JP6399365B2 - 光電変換アセンブリの構造 - Google Patents

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Description

本発明は光電素子に関し、特に光学素子および電子部品の間で信号の伝送および変換を行う光電変換アセンブリである。
光束または光信号は通常、電子装置の間、長距離および隣接する回路基板の間でデジタルデータを伝送するのに用いられる。必要に応じて、データ伝送を行う光束は変調される。光信号は、位置または運動の検出、測定などを含む、その他の目的にも使用することができる。
通常、典型的な多芯光ファイバコネクタはコネクタスリーブ部品を含み、コネクタカバーの末端を支持する。コネクタスリーブ部品は、シースに取り付ける多芯光ファイバスリーブを含んでよい。スプリングはコネクタ筐体に相対する離れた方に用いられ、これにより前記コネクタスリーブ部品は偏向する。多芯光ファイバスリーブは、複数の光ファイバの端部を支持する。多芯光ファイバスリーブは、該光ファイバの研磨端に位置する末端面を有する。２つの多芯光ファイバコネクタを相互に接続するとき、該多芯光ファイバスリーブの末端面は相対し、それぞれのスプリングにより互いに偏向する。多芯光ファイバ光学コネクタと接続するとき、それぞれの光ファイバは同軸に位置が合わさり、これにより光ファイバの端面は直接互いに相対する。このような方式により、光ファイバの位置が合わされた端面を通じて、光信号を光ファイバからもう１つの光ファイバに送信することができる。
相互接続させる光ファイバシステムは、通常、操作および光ファイバの正確な定位のために、スリーブ部品の接合を利用する。光ファイバはスリーブの本体内に固定され、各光ファイバの端面は一般的な平らに、またはスリーブ本体の端面からやや突出して定位される。その後、光ファイバの端面または面を、さらに必要な程度まで研磨する。相補するスリーブ部品が取り付けられるとき、スリーブ部品の各光ファイバと、もう１つのスリーブ部品の適合する光ファイバとは同軸に定位される。いくつかの応用において、適合させる光ファイバ対の間の効果的な信号伝送のために、複数の適合させる光ファイバの端面を、物理的に互いに接触させる。これらの応用において、各種要素は光ファイバ対の間の光伝送効率を低下させることができる。
したがって、現代の電子装置において、光学技術は重要な役割を担っており、多くの電子装置に光学素子が採用されている。このような光学素子は、光学要素または光源などを含み、例えば発光ダイオードおよびレーザ、導波管、光ファイバ、レンズおよびその他の光学部材、光検出器およびその他の光学センサ、感光性半導体およびその他である。
光ファイバを使用するには光電変換モジュールが必要であり、これにより電気信号を光信号に変換するか、または光信号を電気信号に変換する。この他、光電変換モジュールは、光ファイバの端部に接続して固定されるか、または光ファイバの端部から接続または取り外すことができる。
本発明は、光電変換アセンブリを提供する。光電変換アセンブリは、光電変換モジュールと；光電変換モジュールに連結されるプリント基板と；プリント基板に連結される電線と；光を伝送する光ファイバ素子と；光電変換モジュールおよび光ファイバ素子を接合する光学スリーブと；プリント基板と電気的に接続されるプラグと；を含む。
この光電変換モジュールはインターポーザと、インターポーザ上に配置される少なくとも１つの光学素子と、プリント基板を支持する第１配置領域、インターポーザを支持する第２配置領域を有する光学ベンチと、インターポーザの下に配置されて、少なくとも１つの光学素子と位置が合わさる第１レンズアレイと、第１レンズアレイの下に配置される鏡面と、鏡面の左側に配置される第２レンズアレイとを含む。
本発明の観点によれば、光電変換モジュールは、光導波路部分およびＶ形溝を有し、Ｖ形溝が第１光反射面および第２光反射面を有するインターポーザと、インターポーザ上に配置される少なくとも１つの光学素子と；プリント基板を支持する第１配置領域、インターポーザを支持する第２配置領域を有する光学ベンチと；光導波路部分と位置が合うように配置されるレンズアレイとを含む。
