JP7331508B2 - Optical module and method for manufacturing optical module - Google Patents
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Description
本発明は、光モジュールおよび光モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical module and an optical module manufacturing method.
近年、電気配線による信号伝送技術だけでは伝送高速化や大容量化への限界が近づいており、この問題を解消する技術として、電気配線に比べ高速・大容量・長距離伝送が可能な光配線を活用した信号伝送技術の開発が注目されている。 In recent years, we are approaching the limits of high-speed transmission and large-capacity signal transmission technology using only electrical wiring. Attention has been paid to the development of signal transmission technology that utilizes
この光配線を活用した信号伝送では、光信号と電気信号とを変換する光モジュールが必要になる。一般的な光モジュールでは、小型で高性能の面発光素子や面受光素子などの光電素子と、光ファイバーなどの光導波路とが用いられている。面発光素子や面受光素子では、光軸が素子の表面と垂直になるため、光導波路は、これらの素子の表面に対して垂直に、正確に位置決めして実装される必要がある。また、省スペースのための小型化も求められている。なお、以降の説明では、特に断らない限り、光電素子とは面発光素子および面受光素子を指すものとする。 Signal transmission utilizing this optical wiring requires an optical module that converts optical signals and electrical signals. 2. Description of the Related Art A general optical module uses a photoelectric element such as a small, high-performance surface emitting element or a surface light receiving element, and an optical waveguide such as an optical fiber. Since the optical axis of a surface light emitting device or a surface light receiving device is perpendicular to the surface of the device, the optical waveguide must be accurately positioned and mounted perpendicular to the surface of the device. In addition, miniaturization for space saving is also required. In the following description, photoelectric elements refer to surface emitting elements and surface light receiving elements unless otherwise specified.
上記のような要求に応える技術が、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1では、光電素子が実装されるフレキシブル基板に対して、光ファイバーを垂直に保持するフェルールと呼ばれるガイドを固定し、光ファイバーを保持した後、光電素子を光ファイバーに位置合わせして固定している。また、光電素子の近傍でフレキシブル基板を直角に曲げて、光ファイバーの先端から先の方向に延長部を設け、延長部に他の部品を実装することで、光ファイバーの幅方向における面積を小さくしている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002 discloses a technique that meets the above requirements. In Patent Document 1, a guide called a ferrule that vertically holds an optical fiber is fixed to a flexible substrate on which a photoelectric device is mounted. After holding the optical fiber, the photoelectric device is aligned and fixed to the optical fiber. . In addition, the flexible substrate is bent at right angles near the photoelectric element, an extension is provided in the direction from the tip of the optical fiber to the tip, and other components are mounted on the extension to reduce the area in the width direction of the optical fiber. there is
また、特許文献2には、立体的なガイドが不要な光モジュールが開示されている。この技術では、フレキシブル基板の配線層にV字溝を設け、V字溝でフレキシブル基板を直角に折り曲げる。そして、フレキシブル基板の垂直面に光電素子を実装し、フレキシブル基板の水平面に光ファイバーを実装する。また、水平面には、光ファイバーを係止するための溝を、配線パターンを用いて形成し、光ファイバーの位置決めを行っている。さらに調心作業によって光ファイバーの位置の微調整を行い、光電素子と光ファイバーの位置合わせを行っている。特許文献2では、フレキシブル基板が光ファイバーに沿う方向に延伸しているため、光ファイバーの長手方向のサイズも小さくすることができる。 Further, Patent Document 2 discloses an optical module that does not require a three-dimensional guide. In this technique, a V-shaped groove is provided in the wiring layer of the flexible substrate, and the flexible substrate is bent at right angles at the V-shaped groove. Then, the photoelectric element is mounted on the vertical surface of the flexible substrate, and the optical fiber is mounted on the horizontal surface of the flexible substrate. Also, on the horizontal surface, a groove for locking the optical fiber is formed using a wiring pattern to position the optical fiber. Further, the position of the optical fiber is finely adjusted by alignment work, and the position of the photoelectric element and the optical fiber is aligned. In Patent Document 2, since the flexible substrate extends in the direction along the optical fiber, the size of the optical fiber in the longitudinal direction can also be reduced.
上述したように、特許文献1の技術では、フレキシブル基板とは別に、立体的なガイドを用意する必要がある。また光ファイバーの先端から先の方向に基板が伸びているため全体が長くなるという問題がある。また特許文献2の技術には、製造が難しいという問題がある。特許文献2では、フレキシブル基板の配線層にダイシングでV字溝を設けて、フレキシブル基板を垂直に曲げている。ところが、ダイシングや折り曲げの寸法精度は、光軸の位置決めの要求精度に対して低いのが一般的である。このため、折り曲げで決まる光電素子の位置が、光ファイバーとの位置合わせが可能な範囲を超えてしまうことがあり、歩留の低下を招いていた。 As described above, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to prepare a three-dimensional guide separately from the flexible substrate. Moreover, since the substrate extends in the direction from the tip of the optical fiber, there is a problem that the entire length is increased. Moreover, the technique of Patent Document 2 has a problem that manufacturing is difficult. In Patent Document 2, a wiring layer of a flexible substrate is provided with a V-shaped groove by dicing, and the flexible substrate is bent vertically. However, the dimensional accuracy of dicing and bending is generally lower than the required accuracy of optical axis positioning. For this reason, the position of the photoelectric element determined by bending may exceed the range in which alignment with the optical fiber is possible, resulting in a decrease in yield.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、製造が簡単で小型化が可能な光モジュールを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical module that is easy to manufacture and that can be miniaturized.
