０^１４Ω・ｃｍ前後）を有するものであれば、特に制限はないが、微小貫通孔３、４を容易に形成できる点からはアルミナが好ましい。

また、導体５は、電気抵抗率が１×１０^３Ω・ｃｍ以下の材料である導電性材料であれば特に制限はなく、具体的には、金、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケルなどが好適に使用される。中でも、電気伝導性の観点から銅、金、アルミニウム、ニッケルが好ましく、金および銅が特に好ましい。

なお、コストの点から、導体５のうち、微小貫通孔３内部に充填される部分には銅などの金以外の材料を用い、絶縁性基材２の頂面から突出した部分だけを金で形成してもよい。また、全ての微小貫通孔３について同一の材料から導体５を形成してもよく、微小貫通孔３によって異なる材料から導体５を形成してもよい。また、同一の微小貫通孔３に対して絶縁性基材２の表側と裏側とで異なる材料を用いて導体５を形成してもよい。

異方導電性部材１は、たとえば
（Ａ）陽極酸化処理により、アルミニウム基板の表面に微小貫通孔を有する酸化皮膜を形成する工程、
（Ｂ）前記陽極酸化処理で得られた酸化皮膜からアルミニウムを除去する工程、
（Ｃ）アルミニウムが除去された酸化皮膜に存在する微小貫通孔を貫通させて微小貫通孔３、４として絶縁性基材２を形成する工程、および
（Ｄ）得られた絶縁性基材２の微小貫通孔３の内部に電気導電性材料を充填して導体５を形成して導電性領域１５、１６を形成する工程
を経て製造できる。

なお、所定の微小貫通孔の内部に電気導電性材料を充填して導体５を形成する方法としては、絶縁性基材２における導電性領域１５、１６以外の領域を適宜の方法でマスキングして電解鍍金または無電解鍍金によって微小貫通孔３の内部に金属を析出させる方法がある。

異方導電性部材１としては、他に、各種ポリオレフィン系樹脂、脂肪族ポリアミド計樹脂、熱可塑性エラストマなどの熱可塑性樹脂、またはエポキシ樹脂前駆体およびポリウレタン樹脂前駆体などの熱硬化性樹脂前駆体からなるマトリックス中に導電性粒子または導電性繊維を厚み方向に沿って分散させたシート状部材も使用される。

前記シート状部材は、前記マトリックスが熱可塑性樹脂の場合は前記熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の温度で、前記マトリックスが熱硬化性樹脂前駆体の場合は前記熱硬化性樹脂の硬化温度で、厚み方向に沿って磁場を印加し、前記導電性粒子または導電性繊維を配列させ、マトリックスが熱可塑性樹脂の場合はそのまま常温まで冷却し、マトリックスが熱硬化性樹脂の場合は硬化反応を進行させることによって製造される。

前記導電性粒子および導電性繊維の材質としては、前記導体５のところで述べた材料が使用される。

以下、実施形態１に係る光通信モジュール１００の作用について説明する。

電気配線４１およびワイヤ２２を通して外部から駆動回路２０に信号が入力されると、駆動回路２０は、入力された信号に対応する駆動信号を出力する。

駆動回路２０から出力された駆動信号は、異方導電性部材１の導電性領域１５における導体５、電気配線１０、および導電性領域１６における導体５を経由して発光素子３０に入力される。

発光素子３０においては、駆動回路２０から駆動信号が入力されると信号光を出射する。

２．実施形態２
本発明の光通信モジュールの別の例について以下に説明する。

実施形態２に係る光通信モジュール１１０においては、図５に示すように、表面に電気配線４１が形成された基板４０と、基板４０上に異方導電性部材１を介して実装された駆動回路２０および発光素子３０とを有する。

基板４０における駆動回路２０および発光素子３０が実装される側とは反対側の面には、発光素子３０からの信号光νを伝達する導波路６０が設けられている。また、基板４０における発光素子３０からの信号光νの出射経路に当たる部分には開口４２が設けられ、集光レンズ５０は開口４２の内側に収容されている。

