JP5699815B2

JP5699815B2 - プラグ

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Publication number: JP5699815B2
Application number: JP2011126193A
Authority: JP
Inventors: 弘嗣森
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2011-06-06
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2031-06-06
Also published as: JP2012252261A

Description

本発明は、プラグに関し、より特定的には、光ファイバの一端に設けられるプラグに関する。

従来のプラグに関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の光電気変換装置が知られている。光電気変換装置は、互いに嵌合して用いられるレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタにより構成されている。

プラグコネクタは、光ファイバケーブルの一端に設けられており、光半導体、ステージ及びＩＣを備えている。光半導体は、発光素子又は受光素子であり光ファイバケーブルと光学的に結合している。光半導体は、ステージ上に実装されている。ＩＣは、光半導体の信号の電流・電圧変換用のＩＣ又はシリアルパラレル変換ＩＣである。光半導体とステージとの間、及び、ステージとＩＣとの間は、ワイヤボンディングにより接続されている。

ここで、前記プラグコネクタでは、光半導体とステージとの間、及び、ステージとＩＣとの間は、ワイヤボンディングにより接続されている。ワイヤボンディングに用いられるワイヤは、細くかつ長いため、比較的に高いインダクタンス値を有している。その結果、プラグコネクタ内のインダクタンス値が大きくなり、プラグコネクタにおいて所望の特性を得ることが困難になる。

特開２０１０−１３５１０９公報

そこで、本発明の目的は、装置内に発生するインダクタンス値を低減できるプラグを提供することである。

本発明の一形態に係るプラグは、光ファイバの一端に用いられるプラグであって、光モジュールと、前記光モジュールが取り付けられていると共に、前記光ファイバが取り付けられる本体と、を備えており、前記光モジュールは、複数の絶縁体層が積層されることにより構成され、積層方向から平面視したときに、第１の孔が設けられている積層体と、前記積層体に内蔵され、かつ、前記光ファイバと光学的に結合する光素子であって、受光面又は発光面を有し、かつ、前記第１の孔を介して前記光ファイバと光学的に結合している光素子と、前記積層体に内蔵されている回路素子と、前記絶縁体層上に設けられている導体層、及び／又は、前記絶縁体層を貫通しているビアホール導体からなる配線と、を備えており、前記光素子と前記回路素子とは、前記配線を介して電気的に接続されており、前記本体の第１の面には、凹部が設けられており、前記光モジュールは、前記受光面又は前記発光面が前記凹部の底部側を向くように、該凹部に取り付けられており、前記本体には、前記第１の面と対向する第２の面と前記凹部との間を貫通し、かつ、前記第１の孔と連通している第２の孔であって、前記光ファイバが該第２の面側から挿入される第２の孔が設けられていること、を特徴とする。

本発明によれば、装置内に発生するインダクタンス値を低減できる。

本発明の一実施形態に係るプラグの外観斜視図である。プラグの分解斜視図である。光モジュールの分解斜視図である。プラグをｚ軸方向の正方向側から透視した図である。プラグをｚ軸方向の正方向側から透視した図である。プラグの製造時の斜視図及び断面図である。プラグの製造時の斜視図及び断面図である。プラグの製造時の斜視図及び断面図である。プラグの製造時の斜視図及び断面図である。プラグの製造時の斜視図である。プラグの製造時の斜視図である。プラグをｚ軸方向の正方向側から平面視した図である。

以下に、本発明の一実施形態に係るプラグについて図面を参照しながら説明する。

（プラグの構成）
以下に、本発明の一実施形態に係るプラグの構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプラグ１０の外観斜視図である。図２は、プラグ１０の分解斜視図である。図３は、光モジュール１２の分解斜視図である。以下では、図１の光ファイバ５０が延在している方向をｘ軸方向と定義する。また、プラグ１０のｘ軸方向の負方向側の端に位置する面の２辺に平行な方向をｙ軸方向及びｚ軸方向と定義する。

プラグ１０は、光ファイバ５０の一端に設けられ、レセプタクルに嵌合されることによりレセプタクルと共にコネクタとして用いられる。プラグ１０は、図１及び図２に示すように、光モジュール１２、フェルール（本体）１４及び保持部材１６を備えている。