上記の課題を解決するため、光モジュールは、基材と配線とを有するプリント回路基板と、光電素子と、光導波路とを有している。プリント回路基板は、光導波路の端面が突き当たる第1の凹部と、第1の凹部の内側に設けられ第1の凹部より深い第2の凹部と、第1の凹部の外側に延伸する延伸部とを有している。光電素子は、その上面が第1の凹部の底面よりも低くなるように第2の凹部に実装されて配線に接続している。光導波路は、第1の凹部の底面に、その一端部が突き当たって固定されている。プリント回路基板の延伸部は、光導波路に沿う方向に延伸している。 In order to solve the above problems, an optical module has a printed circuit board having a substrate and wiring, a photoelectric element, and an optical waveguide. The printed circuit board has a first concave portion against which the end face of the optical waveguide abuts, a second concave portion provided inside the first concave portion and deeper than the first concave portion, and an extending portion extending to the outside of the first concave portion. have. The photoelectric element is mounted in the second recess and connected to the wiring such that its top surface is lower than the bottom surface of the first recess. The optical waveguide is fixed with one end abutting against the bottom surface of the first recess. The extension of the printed circuit board extends along the optical waveguide.
本発明の効果は、製造が簡単で小型化が可能な光モジュールを提供できることである。 An advantage of the present invention is that it is possible to provide an optical module that is easy to manufacture and can be miniaturized.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following. In addition, the same number may be attached|subjected to the same component of each drawing, and description may be abbreviate|omitted.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の光モジュールを示す平面図である。光モジュールは、基材1aと配線1bとを有するプリント回路基板1と、光電素子2と、光導波路3とを有している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing the optical module of this embodiment. The optical module comprises a printed circuit board 1 having a base material 1a and wiring 1b, a photoelectric element 2 and an optical waveguide 3. As shown in FIG.
フレキシブル基板1は、光導波路3の端面が突き当たる第1の凹部1cと、第1の凹部1cの内側に設けられ第1の凹部1cより深い第2の凹部1dと、第1の凹部1cの外側に延伸する延伸部1eとを有している。 The flexible substrate 1 includes a first concave portion 1c against which the end surface of the optical waveguide 3 abuts, a second concave portion 1d provided inside the first concave portion 1c and deeper than the first concave portion 1c, and an outer side of the first concave portion 1c. and an extension portion 1e that extends to the
光電素子2は、その上面が第1の凹部1cの底面よりも低くなるように第2の凹部1dに実装されて配線1bに接続している。 The photoelectric element 2 is mounted in the second recess 1d so that its top surface is lower than the bottom surface of the first recess 1c and is connected to the wiring 1b.
光導波路3は、第1の凹部1cの底面に、その一端部が突き当たって固定されている。 The optical waveguide 3 is fixed with one end abutting against the bottom surface of the first recess 1c.
プリント回路基板1の延伸部1eは、光導波路3に沿う方向に延伸している。 The extension 1 e of the printed circuit board 1 extends along the optical waveguide 3 .
以上の構成とすることにより、光導波路の位置決めが容易に行える。また、延伸部が光導波路に沿う方向に配置されているので、光モジュールの寸法が、光導波路の幅方向、長さ方向ともに小さくなっている。このため、本実施形態によれば、製造が簡単で小型化が可能な光モジュールを提供することができる。 With the above configuration, positioning of the optical waveguide can be easily performed. In addition, since the extending portion is arranged in the direction along the optical waveguide, the dimensions of the optical module are small both in the width direction and the length direction of the optical waveguide. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide an optical module that is easy to manufacture and can be miniaturized.