異方導電性部材１には、図５及び図６に示すように、微小貫通孔３に挿通された導体５によって４つの導電性領域１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂが形成されている。そして、駆動回路２０および発光素子３０が接続される側の面２ａ（１ａ）とは反対側の面２ｂ（１ｂ）に、導電性領域１５Ｂと導電性領域１６Ａとを電気的に接続する電気配線１０が形成されている。

駆動回路２０は、異方導電性部材１の導電性領域１５Ａを介して基板４０上の電気配線４１に電気的に接続されている。また、発光素子３０は、異方導電性部材１の導電性領域１６Ａに接続されている。なお、図５において２１Ａ、２１Ｂ、３１Ａ、３１Ｂ、４１Ａ、４１Ｂは夫々半田ボールを示す。したがって、発光素子３０は、導電性領域１６Ａ、電気配線１０、および導電性領域１５Ｂを介して駆動回路２０と電気的に接続されている。なお、発光素子３０は、半田ボール３１Ｂを介して導電性領域１６Ｂに固定されているが、これは、発光素子３０を異方導電性部材１上に固定するためのものである。

異方導電性部材１は、４つの導電性領域１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂが形成されている点を除いては、実施形態１のところで述べたとおりである。

以下、実施形態１に係る光通信モジュール１００の作用について説明する。

電気配線４１を通して外部から入力された信号は、異方導電性部材１の導電性領域１５Ａを通して駆動回路２０に入力される。駆動回路２０は、信号が入力されると、前記信号に対応する駆動信号を出力する。

駆動回路２０から出力された駆動信号は、異方導電性部材１の導電性領域１５Ｂ、電気配線１０、および導電性領域１６Ａを経由して発光素子３０に入力される。

発光素子３０においては、駆動回路２０から駆動信号が入力されると信号光νを出射する。発光素子３０から出射した信号光νは、異方導電性部材１における導電性領域１６Ａと１６Ｂとの間の部分を透過して集光レンズ５０で集光され、導波路６０に入射する。なお、図７に示すように、異方導電性部材１は、波長４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で８０％以上の高い透過率で信号光νを透過するから、実施形態２に係る光通信モジュール１１０もまた、赤外光から紫外光に亘る広範囲の信号光の授受に使用される。

実施形態２に係る光通信モジュール１１０によれば、基板４０上の電気配線４１と駆動回路２０とを接続するためのワイヤボンディングを省略できるから、実施形態１の光通信モジュールと比較して更なる薄型化が可能になる。

以上、光素子として発光素子を、電子回路として駆動回路を備える例について説明してきたが、実施形態１および２の光通信モジュールは、発光素子に代えてフォトダイオードなどの受光素子を、電子回路として駆動回路に代えて受光素子からの信号を増幅する増幅回路を設けた例も包含される。

図１は、実施形態１に係る光通信モジュールの構成を示す概略断面図である。 図２は、実施形態１に係る光通信モジュールの備える異方導電性部材の構成を示す斜視図および断面図である。 図３は、図２に示す異方導電性部材の構成の詳細を示す断面図である。 図４は、図２に示す異方導電性部材に形成された微小貫通孔の規則化度を算出する手順を示す説明図である。 図５は、実施形態２に係る光通信モジュールの構成を示す概略断面図である。 図６は、実施形態２に係る光通信モジュールの備える異方導電性部材の構成を示す斜視図および断面図である。 図７は、図６に示す異方導電性部材における信号光の波長と透過度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 異方導電性部材
２ 絶縁性基材
３ 微小貫通孔
４ 微小貫通孔
４Ａ 微小貫通孔
４Ｂ 微小貫通孔
４Ｃ 円
４Ｄ 微小貫通孔
４Ｅ 微小貫通孔
４Ｆ 円
４Ｇ 微小貫通孔
４Ｈ 微小貫通孔
４Ｉ 円
５ 導体
１０ 電気配線
１５ 導電性領域
１５Ａ 導電性領域
１５Ｂ 導電性領域
１６ 導電性領域
１６Ａ 導電性領域
１６Ｂ 導電性領域
２０ 駆動回路
３０ 発光素子
４０ 基板
４１ 電気配線
４２ 開口
５０ 集光レンズ
６０ 導波路
１００ 光通信モジュール
１１０ 光通信モジュール