本発明のもう１つの観点によれば、光学ベンチは、第１レンズアレイが形成される第１くぼみ部分と、第２レンズアレイが形成される第２くぼみ部分とを有する。第１レンズアレイおよび第２レンズアレイの配置方向は同じである。第１レンズアレイ、第２レンズアレイおよび鏡面は、光学ベンチ中に嵌入される。導電性トレースはインターポーザ上に形成されて、少なくとも１つの光学素子に連結される。
本発明の観点によれば、少なくとも１つのＩＣがインターポーザ上に配置されて、インターポーザ上の導電性トレースに連結される。
本発明のもう１つの観点によれば、プリント基板は接着材料により光学ベンチの第１配置領域上に接着される。インターポーザは、接着材料により光学ベンチの第２配置領域上に接着される。
インターポーザの大きさは、光学ベンチの第２配置領域の大きさ以下である。
光電変換アセンブリは、光学スリーブと光学ベンチおよび光ファイバ素子とを接合するガイドピンをさらに含む。プリント基板は、電線と電気的に接続される導電端を有する。導電性トレースは、プリント基板上に形成される。第１配置領域は光学ベンチの両側に位置する。インターポーザは、インターポーザの上表面からインターポーザの底部表面まで貫通する貫通孔を有する。
これらの利点およびその他の利点は、以下の好ましい実施例についての記載および特許請求の範囲によって、明確に理解することができる。
下記の本発明についての詳細な記載および実施例の概要図により、本発明をより充分に理解できるものとする。しかしながら、これは本発明の応用を理解するための参考とすることに限定され、本発明は特定の実施例に制限されないことを理解するべきである。
図１は、本発明の一実施例に基づいた、光電変換モジュールを有するアクティブ光ケーブルの概要図である。 図２は、本発明の一実施例に基づいた、光電変換アセンブリの概要図である。 図３は、本発明の一実施例に基づいた、光電変換モジュールのインターポーザおよび光学ベンチの概要図である。 図４は、本発明の一実施例に基づいた、光電変換モジュールの概要図である。 図５は、本発明の一実施例に基づいた、プリント基板を光電変換モジュールの光学ベンチに整合させた概要図である。 図６は、本発明の一実施例に基づいた、アクティブ光ケーブルの光電変換アセンブリの概要図である。 図７は、本発明の一実施例に基づいた、光電変換モジュールの断面図である。 図８は、本発明の別の実施例に基づいた、光電変換モジュールの断面図である。 図９ａは、本発明に基づいたインターポーザの断面図である。 図９ｂは、本発明に基づいたインターポーザの断面図である。
ここで、発明の具体的実施例およびその観点について詳細な記載を行う。この記載は本発明の構造またはプロセスを説明するものである。説明するためのものであり、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。したがって、明細書中の具体的実施例および好ましい実施例以外にも、本発明はその他の様々な実施例で幅広く実行することができる。
図１は、本発明の一実施例に基づいた、アクティブ光ケーブル（ＡＯＣ）１００の外観概要図である。アクティブ光ケーブル１００は、光電混合ケーブル１１０、第１光電変換アセンブリ１２０および第２光電変換アセンブリ１３０を含み、第１光電変換アセンブリ１２０および第２光電変換アセンブリ１３０はそれぞれ、光電混合ケーブル１１０の両端に接続される。アクティブ光ケーブル１００は、単方向または双方向の信号伝送に用いることができる。アクティブ光ケーブル１００は、高速伝送線路に応用することができ、例えばＵＳＢ、ＨＤＭＩ(登録商標)、ＬｉｇｈｔｉｎｇまたはＴｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔインターフェースは、ケーブルの消費者向け製品に用いられる。または伝送線路に応用することができ、例えばファイバチャネル（ＦＣ）、ＳＡＳ、ＰＣＩｅもしくはＳＡＴＡを含むストレージＢＵＳは、光電製品または設備に用いられる。一例において、アクティブ光ケーブル１００はデジタルビデオ装置または設備の間の接続に用いることができる。一実施例において、第１光電変換アセンブリ１２０は光学送信装置であり、第２光電変換アセンブリ１３０は光学受信装置であり、単方向伝送に有利である。もう１つの実施例において、第１光電変換アセンブリ１２０は第１光学送受信装置であり、第２光電変換アセンブリ１３０は第２光学送受信装置であり、双方向伝送に有利である。例を挙げると、様々な応用に基づくと、光電混合ケーブル１１０は、光ファイバケーブルまたは混合型ケーブルに用いることができる。混合型ケーブルは光ファイバおよび電線を含む。