(第2の実施形態)
図2は、本実施形態の光モジュール100の斜視部分断面図である。光モジュール100は、FPC10と、光電素子20と、光導波路30とを有する。ここでFPCはFlexible Printed Circuits、フレキシブルプリント回路基板の略である。
(Second embodiment)
FIG. 2 is a perspective partial cross-sectional view of the optical module 100 of this embodiment. The optical module 100 has an
FPC10は、基材11と配線12を有し、高い屈曲性を有している。そして、一方の面に、第1のキャビティ13と第2のキャビティ14からなるキャビティ構造を有している。第1のキャビティ13は、FPC10の表面から凹んだ形の凹部である。第2のキャビティ14は、第1のキャビティ13の内側にあり、第1のキャビティ13よりも深く凹んだ形の凹部である。第2のキャビティ14の底面には、光電素子20と接続が可能となるように、配線12が露出している。FPC10の、第1のキャビティ13の外側には延伸部15が設けられている。光モジュール100においては、FPC10は、キャビティ構造が内側となるように、コの字またはUの字に屈曲した状態で、延伸部15が光導波路11を覆うように接着固定されている。また図2の例ではFPC10の外側の端部には電極16が設けられている。
The FPC 10 has a base material 11 and
第2のキャビティ14内には、光電素子20がバンプ(図示せず)を介しFPC10に、光電機能部(発光部または受光部)が、光導波路30側に露出した状態で、実装されている。なお、バンプ接続部はアンダーフィル樹脂で保護されている。
In the
光電素子20には、面発光レーザ(VCSEL)、フォトダイオード(PD)、フォトトランジスタ(PTr)などが適用できる。なお、VCSELはVertical Cavity Surface Emitting LASERの略、PDはPhotodiodeの略、PTrはPhototransistorの略である。この光電素子20の光機能部(発光部または受光部)には、スルーホールやビアを介して、反対面に配置された電極が電気的に接続されている。光電素子20の実装形態として、バンプを用いたフリップチップ実装方式やワイヤーボンディング方式を採用することができる。ワイヤーボンディング方式の場合、光電素子は光機能部と電極が同一面上に形成されている。また光電素子は光機能部が上になった状態で第2のキャビティ14内に搭載され、光機能部の電極と配線12に接続する電極とが、金ワイヤー等で電気的に接続されている。
A surface emitting laser (VCSEL), a photodiode (PD), a phototransistor (PTr), or the like can be applied to the
光導波路30は、コア31とクラッド32を有し、コア31内を光が伝搬する機能を持っている。図3に、キャビティ部分の拡大図を示す。図3に示すように、光導波路30の端面30´が、第1のキャビティ13の底面13´に突き当たることにより、光導波路30は、FPC10の厚さ方向に位置決めされている。また、光導波路30の端部が第1のキャビティ13に挿入されることにより、光導波路30のFPC10の長さ方向の位置は、所定のマージンをもって位置決めされている。端面30´は言うまでもなく、光が出射または入射するところである。上記の位置決めにより、光導波路30の端面30´に露出したコア31と、光電素子20光機能部との距離が所定の値に保たれている。ここで、FPC10の第1のキャビティ13の底面13´と第2のキャビティ14の底面14´との2面間距離の寸法公差は±数十um以下であることが望ましい。また、第1のキャビティ13の側面と光導波路30の側面との間は接着剤52によって接着固定されている。また、第2のキャビティ14の内部には屈折率整合接着剤53が充填されている。屈折率整合接着剤53は、コア31と光電素子とギャップで屈折率差が生じないようにする機能を持っている。また、光導波路30の端面30´と、光電素子20および第2のキャビティ14の底面14´とをつなげているため、光導波路30の固定の強化にも寄与する。なお、接着剤52は、屈折率整合接着剤53と同じものであっても良い。また、コア31と光電素子20との間が空気であっても光学的結合損失が無視できる場合は、第2のキャビティ14内に屈折率整合接着剤53を充填しなくても良い。
The
上記で説明したように、光導波路30のFPC10の面内方向の位置は所定のマージンを持っている。これは、接着剤52を硬化する前に、光学的なモニターなどを用いて、光電素子20と光導波路30の精密な位置決め調整をするためである。精密な位置調整を行った状態で接着剤52を硬化することで、光電素子20と光導波路30との正確な光軸合わせを行うことができる。位置調整のプロセスの詳細については後述する。
As described above, the position of the
ここで、図2に戻り、再び光モジュール100の構成について説明する。FPC10の延伸部15の内側には、信号処理IC40や電子部品41が実装されている。そして、これらの周囲はモールド樹脂42で覆われている。この例では、モールド樹脂42の上面は、平坦にしている。ここでICは、Integrated Circuitの略である。
Here, returning to FIG. 2, the configuration of the optical module 100 will be described again. A
また光導波路30の側面には、光導波路30の機械的強度を補強する補強板50が接着されている。また補強板50の端部が、第1のキャビティ13の外側のFPC10とも接着されていても良い。
A reinforcing
補強板50の、光導波路と反対の面には、接着シート51が接着されている。そして接着シート51の、補強板50の反対の面は、モールド樹脂42に接着している。この接着により、FPC10がコの字またはUの字に屈曲した形で、光導波路30に沿うように、延伸部15が配置される形が保たれている。
An
なお上記の説明では補強板50を用いる構成を示したが、FPC10に対する光導波路30の固定の強度が確保できれば、補強板50がない構造としてもよい。補強板50が無い場合は、光導波路30の側面とモールド樹脂42の上面とを接着すれば良い。
