JPH06102426A - Flexible optical waveguide circuit - Google Patents

Flexible optical waveguide circuit

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Publication number
JPH06102426A
JPH06102426A JP4249195A JP24919592A JPH06102426A JP H06102426 A JPH06102426 A JP H06102426A JP 4249195 A JP4249195 A JP 4249195A JP 24919592 A JP24919592 A JP 24919592A JP H06102426 A JPH06102426 A JP H06102426A
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JP
Japan
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optical waveguide
flexible optical
waveguide circuit
circuit
flexible
Prior art date
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Pending
Application number
JP4249195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Haneda
誠 羽田
Katsuaki Chiba
勝昭 千葉
Tomohiro Suzuki
智浩 鈴木
Takao Miyazaki
隆雄 宮崎
Yoshiko Matsuoka
佳子 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06102426A publication Critical patent/JPH06102426A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a packaging method capable of connecting optically to optional multipoints and with high precision and with high density, in an optical integrated circuit connecting among plural electronic elements optically. CONSTITUTION:Plural electronic elements 6 are loaded on an electronic circuit sustrate 9, and further, a light emitting or a light receiving elements is bonded adjacent to them. The light emitting element is a laser diode 3 in junction up, and is joined to a substrate wiring pattern 8 through a sub mount 4. Further, the light receiving element 5 is Joined to the substrate wiring pattern 8 by flip chip bonding. A flexible optical waveguide circuit substrate 1 and an optical waveguide 2 are joined to the laser diode 3 or the light receiving element 5 on a surface opposing to the electronic circuit substrate 9. Thus, the optical connection to optional multipoints is enabled without attenuating and interfering a signal. Further, regardless of the positional deviation of bonding of the optical/ electronical elements to the substrate, the highly precise optical connection is attained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【産業上の利用分野】本発明は、チップ間の光インタコ
ネクション、例えば超並列コンピュータにおけるマイク
ロプロセッサチップ間の光並列接続基本インタフェー
ス、あるいは光加入者系及び光ネットワークの光/電子
交換部における基本インタフェースその他一般のプリン
ト配線基板に用いるフレキシブル光導波路回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical interconnection between chips, for example, an optical parallel connection basic interface between microprocessor chips in a massively parallel computer, or an optical / electronic switching part of an optical subscriber system and an optical network. The present invention relates to a flexible optical waveguide circuit used for an interface and other general printed wiring boards.

【従来の技術】複数の電子素子間を電気配線で接続する
ことは、高速/高密度実装においては信号の相互干渉や
減衰を生じるため、電子素子間を光で接続する光接続集
積技術が検討されている。従来は例えば 内田氏らによ
る 1992年電子情報通信学会春季大会 C−27
0,PP4−312;光表面実装用ガラス基板; に述
べられているように、電子素子を搭載する基板と同一の
基板に光導波路を作成し表面マイクロ加工を行うことに
より、光信号を上下左右に反射/屈折させ基板を光プリ
ント基板の如く使おうとする提案がある。又、林氏によ
る公開特許公報 平4−119667 で提案されてい
るように光導波路を電子回路が形成されたウエーハとは
異なるウエーハに形成することにより、電子回路のいか
なる2点間でも高速かつ相互干渉のない信号接続を行う
方法も提案されている。
2. Description of the Related Art Connecting a plurality of electronic elements by electric wiring causes mutual interference and attenuation of signals in high-speed / high-density mounting. Therefore, an optical connection integrated technology for connecting electronic elements with an optical element is considered. Has been done. Previously, for example, Uchida et al. 1992 IEICE Spring Conference C-27
0, PP4-312; glass substrate for optical surface mounting; and by forming an optical waveguide on the same substrate on which an electronic element is mounted and performing surface micromachining, an optical signal is transmitted vertically and horizontally. There is a proposal to use the substrate like an optical printed circuit board by reflecting / refracting the light. In addition, by forming the optical waveguide on a wafer different from the wafer on which the electronic circuit is formed, as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-119667 by Hayashi, high speed and mutual connection can be achieved between any two points of the electronic circuit. Methods have also been proposed for making interference-free signal connections.

