JP6891101B2 - 光導波路装置、レンズ部品 - Google Patents
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Description
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。
光電気複合基板10は、配線基板11と、配線基板11の上に配設された光導波路12とを有している。
配線部22は、複数の配線層と、複数の絶縁層23a,23b,23cを有している。配線層は、基板本体21の上面と、絶縁層23a,23b,23cの上面とに形成されている。図1には、絶縁層23cの上面の配線層24を示している。配線層24の材料としては、例えば銅(Cu)を用いることができる。絶縁層23a〜23cの材料としては、例えばエポキシ系またはポリイミド系の絶縁樹脂を用いることができる。
光導波路12は、クラッド層31と、コア部32と、クラッド層33、光路変換ミラー34,35を有している。
光電部品40は、電気信号を光信号に変換する素子(発光素子)を含む。発光素子は、例えば面発光型半導体レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)や発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)等である。なお、この電子部品として、光信号を電気信号に変換する素子(受光素子)を含むものとしてもよい。受光素子は、例えばフォトダイオード(PD)やアバランシェ・フォトダイオード(APD)等である。また、光電部品として、発光素子と受光素子を含むものとしてもよい。
この光導波路装置1において、光電部品40から出射した光は、光路変換ミラー34で反射されて、コア部32を伝搬し、光路変換ミラー35で反射されて部品本体51に入射する。部品本体51のレンズ部52は、光導波路12から出射された光を集光する。この集光された光は、光ファイバ71に入射される。
図4(a),図4(b)、図5(a),図5(b),図5(c)に示すように、レンズ部品50の部品本体51は、概略直方体状に形成されている。部品本体51の大きさとしては、例えば、長手方向の長さ(縦)×短手方向の長さ(横)×高さの値は、3.6mm×2.9mm×1.0mmである。はんだボール65の直径は、例えば、0.8mmである。
図8(a)及び図8(b)は、レンズ部品50の実装に用いられる実装治具80を示す。実装治具80は、例えば、半導体チップをフリップチップ接続する際に使用される一般的なチップマウンタ装置に取り付けられる。
吸着ヘッド81は、直方体状に形成され、複数(図8(a),(b)では6つ)の吸着孔81cを有している。吸着孔81cは、吸着ヘッド81の上面81aと下面81bとの間を貫通して形成されている。この吸着孔81cは、例えば真空ポンプに連結される。この吸着ヘッド81により真空吸着によってレンズ部品50を吸着する。吸着ヘッド81の材料としては、セラミック等の断熱材を用いることができる。
図9(a)に示すように、吸着ヘッド81にレンズ部品50の上面である部品本体51の上面51aを吸着する。つまり、レンズ部品50は、はんだボール65が突出する部品本体51の下面51bが下側となって吸着ヘッド81に吸着される。このとき、はんだボール65の一部は、はんだボール格納孔55の下端の開口部12Xから部品本体51の下方に突出し、加熱プローブ84の下端84bから離間している。
次に、本実施形態の光導波路装置1の作用を説明する。
先ず、比較例を説明する。
図10(a)に示す光導波路装置100において、レンズ部品102は、接着剤103により光電気複合基板101の上面に固定されている。この場合、レンズ部品102に対する光ファイバコネクタ104の脱着時に、レンズ部品102と光電気複合基板101との固定部分に強い応力が発生する。このため、レンズ部品102の外形形状を大きくし、接着剤103の接着面積を広くし、接着強度を向上させることが考えられる。しかし、この方法では、レンズ部品102の大きさに応じて光電気複合基板101の面積の増大を招く。
(1)光導波路装置1は、配線基板11と、配線基板11上の光導波路12とを含む光電気複合基板10を有している。光電気複合基板10の上面には、レンズ部品50が実装されている。レンズ部品50は、レンズ部52を有する部品本体51と、部品本体51のはんだボール格納孔55を有している。レンズ部品50は、はんだボール格納孔55に格納されたはんだ61と、光導波路12において、配線基板11の配線層24の一部を接続パッド24Pとして露出する開口部12Xに収容されたはんだ62とにより、接続パッド24Pに接続されている。このように、レンズ部品50は、はんだ61,62により光電気複合基板10に接続されているため、レンズ部品50の固着強度を向上できる。
・上記実施形態のはんだボール65に替えて、Ag等の金属粒子を樹脂に分散させた導電性ペースト等を球状に成形したものを用いる。
11 配線基板
12 光導波路
12X 開口部
24 配線層
24P 接続パッド
50 レンズ部品
51 部品本体
52 レンズ部
55 はんだボール格納孔
61、62 はんだ
65 はんだボール
Claims (6)
- 配線基板と、前記配線基板上に配設された光導波路と、を含む光電気複合基板と、
前記光導波路の端部に設けられた光路変換部と、
前記光電気複合基板上に搭載されたレンズ部品と、
を有し、
前記光導波路は、前記配線基板の接続パッドを露出する開口部を有し、
前記レンズ部品は、前記光導波路の前記開口部と対応する位置にはんだボール格納孔を有する部品本体と、前記はんだボール格納孔に一部が収容され前記接続パッドに接続されたはんだとを有すること、
を特徴とする光導波路装置。 - 前記はんだボール格納孔は、前記部品本体の上面における開口部より、前記部品本体の下面における開口部が小さく形成されていること、を特徴とする請求項1に記載の光導波路装置。
- 前記はんだボール格納孔は、前記部品本体の下面における開口部から、前記部品本体の上面に向って徐々に内径が大きくなる拡径部を有すること、を特徴とする請求項1又は2に記載の光導波路装置。
- 前記部品本体は、光ファイバコネクタを装着するための装着孔を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光導波路装置。
- 前記光電気複合基板上には、前記光導波路の一方の端部に設けられた光路変換部と光結合される光素子が搭載されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光導波路装置。
- 配線基板と、前記配線基板の上に配置された光導波路とを含む光電気複合基板に実装されるレンズ部品であって、
レンズ部と、上面と下面との間を貫通するはんだボール格納孔とを有する部品本体と、
前記はんだボール格納孔に格納されたはんだボールと、
を有し、
前記はんだボールは、一部が前記下面から突出するように前記はんだボール格納孔に格納されること、
を特徴とするレンズ部品。
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