In the above description, the structure using the reinforcing
図2の例では、FPC10の延伸部15に信号処理IC40やキャパシタ等の電子部品41を実装している。信号処理IC40や電子部品41は、配線12に接続している。なお信号処理IC40は、例えば、バンプを用いてフェイスダウン実装を行い、バンプ接続部をアンダーフィル樹脂で保護することができる。そして、アンダーフィル樹脂の周囲を含む信号処理IC40全体を、モールド樹脂42で保護することができる。なお、図2の例では、信号処理IC40を、バンプを用いたフェイスダウン実装の形態としたが、フェイスアップでFPC10上へ搭載し、Auワイヤー等によるワイヤーボンディング方式で配線12と接続する形態を採ってもよい。この場合、ワイヤー接続部を含めた信号処理IC40全体をモールド樹脂42にて保護してもよい。
In the example of FIG. 2, an
表面実装型の電子部品41に関しては、信号処理IC40と同様に、延伸部15の内側に、例えば、はんだを用いて実装することができる。そして、はんだ接続部を含めた電子部品41の全体はモールド樹脂42によって保護することができる。
As with the
以上説明したように、本実施形態の光モジュール100では、簡単なプロセスで、光導波路30と光電素子20との正確な位置決めを行うことができる。また、FPC10が光導波路30に沿って延伸しているので、光導波路30の幅方向、長さ方向ともに、光モジュール100を小型化することができる。また、光導波路の端面(入射端面または出射端面)と光電素子の光機能部(発光面または受光面)との距離を、短距離に配置できるため、光学的な結合損失が抑制できる。光導波路30と光電素子20との間に屈折率整合接着剤53を介在させることで、光学的な結合損失をさらに低減することも可能である。
As described above, in the optical module 100 of this embodiment, the
なお上記の説明は、FPCを用いる場合を例に取って行ったが、キャビティ構造が形成出来て、コの字またはUの字に屈曲させることができれば、他の素材からなる。回路基板を用いても良い。例えば、柔軟基板、伸縮基板、シート基板などであってもよい。 In the above description, the FPC is used as an example, but other materials can be used as long as the cavity structure can be formed and the FPC can be bent into a U-shape or a U-shape. A circuit board may also be used. For example, it may be a flexible substrate, a stretchable substrate, a sheet substrate, or the like.
(第3の実施形態)
第2の実施形態の図2では、光導波路のコア数を2つで描いていたが、コア数はこれに限られることなく、1本の光ファイバーであっても良く、3つ以上であっても良い。一例として、図4に、コア31aが4つの光導波路30aを示す。
(Third embodiment)
In FIG. 2 of the second embodiment, the number of cores in the optical waveguide is two, but the number of cores is not limited to this, and may be one optical fiber, or three or more. Also good. As an example, FIG. 4 shows an
この光導波路30aを実装するための、FPC10aの平面図および断面図を図5(a)、(b)に示す。光導波路30aの外形に対応するように、スリット状の第1のキャビティ13aが設けられ、第1のキャビティ13aの内側に第2のキャビティ14aが設けられている。第2のキャビティ14aの底面には、コア31aに対応する位置に、光電素子20aが実装されている。
A plan view and a sectional view of an
図6に光導波路30aをFPC10aに実装した部分の拡大断面図を示す。第2の実施形態と同様に、光導波路30aの端面が、第1のキャビティ13aの底面に突き当たることで、FPC10aの厚さ方向の位置決めがされ、所定のマージンをもってFPC10aの長さ方向の位置決めがされている。そして、光導波路30は、コア31aと光電素子20aとの光軸を正確に合わせた状態で、接着剤53aによって、FPC10aに固定されている。また、第2の実施形態と同様に、第2のキャビティ14aの内部には屈折率整合接着剤53aが充填されている。そして、図示はしていないが、FPC10aの延伸部を光導波路30aに沿う方向に曲げて固定することにより、小型で、光導波路30aと光電素子20aの光軸が正確に合わせられた、光モジュールを得ることができる。なお、上記の例では、コア31aが4つの例を用いて説明したが、これに限られることなく、例えばもっと多くても良い。
FIG. 6 shows an enlarged sectional view of a portion where the
(第4の実施形態)
本実施形態では、光モジュールの製造方法について説明する。図7~図11は、光モジュールの製造方法を説明するための断面図である。なお説明には第2の実施形態の光モジュール100で、補強板が無い構成のものを用いる。
(Fourth embodiment)
In this embodiment, a method for manufacturing an optical module will be described. 7 to 11 are cross-sectional views for explaining the method of manufacturing the optical module. Note that the description uses the optical module 100 of the second embodiment without the reinforcing plate.