Claims (12)

1. 光素子と、電子回路と、厚み方向にのみ導電性を有し、前記光素子と前記電子回路とを電気的に接続する異方導電性部材と、
   を有し、
   前記異方導電性部材は、前記光素子から出射し、または前記光素子に入射する光を透過する透光部を有するとともに、厚み方向に導電性を有する２以上の導電性領域と、一方の面に形成され、前記導電性領域を電気的に接続する電気配線と、を有し、
   前記光素子は、前記異方導電性部材の他方の面における一の導電性領域に対応する部分に電気的に接続され、前記電子回路は、前記異方導電性部材の他方の面における他の導電性領域に対応する部分に電気的に接続されている
   光通信モジュール。
2. 前記光素子は発光素子であり、前記電子回路は前記発光素子を駆動する駆動回路である請求項１に記載の光通信モジュール。
3. 前記光素子は受光素子であり、前記電子回路は前記受光素子からの信号を増幅する増幅回路である請求項１に記載の光通信モジュール。
4. 前記光素子は発光素子および受光素子であり、前記電子回路は、前記発光素子を駆動する駆動回路、および前記受光素子からの信号を増幅する増幅回路である請求項１に記載の光通信モジュール。
5. 光導波路を備え、前記光素子からの出射光は、前記異方導電性部材を透過して前記光導波路に入射し、または前記光導波路からの出射光は、前記異方導電性部材を透過して前記光素子に入射する請求項１に記載の光通信モジュール。
6. 前記異方導電性部材は、厚み方向に沿って配設された導体が絶縁性基材中に埋包された構成を有する請求項１〜５の何れか１項に記載の光通信モジュール。
7. 前記異方導電性部材は、厚み方向の貫通孔が全面に形成された絶縁性基材と、前記絶縁性基材の貫通孔の少なくとも一部に挿通された導体とを有する請求項１〜５の何れか１項に記載の光通信モジュール。
8. 前記異方導電性部材の貫通孔のピッチＰおよび直径Ｄは、以下の式：
   ５０ｎｍ≦Ｐ≦１４０ｎｍ
   ４０ｎｍ≦Ｄ≦２００ｎｍ
   を満たす請求項７に記載の光通信モジュール。
9. 前記異方導電性部材は、１個の貫通孔の直径をｄ、前記発光素子から出射する光、または前記受光素子へ入射する光の波長をλとすると、ｄ≦λが成り立つように形成されている請求項７または８に記載の光通信モジュール。
10. 前記異方導電性部材は、１個の導体の直径をｄ、前記導体の抵抗率をρ、透磁率をμ、前記導体を通過する電気信号の周波数をｆとすると、前記ｄ、ρ、μ、ｆの間に以下の式
    ｄ≦（２ρ／２πｆμ）^１／２
    が成り立つように形成されている請求項６〜８の何れか１項に記載の光通信モジュール。
11. 前記光素子として発光素子と受光素子との組を２以上有する請求項４〜１０の何れか１項に記載の光通信モジュール。
12. 請求項１〜１１の何れか１項に記載された光通信モジュールと、
    前記光通信モジュールの備える電子回路に電気的に接続されているとともに、外部から入力された信号を処理して前記電子回路に入力し、または前記電子回路から入力された信号を処理して外部に出力する信号処理回路と、
    を備える光通信装置。

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