光モジュール１２は、プラグ１０に用いられるモジュールであり、図３に示すように、積層体２０、外部電極２２ａ〜２２ｄ、導体層２６ａ〜２６ｉ、ビアホール導体Ｖ１〜Ｖ７、光素子９０及びＩＣ（回路素子）９２を備えている。

積層体２０は、絶縁体層２４ａ〜２４ｄがｘ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積層されることにより構成されており、直方体状をなしている。絶縁体層２４ａ〜２４ｄは、例えば、ガラスエポキシからなる絶縁性樹脂層であり、長方形状をなしている。以下では、絶縁体層２４ａ〜２４ｄのｘ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、絶縁体層２４ａ〜２４ｄのｘ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。

外部電極２２ａ〜２２ｄは、レセプタクルに設けられている外部電極と電気的に接続され、積層体２０のｘ軸方向の負方向側の面（積層体２０の裏面）に設けられている。外部電極２２ａ〜２２ｄは、絶縁体層２４ｄの裏面上の各角近傍に設けられている。より詳細には、外部電極２２ａは、ｙ軸方向の正方向側であってｚ軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。外部電極２２ｂは、ｙ軸方向の負方向側であってｚ軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。外部電極２２ｃは、ｙ軸方向の正方向側であってｚ軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。外部電極２２ｄは、ｙ軸方向の負方向側であってｚ軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。

ビアホール導体Ｖ４〜Ｖ７は、絶縁体層２４ｄをｚ軸方向に貫通しており、絶縁体層２４ｄの各角近傍に設けられている。より詳細には、ビアホール導体Ｖ４は、ｙ軸方向の正方向側であってｚ軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。そして、ビアホール導体Ｖ４のｘ軸方向の負方向側の端部は、外部電極２２ａに接続されている。ビアホール導体Ｖ５は、ｙ軸方向の負方向側であってｚ軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。そして、ビアホール導体Ｖ５のｘ軸方向の負方向側の端部は、外部電極２２ｂに接続されている。ビアホール導体Ｖ６は、ｙ軸方向の正方向側であってｚ軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。そして、ビアホール導体Ｖ６のｘ軸方向の負方向側の端部は、外部電極２２ｃに接続されている。ビアホール導体Ｖ７は、ｙ軸方向の負方向側であってｚ軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。そして、ビアホール導体Ｖ７のｘ軸方向の負方向側の端部は、外部電極２２ｄに接続されている。ビアホール導体Ｖ４〜Ｖ７は、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストがビアホールに充填されることにより形成されている。

導体層２６ｄ〜２６ｇは、絶縁体層２４ｄの表面上に設けられているＬ字型の線状導体層である。導体層２６ｄ〜２６ｇの一端は、絶縁体層２４ｄの表面上の各角近傍に設けられており、導体層２６ｄ〜２６ｇの他端は、絶縁体層２４ｄの表面上の中央（対角線の交点）近傍に設けられている。より詳細には、導体層２６ｄの一端は、ｙ軸方向の正方向側であってｚ軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。そして、導体層２６ｄの一端は、ビアホール導体Ｖ４のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。導体層２６ｅの一端は、ｙ軸方向の負方向側であってｚ軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。そして、導体層２６ｅの一端は、ビアホール導体Ｖ５のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。導体層２６ｆの一端は、ｙ軸方向の正方向側であってｚ軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。そして、導体層２６ｆの一端は、ビアホール導体Ｖ６のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。導体層２６ｇの一端は、ｙ軸方向の負方向側であってｚ軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。そして、導体層２６ｇの一端は、ビアホール導体Ｖ７のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。導体層２６ｄ〜２６ｇは、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストが絶縁体層２４ｄの表面に塗布されることにより形成されている。

導体層２６ｈ，２６ｉは、絶縁体層２４ｄの表面上に設けられている直線状の線状導体層である。導体層２６ｈの一端は、絶縁体層２４ｄのｙ軸方向の正方向側の辺の中央近傍に設けられている。導体層２６ｈの他端は、絶縁体層２４ｄの表面上の中央（対角線の交点）近傍に設けられている。導体層２６ｉの一端は、絶縁体層２４ｄのｙ軸方向の負方向側の辺の中央近傍に設けられている。導体層２６ｉの他端は、絶縁体層２４ｄの表面上の中央（対角線の交点）近傍に設けられている。導体層２６ｈ，２６ｉは、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストが絶縁体層２４ｄの表面に塗布されることにより形成されている。