まず図7のように、FPC10の第2のキャビティ14内に光電素子20を実装し、キャビティ構造の外側の延伸部15の表面に信号処理IC40とキャパシタ等の電子部品41が実装されたモジュールを準備する。そして、これをステージ60の上に固定する。固定は、例えば吸着によって行うことができる。また、アーム61で、光導波路30を保持する。なお、信号処理IC40と電子部品41はモールド樹脂42で封止され、モールド樹脂42の上面は平坦になっているものとする。また、例えば、光電素子20はバンプを用いて配線12に接続され、光電素子20および信号処理IC40の接続部にはアンダーフィル樹脂20が充填された状態とすることができる。この段階で、光導波路30の端面と、第1のキャビティ13の水平位置を大まかに合わせておくと良い。
First, as shown in FIG. 7, a module in which a
次に、図8に示すように、第1のキャビティ13の中に接着剤を供給する。ここでは、第1のキャビティ13、第2のキャビティ14の両方に、屈折率整合接着剤53を供給するものとする。屈折率整合接着剤53は、第1のキャビティ13の底面が浸るまで、例えば、ディスペンサー62等を用いて供給する。
Next, as shown in FIG. 8, the adhesive is supplied into the
次に、図9に示すように、アーム61を移動させて、光導波路30の端部を第1のキャビティ13に挿入し、光導波路30の端部を第1のキャビティ13の底面に突き当てる。次いで、屈折率整合接着剤53を硬化する前に、光導波路30の端面より露出したコア31と光電素子20の光軸合わせを行う。位置合わせは、例えば、カメラを用いて光導波路30の先端と、光電素子20の位置を認識し、必要なアームの移動量を算出し、それに応じてアームを移動させることで行うことができる。また光電素子20を駆動させて、アクティブな位置合わせを行っても良い。例えば、光電素子20が発光素子であれば、光電素子20を発光させて、光導波路30の他端で受光量が最大となる位置に調整することができる。また光電素子20が受光素子であれば、光導波路30の他端から光を入射し、光電素子の受光量が最大となる位置に調整することができる。なお、FPC10に実装されたモジュール単体で発光や受光を行えない場合は、発光や受光動作を可能にする補助回路を外部にセットすれば良い。次に、この位置関係を保持した状態で、屈折率整合接着剤53を硬化させる。屈折率整合接着剤53が光硬化性樹脂の場合は、図9の例のように、例えばスポット光源63で光を照射して硬化することができる。また、熱硬化性樹脂の場合は、ヒーター等で加熱することにより硬化を行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 9, the
次に、図10に示すように、FPC10の上部に位置するモールド樹脂42の上に接着シート51を貼りつける。接着シート51には、例えば、大気中または被着体表面の水分に反応し短時間で硬化する瞬間接着シートや、熱硬化性、熱可塑性等の接着剤等を用いることができる。また、シート状の他にジェル状のものなども適用することができる。
Next, as shown in FIG. 10, an
次に、図11のように、FPC10をコの字またはUの字に屈曲させ、モールド樹脂42と光導波路30の側面とを接着シート51により接着固定する。図11では、ローラー64を用いて、キャビティ構造の近傍から、徐々にFPC10を光導波路30の側面に押し当てていく様子を模式的に示している。図11では、図の左側の延伸部15を接着している途中の状態を描いているが、接着シート51が光導波路30の側面に接着するまで処理を行う。そして同様の方法によって、図の右側の延伸部15も光導波路30の側面に接着し、FPC10をコの字またはUの字に屈曲させた光モジュールが完成する。
Next, as shown in FIG. 11 , the
なお、ステージ60とFPC10の裏面の間にローラーを配置する方法として、FPC10の端部の表面を吸着して、持ち上げた状態でローラーを配置する方法を採ることができる。また、ステージ60に、設けた孔よりFPC10に風を吹き当て、FPC10の一部を浮かせた状態で、ローラーを配置する方法であってもよい。その他、接着シート51に瞬間接着タイプを適用した場合は、一方の延伸部15上のモールド樹脂42上に接着シート51を供給し光導波路30の側面に接着固定した後に、他方も同様に接着固定することが好ましい。接着シート51に熱硬化性や熱可塑性のものを適用した場合には、双方のモールド樹脂42上に、接着シート51を供給した後にFPC10をコの字またはUの字に屈曲させ両面を同時に接着固定してもよい。
As a method of arranging the rollers between the
なお上記の説明は、補強板50の無い構成を用いて行ったが、補強板50がある場合にも、同様に適用することができる。この場合は、延伸部15上のモールド樹脂42が接着される相手が補強板50になる。
Although the above description was given using the configuration without the reinforcing
(第5の実施形態)
第1から第4の実施形態では、第1のキャビティ、第2のキャビティがFPCの表面から凹んだ形の凹部となっていたが、FPC上に形成されていても良い。図12は、第1のキャビティ13bが補強板50bとFPC10bの表面によって形成され、第1のキャビティ13bの内側にFPC10b表面から凹んだ形の第2のキャビティ14bが設けられた構成を示す断面図である。
(Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, the first cavity and the second cavity are recesses recessed from the surface of the FPC, but they may be formed on the FPC. FIG. 12 is a sectional view showing a configuration in which the first cavity 13b is formed by the reinforcing
この構成で光導波路30を実装する場合は、図13に示すように、第1のキャビティ13b内に光導波路30を挿入し、光導波路30の端面を第1のキャビティ13bの底面に当たるFPC10bの表面に突き当てる。そして補強板50bと光導波路30との間に接着剤52を充填して硬化し、光導波路30を固定する。接着シート2が硬化する前に、光導波路30と光電素子20との光軸合わせを行うことや、第2のキャビティ14b内に屈折率整合接着剤53を充填することなどは、第2~第4の実施形態と同様である。また接着剤52は屈折率整合接着剤53と同じでも良い。