図２は、本発明の一実施例に基づいた、光電変換アセンブリの概要図である。光電変換アセンブリは光電変換素子／モジュール、プリント基板２２０および光電混合ケーブルを含み、このうち光電変換素子／モジュールは単方向伝送または双方向伝送に用いることができる。光電変換素子／モジュールは、高速伝送インターフェースに応用することができ、例えばＵＳＢ、ＨＤＭＩ(登録商標)、ＬｉｇｈｔｉｎｇまたはＴｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔインターフェースは、ケーブルの消費者向け製品に用いられる。または伝送インターフェースに応用することができ、例えばファイバチャネル（ＦＣ）、ＳＡＳ、ＰＣＩｅもしくはＳＡＴＡを含むストレージＢＵＳは、光電製品または設備に用いられる。一例において、光電変換素子／モジュールは、光学送信装置または光学受信装置とすることができ、単方向伝送に有利である。もう１つの実施例において、光電変換モジュールは光学送受信装置とすることができ、双方向伝送に有利である。一実施例において、光電変換モジュールは、光学ベンチ２００およびインターポーザ（ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ）２１０を含む。一実施例において、光電混合ケーブルは、光ファイバ素子２６０と電線２４０ａおよび２４０ｂとを含む混合型ケーブルである。光電変換アセンブリは、光学ベンチ２００および光ファイバ素子２６０を接合／接続する光学スリーブ２５０と、プリント基板２２０に電気的に接続されるプラグ（ｐｌｕｇ）２３０とをさらに含む。
一実施例において、光ファイバ素子２６０は、リボンファイバ（ｒｉｂｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）またはバンドルファイバ（ｂｕｎｄｌｅ ｆｉｂｅｒ）である。光ファイバ素子２６０は、光学スリーブ２５０の受孔に嵌入される光ファイバ２６１を有し、インターポーザ２１０上の光学素子に光学連結するのに有利である。光ファイバ２６１は光学スリーブ２５０に嵌入され、光電変換モジュールに連結／接続（接合）される。受孔は円柱形でよい。例を挙げると、光ファイバ２６１はマルチモードファイバまたはシングルモードファイバである。横に並んだ光ファイバ２６１は、光ファイバ素子２６０中に配置されるマルチモードファイバである。各光ファイバ２６１の構造は、その中心に形成されるコア部分（ｃｏｒｅ）と、コア部分を取り囲むクラッド部分（ｃｌａｄｄｉｎｇ）とを有し、他に、クラッド部分の外表面に塗布される塗布層を設けて、コア部分およびクラッド部分を保護することができる。コア部分の屈折率（ｎ）は１．３５〜１．７０であり、クラッド部分の屈折率は１．３５〜１．７０である。光ファイバ２６１は例えば、５０／１２５、６２．５／１２５、または８０／１２５のグレーデッドインデックス型のマルチモードファイバである。
図３は、本発明の一実施例に基づいた、光電変換モジュールのインターポーザおよび光学ベンチである。一実施例において、光学素子はインターポーザ２１０上に配置される。例えば、光源チップ２１２および光受信素子（または光検出器チップ）２１１は、インターポーザ２１０上に配置される。一実施例において、光ダイオード、光検出器チップまたは光感知チップはインターポーザ２１０上に配置される。一実施例において、集積回路（ＩＣ）２１３および２１４はインターポーザ２１０上に配置され、例えば駆動集積回路（ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）、制御ＩＣまたはトランスインピーダンス増幅器チップ、またはその他の能動素子はインターポーザ２１０上に配置される。この他、受動電子部品もインターポーザ２１０上に配置することができる。一実施例において、集積回路（ＩＣ）、受動電子部品は、プリント基板２２０上に配置することができる。