ＩＣ９２は、積層体２０に内蔵されているチップ型の回路素子である。ＩＣ９２は、光素子９０のアナログ増幅ＩＣや駆動ドライバＩＣ等である。ＩＣ９２は、直方体状をなしており、絶縁体層２４ｄの表面の中央に実装されている。これにより、ＩＣ９２には、導体層２６ｄ〜２６ｇの他端が接続されている。

ビアホール導体Ｖ２は、絶縁体層２４ｃをｚ軸方向に貫通しており、絶縁体層２４ｃのｙ軸方向の正方向側の辺の中央近傍に設けられている。そして、ビアホール導体Ｖ２のｘ軸方向の負方向側の端部は、導体層２６ｈの一端に接続されている。ビアホール導体Ｖ３は、絶縁体層２４ｃをｚ軸方向に貫通しており、絶縁体層２４ｃのｙ軸方向の負方向側の辺の中央近傍に設けられている。そして、ビアホール導体Ｖ３のｘ軸方向の負方向側の端部は、導体層２６ｉの一端に接続されている。ビアホール導体Ｖ２，Ｖ３は、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストがビアホールに充填されることにより形成されている。

導体層２６ｂは、絶縁体層２４ｃの表面上に設けられている直線状の線状導体層である。導体層２６ｂの一端は、絶縁体層２４ｃのｙ軸方向の正方向側の辺の中央近傍に設けられている。導体層２６ｂの他端は、絶縁体層２４ｃの表面上の中央（対角線の交点）近傍に設けられている。そして、導体層２６ｂの一端は、ビアホール導体Ｖ２のｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。導体層２６ｂは、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストが絶縁体層２４ｃの表面に塗布されることにより形成されている。

導体層２６ｃは、絶縁体層２４ｃの表面上に設けられている長方形状の線状導体層である。導体層２６ｃは、絶縁体層２４ｃのｙ軸方向の負方向側の辺の中央近傍に設けられている。そして、導体層２６ｃは、ビアホール導体Ｖ３のｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。導体層２６ｃは、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストが絶縁体層２４ｃの表面に塗布されることにより形成されている。

光素子９０は、積層体２０に内蔵され、光ファイバ５０と光学的に結合する発光素子又は受光素子である。以下では、光素子９０を受光素子として説明する。光素子９０は、直方体状をなしており、絶縁体層２４ｃの中央近傍に実装されている。これにより、光素子９０には、導体層２６ｂの他端が接続されている。また、光素子９０は、ｘ軸方向（積層方向）においてＩＣ９２と重なっている。また、光素子９０は、受光面を有している。受光面は、光素子９０のｘ軸方向の正方向側の面に設けられている。

ビアホール導体Ｖ１は、絶縁体層２４ｂをｚ軸方向に貫通しており、絶縁体層２４ｂのｙ軸方向の負方向側の辺の中央近傍に設けられている。そして、ビアホール導体Ｖ１のｘ軸方向の負方向側の端部は、導体層２６ｃに接続されている。ビアホール導体Ｖ１は、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストがビアホールに充填されることにより形成されている。

貫通孔Ｈ３は、絶縁体層２４ｂの中央近傍（対角線の交点）に設けられており、絶縁体層２４ｂをｚ軸方向に貫通している。光素子９０は、絶縁体層２４ｂと絶縁体層２４ｃとが積層された際に、貫通孔Ｈ３内に収まる。光素子９０の受光面は、絶縁体層２４ｂの表面から露出している。

導体層２６ａは、絶縁体層２４ｂの表面上に設けられている直線状の線状導体層である。導体層２６ａの一端は、絶縁体層２４ｂのｙ軸方向の負方向側の辺の中央近傍に設けられており、導体層２６ａの他端は、絶縁体層２４ｂの表面の中央対角線の交点）近傍に設けられている。そして、導体層２６ａの一端は、ビアホール導体Ｖ１のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。また、導体層２６ａの他端は、光素子９０に接続されている。導体層２６ａは、例えば、ＡｇやＣｕ等の導電性ペーストが絶縁体層２４ｂの表面に塗布されることにより形成されている。