When the
また、FPCを掘り込まず、補強板とFPCの表面とで第1のキャビティおよび第2のキャビティを形成することも可能である。図14は、この構成を示す断面図である。この構成の補強板50cは内側に段差部50c´を有している。段差部50c´の上面が第1のキャビティ13cの底面となる。そして、段差部13cの下側とFPC10cの表面で囲まれた領域が第2のキャビティ14cとなる。
It is also possible to form the first cavity and the second cavity with the reinforcing plate and the surface of the FPC without digging into the FPC. FIG. 14 is a cross-sectional view showing this configuration. The reinforcing
この構成で光導波路30を実装する場合は、図15に示すように、第1のキャビティ13c内に光導波路30を挿入し、光導波路30の端面を第1のキャビティ13cの底面に当たる段差部50c´の上面に突き当てる。そして補強板50cと光導波路30との間に接着剤52を充填して硬化し、光導波路30を固定する。接着シート2が硬化する前に、光導波路30と光電素子20との光軸合わせを行うことや、第2のキャビティ14b内に屈折率整合接着剤53を充填することなどは、第2~第4の実施形態と同様である。また接着剤52は屈折率整合接着剤53と同じでも良い。
When mounting the
(第6の実施形態)
図16は、第6の実施形態の光モジュールの構成の概要を示す図である。第1から第5の実施形態では、FPCの厚みが一定であるとしていたが、本実施形態の光モジュール200では、FPC10dの屈曲部がその他部分より厚みが薄くなっている。具体的には、FPC10dを屈曲させる領域の層数をその他領域より減らすことで厚みを薄くすることができる。このような構造とすると、FPC10dの屈曲部における曲率半径を小さくすることができる。このため、FPC10dの屈曲部における膨らみを低減でき、更なる小型化が可能となる。また屈曲部の柔軟性が増すため、屈曲させる処理が容易になる。
(Sixth embodiment)
FIG. 16 is a diagram showing the outline of the configuration of the optical module of the sixth embodiment. In the first to fifth embodiments, the thickness of the FPC is constant, but in the optical module 200 of this embodiment, the bent portion of the
なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)
プリント回路基板と、光電素子と、光導波路とを有し、
前記プリント回路基板は、
第1の凹部と、
該第1の凹部の底部の一部に凹設された第2の凹部と、
前記第1の凹部の外側に屈曲部を介して前記光導波路の長手方向に沿って延伸する延伸部とを有し、
前記光電素子は、その光入出射面が前記第1の凹部の前記底部に対向するよう前記第2の凹部に位置し、
前記光導波路の一端部が前記第1の凹部の前記底部のうち前記一部以外の部分に当接する
ことを特徴とする光モジュール。
(付記2)
前記プリント回路基板が、コの字型またはUの字型に屈曲している
ことを特徴とする付記1に記載の光モジュール。
(付記3)
前記光導波路の側面と前記第1の凹部の側面とが接着剤で固定されている
ことを特徴とする付記1または2に記載の光モジュール。
(付記4)
前記延伸部の前記光導波路側に搭載されたものの上面と前記光導波路の側面とが接着している
ことを特徴とする付記1乃至3のいずれか一項に記載の光モジュール。
(付記5)
前記延伸部上に搭載されたものの上面がモールド樹脂である
ことを特徴とする付記4に記載の光モジュール。
(付記6)
前記延伸部上に搭載されたものの上面が平坦である
ことを特徴とする付記4または5に記載の光モジュール。
(付記7)
前記第1の凹部が前記プリント回路基板の表面に凹設されている
ことを特徴とする付記1乃至6のいずれか一項に記載の光モジュール。
(付記8)
前記光導波路が側面に補強板を有している
ことを特徴とする付記1乃至7のいずれか一項に記載の光モジュール。
(付記9)
前記第1の凹部が前記補強板の側面と前記プリント回路基板の表面とで囲まれた領域である
ことを特徴とする付記8に記載の光モジュール。
(付記10)
前記補強板が内側に段差部を有し、
前記第1の凹部の前記底部の前記一部以外の部分が前記段差部の上面を含む
ことを特徴とする付記8に記載の光モジュール。
(付記11)
前記プリント回路基板の前記屈曲部が他の部分より薄くなっている
ことを特徴とする付記1乃至10のいずれか一項に記載の光モジュール。
(付記12)
前記第1の凹部がスリット状である
ことを特徴とする付記1乃至11のいずれか一項に記載の光モジュール。
(付記13)
前記第2のキャビティがスリット状である
ことを特徴とする付記12に記載の光モジュール。
(付記14)
前記光導波路が複数のコアを有する
ことを特徴とする付記1乃至13のいずれか一項に記載の光モジュール。
(付記15)
前記プリント回路基板がフレキシブルプリント回路基板である
ことを特徴とする付記1乃至14のいずれか一項に記載の光モジュール。
(付記16)
プリント回路基板上に第1の凹部を設け、
該第1の凹部の底部の一部に第2の凹部を凹設し、
光導波路の一端部を前記第1の凹部の前記底部のうち前記一部以外の部分に当接させ、
前記第1の凹部の外側に、屈曲部を介して前記光導波路の長手方向に沿って延伸する前記プリント基板の延伸部を形成し、
光電素子を、その光入出射面が前記第1の凹部の前記底部に対向するよう前記第2の凹部に配置する
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
(付記17)
前記プリント回路基板を、コの字型またはUの字型に屈曲させる
ことを特徴とする付記15に記載の光モジュールの製造方法。
Some or all of the above embodiments may be described as the following additional remarks, but are not limited to the following.