導電性トレース（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｔｒａｃｅ）２１８、２１７、２１６および２１５は、インターポーザ２１０上に形成される。導電性トレース２１８、２１７、２１６および２１５は、同じ工程で形成することができる。一実施例において、光源チップ２１２、光受信素子２１１、ＩＣ２１３および２１４は、フリップチップ実装工程により、インターポーザ２１０上に実装される。インターポーザ２１０上の導電性トレース２１８および２１７は、外部の電気回路（プリント基板２２０上のボンディングパッド２２５）に電気的に接続することができ、例えばワイヤボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）により接続するか、または直接電気的に接続する。インターポーザ２１０上の導電性トレース２１６は、光源チップ２１２およびＩＣ２１３に電気的に接続され、インターポーザ２１０上の導電性トレース２１５は、光受信素子２１１およびＩＣ２１４に電気的に接続される。インターポーザ２１０の材料はシリコン、二酸化ケイ素、セラミックもしくは誘電材料を含み、またはインターポーザ２１０自体が基板とするフレキシブルプリント基板である。一実施例において、光学ベンチ２００は、射出成型工程、例えばプラスチック射出成型工程を利用して、第１配置領域（ベンチ）２０１、第２配置領域（ベンチ）２０２、レンズアレイ２０４および２０５を形成する。第１配置領域（ベンチ）２０１はプリント基板２２０を支持し、第２配置領域（ベンチ）２０２はインターポーザ２１０を支持する。一実施例において、第１配置領域（ベンチ）２０１は光学ベンチの両側に位置し、第１くぼみ部分を有する。第２配置領域（ベンチ）２０２はＵ型または口型に形成され、第２くぼみ部分を有する。レンズアレイ２０４および２０５は、集光、光捕集または導光に用いられる。レンズアレイ２０４および２０５は、光学使用効率を上昇させ、光学素子の実装における許容値を増加させることができる。
インターポーザ２１０の大きさは、光学ベンチ２００の第２配置領域（ベンチ）２０２の大きさ以下である。
光電変換モジュールは、インターポーザ２１０と、２つの側面にレンズアレイ２０４および２０５を有する光学ベンチ２００とを有する。一実施例において、レンズアレイ２０４の配置方向およびレンズアレイ２０５の配置方向は同じである。光学ベンチ２００は、インターポーザ２１０を配置／固定することができるくぼみ部分２０２を有し、インターポーザ２１０はくぼみ部分２０２に配置される。光学ベンチ２００は第３くぼみ部分２０３を有し、これは光学ベンチ２００の前側に位置し、レンズアレイ２０５を形成するのに有利である。一実施例において、レンズアレイ２０４、レンズアレイ２０５および鏡面２０６は、光学ベンチ２００中で整合／形成される。鏡面または反射面は、光学ベンチ２００中で整合される。
鏡面または反射面２０６は、光源チップ２１２から放射される光信号に受動的に用いられ、光信号を非共平面的に転換（光学反射）させることができ、さらに光信号を外部の光伝送媒体、例えば光ファイバ２６１に誘導することができる。反対に、外部の光伝送媒体（光ファイバ２６１）により伝送される光信号を、鏡面２０６により誘導することができ、さらには光受信素子２１１が受信する。鏡面２０６は光学ベンチ２００またはインターポーザ２１０中に作製され、直接整合させることができる。
図４に示す通り、インターポーザ２１０は、接着材料（例えばエポキシ樹脂）により、光学ベンチ２００の第２くぼみ部分２０２上に接着させることができる。図５に示す通り、プリント基板２２０をさらに接着させることができ、接着材料（例えばエポキシ樹脂）により、光学ベンチ２００の第１くぼみ部分２０１上に接着させる。図５に示すように、プリント基板２２０は、プリント基板２２０上に形成される電線ボンディングパッド２２４、２２４ａと、ボンディングパッド２２５とを有する。ボンディングパッド２２４ａは、該プラグ２３０に電気的に接続される。図６に示す通り、プラグ２３０の導電端２３１は、プリント基板２２０のボンディングパッド２２４ａ上に溶接することができる。