貫通孔（第１の孔）Ｈ２は、絶縁体層２４ａの中央近傍（対角線の交点）に設けられており、絶縁体層２４ａをｘ軸方向に貫通している。貫通孔Ｈ２は、ｘ軸方向から平面視したときに、貫通孔Ｈ３と重なっている。よって、光素子９０の受光面は、ｘ軸方向（積層方向）の正方向側から平面視したときに、貫通孔Ｈ２を介して積層体２０の外部に露出している。

以上のように、光モジュール１２では、光素子９０とＩＣ９２とは、導体層２６ａ，２６ｂ，２６ｈ，２６ｉ及びビアホール導体Ｖ１〜Ｖ３からなる配線を介して電気的に接続されている。また、光モジュール１２では、ＩＣ９２と外部電極２２ａ〜２２ｄは、導体層２６ｄ〜２６ｇ及びビアホール導体Ｖ４〜Ｖ７からなる配線を介して電気的に接続されている。

光ファイバ５０は、図２に示すように、ｘ軸方向に延在しており、ファイバガラス５２、ファイバ被膜５４及びファイバジャケット５６により構成されている。ファイバガラス５２は、コア及びクラッドにより構成されており、光信号を伝送する。ファイバ被膜５４は、ファイバガラス５２の周囲を囲んでおり、ファイバガラス５２を保護している。ファイバジャケット５６は、ファイバ被膜５４の周囲を囲んでいる。そして、光ファイバ５０のｘ軸方向の負方向側の端部では、ファイバジャケット５６が除去されることによりファイバ被膜５４が露出しており、更に、ファイバ被膜５４が除去されることによりファイバガラス５２が露出している。

図４は、プラグ１０をｚ軸方向の正方向側から透視した図である。ファイバガラス５２のｘ軸方向の負方向側の端部は、図４に示すように、光素子９０の受光面と対向している。これにより、光素子９０と光ファイバ５０とは光学的に結合している。

フェルール１４には、光モジュール１２及び光ファイバ５０が取り付けられている。フェルール１４は、図２に示すように、直方体状の樹脂部材であり、面Ｓ１〜Ｓ６を有している。面Ｓ１は、フェルール１４のｘ軸方向の負方向側の面である。面Ｓ２は、フェルール１４のｘ軸方向の正方向側の面である。面Ｓ３は、フェルール１４のｚ軸方向の正方向側の面である。面Ｓ４は、フェルール１４のｚ軸方向の負方向側の面である。面Ｓ５は、フェルール１４のｙ軸方向の負方向側の面である。面Ｓ６は、フェルール１４のｙ軸方向の正方向側の面である。フェルール１４には、図２に示すように、凹部Ｇ１〜Ｇ３及び貫通孔Ｈ１が設けられている。

凹部Ｇ２，Ｇ３は、面Ｓ４に設けられている。凹部Ｇ２は、面Ｓ４のｙ軸方向の正方向側の辺近傍が窪んでいることにより形成されている。凹部Ｇ３は、面Ｓ４のｙ軸方向の負方向側の辺近傍が窪んでいることにより形成されている。

凹部Ｇ１は、面（第１の面）Ｓ１に設けられており、光モジュール１２と略同じ形状を有する窪みである。そして、光モジュール１２は、受光面が凹部Ｇ１の底部側（ｘ軸方向の正方向側）を向くように、凹部Ｇ１に取り付けられている。

貫通孔（第２の孔）Ｈ１は、面（第２の面）Ｓ２と凹部Ｇ１との間を貫通している。貫通孔Ｈ１は、面Ｓ２から凹部Ｇ１に近づくにしたがって、直径が小さくなるテーパー状をなしている。そして、光モジュール１２が凹部Ｇ１に取り付けられることにより、貫通孔Ｈ１は、貫通孔Ｈ２と連通する。

貫通孔Ｈ１には、図４に示すように、ｘ軸方向の正方向側（フェルール１４のｘ軸方向の正方向側の面側）から光ファイバ５０が挿入されている。以下に、光ファイバ５０と貫通孔Ｈ１，Ｈ２との関係について図面を参照しながら説明する。図５は、プラグ１０をｚ軸方向の正方向側から透視した図である。図５では、プラグ１０及びファイバ５０の各部の寸法が記入されている。

図５に示すように、ファイバジャケット５６の直径をａとする。ファイバ被膜５４の直径をｂとする。ファイバガラス５２の直径をｃとする。フェルール１４のｘ軸方向の正方向側の面における貫通孔Ｈ１の直径をｄとする。凹部Ｇ１における貫通孔Ｈ１の直径をｅとする。このとき、ｃ＜ｅ＜ｂ＜ｄ＜ａの関係が成立している。