【発明が解決しようとする課題】従来の内田氏らによる
表面実装方式では、同一基板に電子回路/光導波路2種
を作り込む必要があり基板作成が難しく高密度実装に不
利である。又、林氏による集積回路の光接続方式では、
電子回路基板と光導波路基板を別体としている為複数の
光接合部の組立てが困難である。以上の問題点に対し本
発明の目的は、電子素子が集積された回路で電気配線に
よる相互干渉や減衰を抑止するために、複数の電子素子
間を接続する容易かつ高密度化が可能な光接続実装方法
を提供することにある。又、光導波路/光素子/電子素
子等の複合回路においても、分岐/分波/合波等の機能
を有し複数の光接続点を容易かつ高密度に実装する方法
も提供する。
In the conventional surface mounting method by Uchida et al., It is necessary to form two kinds of electronic circuits / optical waveguides on the same substrate, and it is difficult to form the substrate, which is disadvantageous for high-density mounting. Also, in the optical connection method of integrated circuits by Mr. Hayashi,
Since the electronic circuit board and the optical waveguide board are separate bodies, it is difficult to assemble a plurality of optical junctions. In view of the above problems, an object of the present invention is to connect a plurality of electronic elements to each other in order to suppress mutual interference and attenuation due to electric wiring in a circuit in which electronic elements are integrated. It is to provide a connection mounting method. Also provided is a method for easily and densely mounting a plurality of optical connection points having a function of branching / demultiplexing / multiplexing even in a composite circuit such as an optical waveguide / optical element / electronic element.

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の電子素子が集積された回路において
該電子素子を発光又は受光素子と接続し、さらに該発光
/受光素子間を単層もしくは多層のフレキシブル光導波
路回路により光接続し高密度実装が可能となるようにし
たものである。又本発明は、光ファイバ/光導波路/光
素子/電子素子等の複合回路において、各々もしくは相
互に単層又は多層のフレキシブル光導波路回路により光
接続し高密度実装が可能となるようにしたものである。
又上記の光集積回路において、該フレキシブル光導波路
回路の端面を斜めもしくは球状に加工しコーテング膜を
形成すること、又は該フレキシブル光導波路回路にマハ
チェンダ干渉型導波路を形成することにより、単層もし
くは多層のフレキシブル光導波路回路間において分岐/
分波/合波機能を有するようにしたものである。又上記
のフレキシブル光導波路回路は屈折率の異なるコアとク
ラッドの導波路より成り、熱又は圧力により変形可能で
あり、少なくとも発光/受光素子と接続する導波路端面
近傍の基板が透明もしくは半透明材料で形成されている
ことにより、光接続部が直視にて合わせ組立てが可能と
なるようにしたものである。又上記のフレキシブル光導
波路回路の表面又は裏面にメタライズを施し、電子回路
基板への接合においてはグランド面として機能すること
により、電子回路基板より発生する高周波信号の空中方
向電気力線を吸収し、電気信号の相互干渉を抑制するよ
うにしたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention connects the electronic element to a light emitting or light receiving element in a circuit in which a plurality of electronic elements are integrated, and further connects between the light emitting / light receiving element. A single-layer or multilayer flexible optical waveguide circuit is used for optical connection to enable high-density mounting. Further, the present invention is a composite circuit of an optical fiber / optical waveguide / optical element / electronic element, etc., in which each or each of them is optically connected by a single-layer or multilayer flexible optical waveguide circuit to enable high-density mounting. Is.
In the above optical integrated circuit, the end face of the flexible optical waveguide circuit is processed into a slanted or spherical shape to form a coating film, or by forming a Mahachender interference type waveguide in the flexible optical waveguide circuit, a single layer or Branching between multilayer flexible optical waveguide circuits
It has a demultiplexing / multiplexing function. The flexible optical waveguide circuit is composed of a core and a clad waveguide having different refractive indexes, is deformable by heat or pressure, and at least the substrate near the end face of the waveguide connected to the light emitting / receiving element is made of a transparent or semitransparent material. By being formed by (3), the optical connecting portion can be directly assembled and can be assembled. Further, by applying metallization to the front surface or the back surface of the above flexible optical waveguide circuit, and by functioning as a ground surface in joining to an electronic circuit board, the aerial direction electric force lines of high frequency signals generated from the electronic circuit board are absorbed, This is to suppress mutual interference of electric signals.