ボンディングパッド２２４ａは、プラグ２３０を介する必要はなく、外部のレセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）に直接挿入することもできる。電線ボンディングパッド２２４は、電線２４０ａおよび２４０ｂに電気的に接続される。図６に示す通り、電線２４０ａおよび２４０ｂの導電端は、プリント基板２２０のボンディングパッド２２４上に溶接することができる。ボンディングパッド２２５は、インターポーザ２１０上の導電性トレース２１７および２１８に電気的に接続され、例えばワイヤボンディング工程により電気的に接続される。一実施例において、プリント基板２２０は、プリント基板２２０上に配置される少なくとも１つのＩＣ２２１または少なくとも１つの受動素子２２２を有する。
図６に示す通り、一実施例において、光学スリーブ２５０は、光ファイバ接続部分と、光学ベンチ接続部分とを含み、それぞれ光ファイバ素子２６０および光学ベンチ２００と接続される。光学スリーブ２５０は、外部の光学伝送媒体（光ファイバ）の接続部分とすることができる。上記受孔は、光ファイバ接続部分の前部表面から延伸して、光学ベンチ接続部分の後部表面まで貫通する。一実施例において、光ファイバ接続部分および光学ベンチ接続部分は一体成型される。
光学ベンチ接続部分は、光学ベンチ接続部分に形成されて、ガイドピン２０７を受けるガイド孔を含む。光学ベンチ２００も、ガイドピン２０７を含む。図３に示すように、ガイドピン２０７は、光学ベンチ接続部分のガイド孔中に接合／嵌合することができる。図３において、ガイドピン２０７は、光学ベンチ２００のレンズアレイ２０５に隣接する側面に配置される。一実施例において、ガイド孔は延伸して、光学ベンチ接続部分を貫通するか、または光ファイバ接続部分の前部表面から光学ベンチ接続部分の後部表面まで貫通する。ガイドピン２０７が光学ベンチ接続部分のガイド孔に適合するとき、光学ベンチ２００のガイドピン２０７は、光学ベンチ接続部分のガイド孔に位置が合わさり、光学スリーブ２５０の光学ベンチ接続部分および光電変換モジュールの光学ベンチ２００を、位置を合わせて接続するのに有利である。一実施例において、ガイドピン２０７および光学ベンチ２００は一体成型される。もう１つの実施例では、ガイドピン２０７が光学スリーブ２５０と一体成型され、光学ベンチ２００は光学スリーブ２５０と接合するのに用いられるガイド孔を有する。一実施例において、光学ベンチ２００は、射出成型工程、例えばプラスチック射出成型工程を利用して、第１配置領域（ベンチ）２０１、第２配置領域（ベンチ）２０２、レンズアレイ２０４および２０５、ガイドピン２０７を形成する。
一実施例において、マルチチャネル光ファイバ接続部分の長さは１０ミリメートル（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ）より短く、マルチチャネル光ファイバ接続部分の厚さは３ミリメートルより薄く、マルチチャネル光ファイバ接続部分の幅は５ミリメートルより狭い。したがって、本発明のマルチチャネル光ファイバ接続部分の大きさは、従来のものより際立って小さい。
図７に示すように、インターポーザ２１０が光学ベンチ２００の第２くぼみ部分２０２上に接着されるとき、レンズアレイ２０４は、光学ベンチ２００のくぼみ部分２０２の底部表面における第４くぼみ部分２０４ａの底部表面上に形成され、インターポーザ２１０上の光学素子（光源チップ２１２および光受信素子２１１）と位置が合わさる。レンズアレイ２０４は、インターポーザ２１０の下に位置する。レンズアレイ２０５は、光学ベンチ２００の第３くぼみ部分２０３の底部表面上（または下）に形成される。鏡面２０６は、レンズアレイ２０４の下に位置し、さらにレンズアレイ２０５の右側に位置する。レンズアレイ２０４は、光源チップ２１２が放射する発散光をおよそのコリメート光にすることができ、さらにこの放射光は、鏡面２０６で反射してから、レンズアレイ２０５で集束される。例を挙げると、図７に示す通り、光源チップ２１２の放射光はインターポーザ２１０およびレンズアレイ２０４を通り、さらに鏡面２０６によりレンズアレイ２０５に反射して、放射された光が集光され、さらに外部伝送媒体（光ファイバ２１６）に伝送される。他方、図７に示すように、外部装置が放射する光は光ファイバ２６１に送り込まれ、その後レンズアレイ２０５を通過して、およそのコリメート光が形成される。さらに鏡面２０６の反射により、レンズアレイ２０４を通って集光され、インターポーザ２１０を通り、その結果、光受信素子２１１が入力光を受信する。