これにより、光ファイバ５０が貫通孔Ｈ１に挿入されると、ファイバガラス５２の直径は、凹部Ｇ１における貫通孔Ｈ１の直径よりも小さいので、ファイバガラス５２は、貫通孔Ｈ２内に進入する。そのため、ファイバガラス５２のｘ軸方向の負方向側の端部は、光素子９０の受光面と対向するようになる。

また、ファイバ被膜５４の直径は、面Ｓ２における貫通孔Ｈ１の直径よりも小さく、かつ、凹部Ｇ１における貫通孔Ｈ１の直径よりも大きい。そのため、ファイバ被膜５４のｘ軸方向の負方向側の端部は、貫通孔Ｈ１の内周面に引っかかる。よって、光ファイバ５０が貫通孔Ｈ１の奥まで挿入されすぎて、ファイバガラス５２が光素子９０の受光面に衝突することが抑制される。

また、ファイバジャケット５６の直径は、面Ｓ２における貫通孔Ｈ１の直径よりも大きい。そのため、ファイバジャケット５６は、貫通孔Ｈ１内に挿入されず、面Ｓ２に引っかかる。よって、光ファイバ５０が貫通孔Ｈ１の奥まで挿入されすぎて、ファイバガラス５２が光素子９０の受光面に衝突することが抑制される。

また、貫通孔Ｈ１，Ｈ２内には、透明接着剤が塗布されている。これにより、ファイバガラス５２と光素子９０との間には透明樹脂が存在するようになり、ファイバガラス５２と光素子９０とが接触することが抑制される。

保持部材１６は、図２に示すように、フェルール１４に取り付けられ、かつ、光ファイバ５０を保持している。保持部材１６は、１枚の金属板が折曲げ加工されることにより作製されており、ｘ軸方向から平面視したときに、略コ字型をなしている。より詳細には、保持部材１６は、図２に示すように、上面６０、側面６２，６４、固定部６６，６８及び保持部７０により構成されている。

上面６０は、ｚ軸に垂直であり、長方形状をなしている。上面６０は、フェルール１４の面Ｓ３を覆っている。側面６２は、ｙ軸に垂直であり、長方形状をなしている。側面６２は、フェルール１４の面Ｓ６を覆っている。側面６４は、ｙ軸に垂直であり、長方形状をなしている。側面６４は、フェルール１４のＳ５を覆っている。

固定部６６は、側面６２のｚ軸方向の負方向側の辺に接続されており、ｙ軸方向の負方向側に折り曲げられることにより、凹部Ｇ２内に嵌合する。固定部６８は、側面６４のｚ軸方向の負方向側の辺に接続されており、ｙ軸方向の正方向側に折り曲げられることにより、凹部Ｇ３内に嵌合する。固定部６６，６８が折り曲げられることにより、保持部材１６がフェルール１４に固定されている。

保持部７０は、上面６０のｘ軸方向の正方向側の辺に接続されており、図１に示すように、光ファイバ５０に巻きつけられることにより、光ファイバ５０を固定している。

以上のように構成されたプラグ１０の動作について以下に説明する。光信号は、光ファイバ５０内を伝送され、光素子９０の受光面に入射する。光素子９０は、受光した光信号に応じたアナログ電気信号を生成する。

アナログ電気信号は、配線を介して、ＩＣ９２に入力される。ＩＣ９２は、アナログ信号に増幅すると共に、アナログ電気信号をシリアルのデジタル電気信号に変換する。該シリアルのデジタル電気信号は、１対の差動信号である。更に、ＩＣ９２は、シリアルのデジタル信号を外部電極２２ａ〜２２ｄを介して、プラグ１０外に出力する。具体的には、外部電極２２ａ，２２ｂから、１対の差動信号であるシリアルのデジタル電気信号が出力される。外部電極２２ｃ，２２ｄは、グランド端子である。

（プラグの製造方法）
次に、プラグ１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図６ないし図９は、プラグ１０の製造時の斜視図及び断面図である。図１０及び図１１は、プラグ１０の製造時の斜視図である。なお、プラグ１０の光モジュール１２は、複数の光モジュール１２がつながったマザーモジュールが作製されて、該マザーモジュールがカットされることにより作製される。ただし、図６ないし図９では、理解の容易のために、１つの光モジュール１２の製造過程のみが示されている。