(Appendix 1)
having a printed circuit board, an optoelectronic device, and an optical waveguide;
The printed circuit board is
a first recess;
a second recess recessed in a portion of the bottom of the first recess;
an extending portion extending along the longitudinal direction of the optical waveguide via a bent portion outside the first recess;
the photoelectric element is positioned in the second recess such that its light input/output surface faces the bottom of the first recess;
An optical module, wherein one end of the optical waveguide contacts a portion of the bottom of the first recess other than the part.
(Appendix 2)
The optical module according to appendix 1, wherein the printed circuit board is bent in a U shape or a U shape.
(Appendix 3)
3. The optical module according to appendix 1 or 2, wherein the side surface of the optical waveguide and the side surface of the first recess are fixed with an adhesive.
(Appendix 4)
4. The optical module according to any one of appendices 1 to 3, wherein the upper surface of the extended portion mounted on the optical waveguide side and the side surface of the optical waveguide are adhered to each other.
(Appendix 5)
5. The optical module according to appendix 4, wherein the upper surface of the optical module mounted on the extending portion is molded resin.
(Appendix 6)
6. The optical module according to appendix 4 or 5, wherein the upper surface of the one mounted on the extending portion is flat.
(Appendix 7)
7. The optical module according to any one of appendices 1 to 6, wherein the first recess is recessed in the surface of the printed circuit board.
(Appendix 8)
8. The optical module according to any one of Appendices 1 to 7, wherein the optical waveguide has a reinforcing plate on its side surface.
(Appendix 9)
The optical module according to appendix 8, wherein the first recess is an area surrounded by the side surface of the reinforcing plate and the surface of the printed circuit board.
(Appendix 10)
The reinforcing plate has a step portion inside,
The optical module according to appendix 8, wherein the portion other than the part of the bottom of the first recess includes the upper surface of the stepped portion.
(Appendix 11)
11. The optical module according to any one of appendices 1 to 10, wherein the bent portion of the printed circuit board is thinner than other portions.
(Appendix 12)
12. The optical module according to any one of appendices 1 to 11, wherein the first recess is slit-shaped.
(Appendix 13)
13. The optical module according to
(Appendix 14)
14. The optical module according to any one of appendices 1 to 13, wherein the optical waveguide has a plurality of cores.
(Appendix 15)
15. The optical module according to any one of appendices 1 to 14, wherein the printed circuit board is a flexible printed circuit board.
(Appendix 16)
providing a first recess on the printed circuit board;
forming a second recess in a part of the bottom of the first recess;
bringing one end of the optical waveguide into contact with a portion of the bottom of the first recess other than the part;
forming an extension portion of the printed circuit board extending along the longitudinal direction of the optical waveguide via a bent portion outside the first recess;
A method of manufacturing an optical module, comprising: disposing a photoelectric element in the second recess so that a light incident/exiting surface of the photoelectric element faces the bottom of the first recess.
(Appendix 17)
16. The method of manufacturing an optical module according to
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the above-described embodiments as exemplary examples. However, the invention is not limited to the above embodiments. That is, within the scope of the present invention, various aspects that can be understood by those skilled in the art can be applied to the present invention.