複数の光ファイバ２６１の後端は、光学スリーブ２５０の光学ベンチ接続部分の一端に固定される。光電変換モジュールは、外部の電子装置または設備からの光信号を（複数の光ファイバ２６１を経て）電気信号に変換するか、または複数の光ファイバ２６１を経て、光信号を外部の電子装置または設備に送信する機能を有する。
一実施例において、例えば駆動ＩＣ、制御ＩＣまたはトランスインピーダンス増幅器チップ、またはその他の能動素子などのＩＣは、インターポーザ上に配置される。駆動ＩＣは、光源チップ（例えば光電素子）を駆動して発光させることができる。
もう１つの実施例において、光電変換モジュールはインターポーザ２１０ａおよび光学ベンチ２００ａを有する。図８に示すように、インターポーザ２１０ａは光導波路部分２１０ｂおよび鏡面２１０ｄを有し、光学ベンチ２００ａは単一のレンズアレイ２０５を有する。光学ベンチ２００ａはくぼみ構造２００ｂを有し、インターポーザ２１０ａを配置／固定するのに有利であり、くぼみ構造２００ｂは光学ベンチ２００ａの上側に位置する。光学ベンチ２００ａは、光学ベンチ２００ａの前側に位置するもう１つのくぼみ構造２０３を有する。光導波路部分および鏡面２１０ｄは、インターポーザ２１０ａ中で整合される。光導波路部分は、コア部分（ｃｏｒｅ）２１０ｂおよびクラッド部分（ｃｌａｄ）２１０ｃからなり、このうちコア部分２１０ｂの屈折率はクラッド部分２１０ｃの屈折率より大きい。コア部分２１０ｂは可撓性材料で構成され、例えば高分子材料（ｐｏｌｙｍｅｒ）である。クラッド部分２１０ｃは、コア部分２１０ｂを覆う。光導波路部分は、光学導波路として用いられる。インターポーザ２１０ａはくぼみ構造２１０ｅを有し、例えばＶ形溝である。図８に示す通り、Ｖ形溝２１０ｅの一側（内側）および光導波路部分の後側に、反射表面（鏡面）２１０ｄである光学要素を有する。鏡面２１０ｄは、光源チップ２１２および光受信素子２１１の下に位置し、光源チップ２１２または光ファイバ２６１からの光信号を反射する。鏡面２１０ｄは、特定の角度（例えば４５度角またはその他の角度）を有する。インターポーザ２１０ａのＶ形溝２１０ｅは、特定の深さ（垂直厚さ）を有する。インターポーザ２１０ａのＶ形溝２１０ｅの第１端は、反射表面を構成する。Ｖ形溝２１０ｅは第１反射表面および第２反射表面を有し、このうち第１反射表面は第２反射表面と相対する（反対側である）。Ｖ形溝２１０ｅの垂直厚さは、光導波路部分のコア部分２１０ｂの厚さより厚く、Ｖ形溝２１０ｅは光導波路部分のコア部分２１０ｂを突き抜ける。Ｖ形溝２１０ｅは、圧印工程、ウェッジカット工程、レーザカット工程またはエッチング工程により形成することができる。もう１つの例において、Ｖ形溝２１０ｅはリソグラフィおよびエッチング工程により形成することができる。光源チップ２１２および光受信素子２１１は、インターポーザ２１０ａ上に実装される。ＩＣ２１３および２１４はそれぞれ、導電性トレース２１７および２１８を通して、ワイヤボンディングまたはフリップチップオンボード実装（ｆｌｉｐ ｂｏａｒｄ ｍｏｕｎｔｉｎｇ）により、外部装置と電気的に接続することができる。
本実施例において、インターポーザ２１０ａは導光を行う導波機能を有する。インターポーザ２１０ａは、例えば高分子材料であり、インターポーザ２１０ａ中に嵌入される光導波路部分を含む。一実施例において、インターポーザ２１０ａは可撓性基板である。
光導波路部分のコア部分２１０ｂは、図８に示す通り、光通信に用いられるレンズアレイ２０５に位置が合わさる。この構造は、光導波路部分を介して光信号を受信および送信することができる。光源チップ２１２から生じる光は、光導波路部分の側面の光学マイクロ反射面２１０ｄで反射することができる。光導波路部分のコア部分２１０ｂを光路が通り抜けることができ、光源チップ２１２から生じる光または外部素子から生じる光が通過するのに有利である。光源チップ２１２は、可視光または非可視光を放射することができる。光源チップ２１２は、例えばレーザ光源、赤外光源または発光ダイオード（ＬＥＤ）である。赤外光は赤外光帯域に存在し、レーザまたは発光ダイオードにより放射することができる。