まず、ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁体層２４ｄを準備する。次に、図６（ａ）に示すように、フォトリソグラフィ工法により、絶縁体層２４ｄにビアホールｈ４〜ｈ７を形成する。ここでのフォトリソグラフィ工法は、一般的な工法であるので、これ以上の説明を省略する。

次に、図６（ｂ）に示すように、ビアホールｈ４〜ｈ７に対して、ＡｇやＣｕ等を含有する導電性ペーストを充填して、ビアホール導体Ｖ４〜Ｖ７を形成する。

次に、図６（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ工法により、絶縁体層２４ｄの表面上に導体層２６ｄ〜２６ｉを形成する。ここでのフォトリソグラフィ工法は、一般的な工法であるので、これ以上の説明を省略する。

次に、図７（ａ）に示すように、ダイボンディングによりＩＣ９２を絶縁体層２４ｄの表面の中央近傍に実装する。

次に、図７（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ工法により、絶縁体層２４ｄ上に絶縁体層２４ｃを形成する。ＩＣ９２は、絶縁体層２４ｃにより覆われる。また、絶縁体層２４ｃには、ビアホールｈ２，ｈ３を形成する。

次に、図７（ｃ）に示すように、ビアホールｈ２，ｈ３に対して、ＡｇやＣｕ等を含有する導電性ペーストを充填して、ビアホール導体Ｖ２，Ｖ３を形成する。

次に、図８（ａ）に示すように、フォトリソグラフィ工法により、絶縁体層２４ｃの表面上に導体層２６ｂ，２６ｃを形成する。

次に、図８（ｂ）に示すように、ダイボンディングにより光素子９０を絶縁体層２４ｃの表面の中央近傍に実装する。

次に、図８（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ工法により、絶縁体層２４ｃ上に絶縁体層２４ｂを形成する。絶縁体層２４ｂの厚みは、光素子９０のｘ軸方向の高さと略等しい。これにより、光素子９０のｘ軸方向の正方向側の面は、絶縁体層２４ｂから露出している。また、絶縁体層２４ｂには、ビアホールｈ１を形成する。

次に、図９（ａ）に示すように、ビアホールｈ１に対して、ＡｇやＣｕ等を含有する導電性ペーストを充填して、ビアホール導体Ｖ１を形成する。

次に、図９（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ工法により、絶縁体層２４ｂの表面上に導体層２６ａを形成する。

次に、図９（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ工法により、絶縁体層２４ｂ上に絶縁体層２４ａを形成する。絶縁体層２４ａには、貫通孔Ｈ２を形成する。

次に、図９（ｄ）に示すように、絶縁体層２４ｄの裏面に外部電極２２ａ〜２２ｄを形成する。具体的には、絶縁体層２４ｄの裏面にスクリーン印刷によりＡｇやＣｕ等を含有する導電性ペーストを塗布して、銀電極を形成する。そして、銀電極に対してＮｉめっき及びＳｎめっきを施すことにより、外部電極２２ａ〜２２ｄを形成する。

次に、図１０（ａ）に示すように、樹脂成型により作製されたフェルール１４を準備し、該フェルール１４の凹部Ｇ１内に接着剤を塗布する。

次に、図１０（ｂ）に示すように、フェルール１４の凹部Ｇ１に対して光モジュール１２を取り付ける。具体的には、貫通孔Ｈ１を介して光モジュール１２の光素子９０の受光面を、イメージセンサを用いて観察しながら、光モジュール１２の位置合わせを行う。次に、貫通孔Ｈ１内に熱硬化接着剤又はＵＶ硬化性接着剤を塗布する。この際、光モジュール１２とフェルール１４との隙間に、熱硬化接着剤又はＵＶ硬化性接着剤が毛細管現象により広がる。更に、フェルール１４に対して保持部材１６を、接着剤を用いて取り付ける。

次に、図１０（ｃ）に示すように、貫通孔Ｈ１内に透明接着剤を塗布し、光ファイバ５０を貫通孔Ｈ１に対して挿入する。これにより、光ファイバ５０がフェルール１４に対して仮止めされる。

次に、図１１（ａ）に示すように、保持部材１６の固定部６６，６８をかしめて、保持部材１６をフェルール１４に固定する。この際、接着剤を固定部６６，６８とフェルール１４との間に塗布してもよい。