1 プリント回路基板
2、20 光電素子
3、30 光導波路
10 FPC
11 基材
12 配線
13 第1のキャビティ
14 第2のキャビティ
15 延伸部
16 電極
20 光電素子
31 コア
32 クラッド
40 信号処理IC
41 電子部品
42 モールド樹脂
50 補強板
51 接着シート
52 接着剤
53 屈折率整合接着剤
60 ステージ
61 アーム
62 ディスペンサー
63 スポット光源
64 ローラー
100、200 光モジュール
1 printed
REFERENCE SIGNS LIST 11
41
Claims (10)
前記プリント回路基板は、
前記プリント回路基板の表面に凹設された第1の凹部と、
該第1の凹部の底部の一部に凹設された第2の凹部と、
前記第1の凹部の外側に屈曲部を介して前記光導波路の長手方向に沿って延伸する延伸部とを有し、
前記光電素子は、その光入出射面が前記第1の凹部の前記底部に対向するよう前記第2の凹部に位置し、
前記光導波路の一端部が前記第1の凹部の前記底部のうち前記一部以外の部分に当接する
ことを特徴とする光モジュール。 having a printed circuit board, an optoelectronic device, and an optical waveguide;
The printed circuit board is
a first recess recessed in the surface of the printed circuit board ;
a second recess recessed in a portion of the bottom of the first recess;
an extending portion extending along the longitudinal direction of the optical waveguide via a bent portion outside the first recess;
the photoelectric element is positioned in the second recess such that its light input/output surface faces the bottom of the first recess;
An optical module, wherein one end of the optical waveguide abuts on a portion of the bottom of the first recess other than the part.
ことを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 2. The optical module according to claim 1, wherein the printed circuit board is bent in a U shape or a U shape.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光モジュール。 3. The optical module according to claim 1, wherein a side surface of said optical waveguide and a side surface of said first recess are fixed with an adhesive.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光モジュール。 4. The optical module according to any one of claims 1 to 3, wherein the upper surface of the extending portion mounted on the optical waveguide side is adhered to the side surface of the optical waveguide.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光モジュール。 5. The optical module according to any one of claims 1 to 4, wherein the first recess is recessed in the surface of the printed circuit board.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光モジュール。 The optical module according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical waveguide has a reinforcing plate on its side surface.
ことを特徴とする請求項6に記載の光モジュール。 7. The optical module according to claim 6, wherein the first recess is an area surrounded by the side surface of the reinforcing plate and the surface of the printed circuit board.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光モジュール。 8. The optical module according to any one of claims 1 to 7, wherein the bent portion of the printed circuit board is thinner than other portions.
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の光モジュール。 The optical module according to any one of claims 1 to 8, wherein the printed circuit board is a flexible printed circuit board.
該第1の凹部の底部の一部に第2の凹部を凹設し、
光導波路の一端部を前記第1の凹部の前記底部のうち前記一部以外の部分に当接させ、
前記第1の凹部の外側に、屈曲部を介して前記光導波路の長手方向に沿って延伸する前記プリント回路基板の延伸部を形成し、
光電素子を、その光入出射面が前記第1の凹部の前記底部に対向するよう前記第2の凹部に配置する
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。 recessing a first recess in the surface of the printed circuit board ;
forming a second recess in a part of the bottom of the first recess;
bringing one end of the optical waveguide into contact with a portion other than the part of the bottom of the first recess;
forming an extension portion of the printed circuit board extending along the longitudinal direction of the optical waveguide via a bent portion outside the first recess;
A method of manufacturing an optical module, wherein a photoelectric element is arranged in the second recess such that a light incident/emission surface of the photoelectric element faces the bottom of the first recess.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002267893A (en) | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Seiko Epson Corp | Optical module, method for manufacturing the same, and optical transmitter |
JP2004309570A (en) | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Seiko Epson Corp | Optical communication module, optical communication equipment and method for manufacturing the module |
JP2008009334A (en) | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Hamamatsu Photonics Kk | Optical wiring module |
WO2008096716A1 (en) | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semiconductor submodule, method for connecting connector and semiconductor submodule, and optical module |
JP2010204278A (en) | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical transmitting device |
JP2016200624A (en) | 2015-04-07 | 2016-12-01 | 日立金属株式会社 | Optical wiring base plate, optical module, and optical active cable |
JP2017049479A (en) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 日立金属株式会社 | Optical module |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0462885A (en) * | 1990-06-25 | 1992-02-27 | Seiko Epson Corp | Flexible circuit board |
US5768456A (en) * | 1996-11-22 | 1998-06-16 | Motorola, Inc. | Optoelectronic package including photonic device mounted in flexible substrate |
-
2019
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002267893A (en) | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Seiko Epson Corp | Optical module, method for manufacturing the same, and optical transmitter |
JP2004309570A (en) | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Seiko Epson Corp | Optical communication module, optical communication equipment and method for manufacturing the module |
JP2008009334A (en) | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Hamamatsu Photonics Kk | Optical wiring module |
WO2008096716A1 (en) | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semiconductor submodule, method for connecting connector and semiconductor submodule, and optical module |
JP2010204278A (en) | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical transmitting device |
JP2016200624A (en) | 2015-04-07 | 2016-12-01 | 日立金属株式会社 | Optical wiring base plate, optical module, and optical active cable |
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