例を挙げると、光源チップ２１２および光検出器チップ２１１は、マイクロ反射表面２１０ｄの近くに位置する（配置される）。したがって、光源チップ２１２から放射される光信号は、Ｖ形溝２１０ｅのマイクロ反射表面２１０ｄにより反射され、続いて光導波路部分のコア部分２１０ｂを通過する。
光導波路部分の材料および厚さは、実際の応用での必要性に基づいて選択することができる。例を挙げると、光導波路部分の材料は高分子材料、誘電体材料を含み、例えばポリイミドである。
図７および図８に示す通り、インターポーザ２１０ａは、接着材料（例えばエポキシ樹脂）により、光学ベンチ２００ａのくぼみ部分２００ｂ上に接着させることができる。ＩＣ２１３および２１４は外部装置または設備に電気的に接続され、インターポーザ２１０ａの導電性トレース２１７および２１８により信号を通信する。インターポーザ２１０ａが光学ベンチ２００ａ上に接着されるとき、Ｖ形溝２１０ｅはくぼみ部分２００ｂにおける光学ベンチ２００ａの上表面に面する。
光学ベンチは、可撓性導波路（光導波路部分）を有するインターポーザと結合して、光通信を行う。この構造は、可撓性導波路により光信号を受信および送信することができる。光源チップから生じる光は、可撓性導波路の側面の光学マイクロ反射面で反射することができる。
上記のように、可撓性基板の可撓性導波路（光導波路部分）は、上層クラッド部分、コア部分および下層クラッド部分を含む。上層クラッド部分、コア部分および下層クラッド部分の材料は特に限定されず、例えばアクリル樹脂（ａｃｒｙｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）またはポリイミド樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）…などである。
光学マイクロ反射面は、光路に設置され、光源チップ（光電変換アレイ素子）２１２とコア部分との間に延伸し、９０度で光路を屈折させる。
図９ａに示す通り、インターポーザ２１０を光路が通り抜けることができ、光源チップ２１２が放射する光が通過する、または外部素子が放射する光が通過するのに有利である。図９ｂに示す通り、もう１つの実施例において、インターポーザ２１０は、インターポーザ２１０の上表面からインターポーザ２１０の下表面まで貫通する貫通孔２２０ａを有し、光路が通り抜け、光源チップ２１２が放射する光が通過する、または外部素子が放射する光が通過するのに有利である。導電バンプ（例えば、溶接バンプ、金属バンプまたは金バンプ）２１９は、導電性トレース２１５、２１６、２１７および２１８上に形成することができ、光源チップ２１２、光受信素子２１１、ＩＣ２１３および２１４に連結される。光源チップ２１２は、可視光または非可視光を放射することができる。光源チップ２１２は、例えばレーザ光源、赤外光源または発光ダイオード（ＬＥＤ）である。赤外光は赤外光帯域に存在し、レーザまたは発光ダイオードにより放射することができる。
インターポーザ上の導電性トレースは、ワイヤボンディングまたはフリップチップオンボードにより、ＩＣまたは回路基板に電気的に接続され、信号を通信することができる。
ここで説明する以外の、本発明に記載する実施例および実施方式により達成することができる様々な改良方式は、いずれも本発明の範疇に包含されるべきである。したがって、ここに開示する図および模範事例はいずれも説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。本発明の保護の範疇は、この後の特許請求の範囲を基準とするべきである。
１００ アクティブ光ケーブル
１１０ 光電混合ケーブル
１２０ 第１光電変換アセンブリ
１３０ 第２光電変換アセンブリ
２００ 光学ベンチ
２００ａ 光学ベンチ
２００ｂ くぼみ構造
２０１ 第１配置領域（ベンチ）
２０２ 第２配置領域（ベンチ）
２０３ 第３くぼみ部分
２０４ レンズアレイ
２０５ レンズアレイ
２０４ａ 第４くぼみ部分
２０６ 鏡面
２１０ｄ 鏡面
２０７ ガイドピン
２１０ インターポーザ
２１０ａ インターポーザ