最後に、図１１（ｂ）に示すように、光ファイバ５０に対して保持部７０をかしめて、光ファイバ５０をフェルール１４に固定する。この際、接着剤を光ファイバ５０と保持部７０との間に塗布してもよい。以上の工程を経て、プラグ１０が完成する。

（効果）
以上のようなプラグ１０によれば、プラグ１０内に発生するインダクタンス値を低減できる。より詳細には、特許文献１に記載のプラグコネクタでは、光半導体とステージとの間、及び、ステージとＩＣとの間は、ワイヤボンディングにより接続されている。ワイヤボンディングに用いられるワイヤは、細くかつ長いため、比較的に高いインダクタンス値を有している。その結果、プラグコネクタ内のイダクタンス値が大きくなり、プラグコネクタにおいて所望の特性を得ることが困難になる。

一方、プラグ１０では、光素子９０とＩＣ９２とは、導体層２６ａ，２６ｂ，２６ｈ，２６ｉ及びビアホール導体Ｖ１〜Ｖ３からなる配線を介して電気的に接続されている。また、光モジュール１２では、ＩＣ９２と外部電極２２ａ〜２２ｄは、導体層２６ｄ〜２６ｇ及びビアホール導体Ｖ４〜Ｖ７からなる配線を介して電気的に接続されている。導体層２６及びビアホール導体Ｖは、ワイヤボンディングのワイヤに比べて大きな断面積を有している。更に、導体層２６及びビアホール導体Ｖは、積層体２０内を引き回されているので、ワイヤに比べて短い。よって、導体層２６及びビアホール導体Ｖのインダクタンス値は、ワイヤのインダクタンス値に比べて小さい。その結果、プラグ１０内に発生するインダクタンス値が低減される。

また、プラグ１０によれば、以下に説明するように、光素子９０と光ファイバ５０との光軸合わせを容易に行うことができる。より詳細には、光モジュール１２をフェルール１４に取り付ける際には、貫通孔Ｈ１を介して光モジュール１２の光素子９０の受光面をイメージセンサを用いて観察しながら、光モジュール１２の位置合わせを行う。これにより、貫通孔Ｈ１と光素子９０との位置合わせがなされるので、貫通孔Ｈ１に光ファイバ５０を挿入するだけで、光素子９０と光ファイバ５０との光軸合わせがなされる。

また、ファイバ被膜５４の直径は、面Ｓ２における貫通孔Ｈ１の直径よりも小さく、かつ、凹部Ｇ１における貫通孔Ｈ１の直径よりも大きい。そのため、ファイバ被膜５４のｘ軸方向の負方向側の端部は、貫通孔Ｈ１の内周面に引っかかる。同様に、ファイバジャケット５６の直径は、面Ｓ２における貫通孔Ｈ１の直径よりも大きい。そのため、ファイバジャケット５６は、貫通孔Ｈ１内に挿入されず、面Ｓ２に引っかかる。よって、ファイバガラス５２及びファイバ被膜５４の長さを適切な長さに調整することによって、光ファイバ５０が貫通孔Ｈ１の奥まで挿入されすぎて、ファイバガラス５２が光素子９０の受光面に衝突することが抑制される。

また、プラグ１０では、フェルール１４の凹部Ｇ１に光モジュール１２が取り付けられている。そのため、プラグ１０をレセプタクルに装着する際に、光モジュール１２がレセプタクルから力を受けたとしても、該力は、光ファイバ５０に直接に伝わらずに、フェルール１４に伝わる。その結果、光ファイバ５０及び光素子９０が破損することが抑制される。

また、保持部材１６は、フェルール１４の面Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６を覆っている。そのため、プラグ１０内にノイズが侵入することが抑制されると共に、プラグ１０外にノイズが放射されることが抑制される。

（変形例）
以下に、変形例に係るプラグ１０ａについて図面を参照しながら説明する。プラグ１０ａの外観斜視図は、図１を援用する。図１２は、プラグ１０ａをｚ軸方向の正方向側から平面視した図である。