２１０ｂ 光導波路部分
２１０ｃ クラッド部分
２１０ｅ Ｖ形溝
２１１ 光受信素子
２１２ 光源チップ
２１３ 集積回路（ＩＣ）
２１４ 集積回路（ＩＣ）
２２１ 集積回路（ＩＣ）
２１５ 導電性トレース
２１６ 導電性トレース
２１７ 導電性トレース
２１８ 導電性トレース
２２０ プリント基板
２２０ａ 貫通孔
２２２ 受動素子
２２４ 電線ボンディングパッド
２２４ａ 電線ボンディングパッド
２２５ ボンディングパッド
２３０ プラグ
２３１ 導電端
２４０ａ 電線
２４０ｂ 電線
２５０ 光学スリーブ
２６０ 光ファイバ素子
２６１ 光ファイバ

Claims (5)

  1. 光電変換アセンブリの構造であって、
    光電変換モジュールと；
    該光電変換モジュールに連結されるプリント基板と；
    光を伝送する光ファイバ素子と；
    該光電変換モジュールおよび該光ファイバ素子を接合する光学スリーブと；を含み、
    このうち該光電変換モジュールの構造が、
    導電性トレースが形成される回路基板と；
    フリップチップにより該回路基板上に実装され、該回路基板上の該導電性トレースと電気的に接続される少なくとも１つの光学素子と；
    第１くぼみ部及び第２くぼみ部を有する光学ベンチと；を含み、
    該プリント基板の凹形状になっている端部が、該光学ベンチの両側に形成されている該第１くぼみ部上に配置され、該光電変換アセンブリの高さを削減するために、該回路基板は該光学ベンチの該第２くぼみ部に嵌め込まれ；
    該プリント基板のボンディングパッドは、ワイヤボンディング工程によって該回路基板の該導電性トレースに電気的に接続される、
    ことを特徴とする光電変換アセンブリの構造。
  2. 該プリント基板に連結される電線と；該プリント基板に電気的に接続されるボンディングパッドと；該回路基板上に形成されて、該少なくとも１つの光学素子に連結される導電性トレースと；該光学スリーブおよび該光学ベンチを接合するガイドピンと；をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の光電変換アセンブリの構造。
  3. 該回路基板上に配置される少なくとも１つの集積回路チップをさらに含み、このうち該回路基板が、該回路基板の上表面から該回路基板の底部表面まで貫通する貫通孔を有することを特徴とする、請求項１に記載の光電変換アセンブリの構造。
  4. 光電変換アセンブリの構造であって、
    光電変換モジュールと；
    該光電変換モジュールに連結されるプリント基板と；
    光を伝送する光ファイバ素子と；
    該光電変換モジュールおよび該光ファイバ素子を接合する光学スリーブと；を含み、
    このうち該光電変換モジュールの構造が、
    導電性トレースが形成され、光導波路部分とＶ形溝を有し、該光導波路部分と該Ｖ形溝が中に形成されている、回路基板と；
    フリップチップにより該回路基板上に実装され、該回路基板上の該導電性トレースと電気的に接続される少なくとも１つの光学素子と；
    第１くぼみ部及び第２くぼみ部を有する光学ベンチと；を含み、
    該プリント基板の凹形状になっている端部が該光学ベンチの両側に形成されている該第１くぼみ部上に配置され、該光電変換アセンブリの高さを削減するために、該回路基板は該光学ベンチの該第２くぼみ部に嵌め込まれ；
    該プリント基板のボンディングパッドは、ワイヤボンディング工程によって該回路基板の該導電性トレースに電気的に接続される、
    ことを特徴とする光電変換アセンブリの構造。
  5. 該回路基板上に配置される少なくとも１つの集積回路チップと；該プリント基板に連結される電線と；該プリント基板に電気的に接続されるボンディングパッドと；該回路基板上に形成されて、該少なくとも１つの光学素子に連結される導電性トレースと；該光学スリーブおよび該光学ベンチを接合するガイドピンと；をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の光電変換アセンブリの構造。
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