プラグ１０ａでは、ファイバジャケット５６の表面に金属皮膜が設けられている。また、保持部材１６は、金属により構成され、かつ、金属皮膜に接触している。これにより、ファイバジャケット５６の金属皮膜及び保持部材１６には、図１２の矢印の方向に電気信号が伝送される。したがって、保持部材１６を光モジュール１２の外部電極と接続しておくことによって、例えば、ファイバジャケット５６の金属皮膜及び保持部材１６を介してＩＣ９２に対して電力を供給することが可能となる。

なお、プラグ１０，１０ａでは、光素子９０は、受光素子であるとしたが、例えば、発光素子であってもよい。光素子９０が発光素子である場合には、光素子９０は、受光面の代わりに発光面を有している。また、この場合には、外部電極２２ａ，２２ｂから、１対の差動信号であるシリアルのデジタル電気信号が入力される。外部電極２２ｃ，２２ｄは、グランド端子である。そして、ＩＣ９２は、シリアルのデジタル電気信号を光素子９０の駆動信号に変換し、光素子９０に出力する。光素子９０は、駆動信号に基づいて光信号を出力する。

以上のように、本発明は、プラグに有用であり、特に、装置内のインダクタンス値を低減できる点において優れている。

Ｇ１凹部
Ｈ１，Ｈ２貫通孔
Ｖ１〜Ｖ７ビアホール導体
１０，１０ａプラグ
１２光モジュール
１４フェルール
１６保持部材
２０積層体
２２ａ〜２２ｄ外部電極
２４ａ〜２４ｄ絶縁体層
２６ａ〜２６ｉ導体層
５０光ファイバ
５２ファイバガラス
５４ファイバ被膜
５６ファイバジャケット
９０光素子
９２ＩＣ

Claims

光ファイバの一端に用いられるプラグであって、
光モジュールと、
前記光モジュールが取り付けられていると共に、前記光ファイバが取り付けられる本体と、
を備えており、
前記光モジュールは、
複数の絶縁体層が積層されることにより構成され、積層方向から平面視したときに、第１の孔が設けられている積層体と、
前記積層体に内蔵され、かつ、前記光ファイバと光学的に結合する光素子であって、受光面又は発光面を有し、かつ、前記第１の孔を介して前記光ファイバと光学的に結合している光素子と、
前記積層体に内蔵されている回路素子と、
前記絶縁体層上に設けられている導体層、及び／又は、前記絶縁体層を貫通しているビアホール導体からなる配線と、
を備えており、
前記光素子と前記回路素子とは、前記配線を介して電気的に接続されており、
前記本体の第１の面には、凹部が設けられており、
前記光モジュールは、前記受光面又は前記発光面が前記凹部の底部側を向くように、該凹部に取り付けられており、
前記本体には、前記第１の面と対向する第２の面と前記凹部との間を貫通し、かつ、前記第１の孔と連通している第２の孔であって、前記光ファイバが該第２の面側から挿入される第２の孔が設けられていること、
を特徴とするプラグ。
前記光素子と前記回路素子とは、積層方向において重なっていること、
を特徴とする請求項１に記載のプラグ。
前記受光面又は前記発光面は、積層方向から平面視したときに、前記第１の孔を介して、前記積層体の外部に露出していること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のプラグ。
前記積層体の表面に設けられている外部電極を、
更に備えており、
前記回路素子と前記外部電極とは、前記配線を介して電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラグ。
前記光ファイバは、ファイバガラス、該ファイバガラスの周囲を囲むファイバ被膜及び該ファイバ被膜の周囲を囲むファイバジャケットにより構成されており、
前記第２の孔は、前記第２の面から前記凹部に近づくにしたがって、直径が小さくなるテーパー状をなしており、
前記ファイバジャケットの直径をａとし、前記ファイバ被膜の直径をｂとし、前記ファイバガラスの直径をｃとし、前記第２の孔の前記第２の面における直径をｄとし、該第２の孔の前記凹部における直径をｅとしたときに、
ｃ＜ｅ＜ｂ＜ｄ＜ａの関係が成立していること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプラグ。
前記第１の孔及び前記第２の孔には、透明接着剤が塗布されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のプラグ。
前記本体に取り付けられ、かつ、前記光ファイバを保持するための保持部材を、
更に備えていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のプラグ。
前記光ファイバの表面には、金属皮膜が設けられており、
前記保持部材は、金属により構成され、かつ、前記金属皮膜に接触しており、
前記金属皮膜及び前記保持部材には、電気信号が伝送されること、
を特徴とする請求項７に記載のプラグ。