【作用】電子素子及び光素子を搭載する基板とは別に光
導波路を形成すれば、電子素子をより高密度に実装する
ことが可能である。この光導波路をフレキシブルなフイ
ルム型とすれば、隣同士の2点のみではなく複数の光接
続点に渡って光配線が可能で、薄膜の特性を活かし多層
配線が容易に実現出来る。すなわち光は相互干渉を受け
ないことから、電子素子を高密度に実装出来るだけでは
なくその信号を高速でネットワーク的に伝送することが
可能となる。この方法は光ファイバ/光導波路/光素子
/電子素子等の複合回路においても同様に適用できるこ
とは明らかである。このフレキシブル導波路回路は例え
ば透明なプラスチック材料を使用すれば、形成が容易で
生産性が高く、薄膜形成と多層配線が可能である。さら
に光導波路の端面を斜め/球状にすることにより、端面
からの反射又は屈折光を利用し多層間もしくは隣接の光
導波路へ分岐することが可能となる。さらにローパス/
ハイパスフィルターをコーテイングすることにより分波
/合波等の機能を有することが出来る。又このフレキシ
ブル導波路回路の表面又は裏面にメタライズを施し、電
子回路基板と接近して対向実装すれば、電子回路基板よ
り発生する高周波信号の電気力線を吸収し、隣接配線パ
ターンへの電気信号漏れ込みを抑制するため信号の相互
干渉を抑制出来る。
If the optical waveguide is formed separately from the substrate on which the electronic element and the optical element are mounted, the electronic element can be mounted at a higher density. If this optical waveguide is a flexible film type, optical wiring can be performed not only at two adjacent points but also at a plurality of optical connection points, and multilayer wiring can be easily realized by utilizing the characteristics of the thin film. That is, since light does not receive mutual interference, not only electronic elements can be mounted at high density, but also their signals can be transmitted at high speed through a network. It is obvious that this method can be similarly applied to a composite circuit such as an optical fiber / optical waveguide / optical element / electronic element. This flexible waveguide circuit can be easily formed and has high productivity by using, for example, a transparent plastic material, and thin film formation and multilayer wiring are possible. Furthermore, by making the end face of the optical waveguide oblique / spherical, it is possible to branch to an optical waveguide between multiple layers or adjacent to each other by utilizing the light reflected or refracted from the end face. Further low pass /
By coating a high-pass filter, functions such as demultiplexing / combining can be provided. In addition, if the front or back surface of this flexible waveguide circuit is metallized and mounted close to and facing the electronic circuit board, electric lines of high-frequency signals generated from the electronic circuit board are absorbed, and electrical signals to the adjacent wiring pattern are absorbed. Mutual interference of signals can be suppressed because leakage is suppressed.

【実施例】本発明の第一の実施例を図1、図2、図3に
示す。図1はフレキシブル光導波路回路と電子回路との
光接続を示す断面図である。複数の電子素子6が電子回
路基板9上に搭載され、さらに隣接して発光又は受光素
子が図のようにボンデイングされている。1個の電子素
子には少なくとも1個の発光又は受光素子が対応し、電
子素子6はAu/Sn半田にてフリップチップボンデイ
ング方法により基板配線パターン8を介して発光又は受
光素子と接合される。本発明では発光素子はジャンクシ
ョンアップのレーザダイオード3を用い、サブマウント
4を介して基板配線パターン8に接合されている。また
受光素子5は裏面入射型PINフォトダイオードを用
い、フリップチップボンデイング方法により、基板配線
パターン8にAu/Sn半田にて接合されている。フレ
キシブル光導波路基板1及び光導波路2は電子回路基板
9に対向する面にて発光又は受光素子と接合している。
フレキシブル光導波路基板1上にはレーザ及び受光素子
と接続する為の位置合わせ用窓を除きTi/Pt/Au
がメタライズされグランドに接続している。又このメタ
ライズ部10はP型基板レーザダイオードのN側電極と
接合し、同時に基板配線パターン8から発生する高周波
信号の電気力線を吸収し電気信号の干渉を抑制する役目
をしている。図2はフレキシブル光導波路回路とジャン
クションアップレーザダイオードとの光接続断面を示す
図である。レーザダイオード3はP型InP基板にて形
成されており、N側電極Ti/Pt/AuはPb/Sn
によりフレキシブル光導波路基板1のメタライズ部10
に接合されている。N側電極とPb/Sn半田及び導波
路基板上のメタライズの全膜厚は4.5±0.5μmで
ある。またレーザダイオード活性層11はN電極下面よ
り5.5±0.3μm下側に位置している。一方光導波
路2は半径10±1μmの屈折率分布型プラスチックコ
アで形成されており、導波路基板1より10μmの位置
にコアのセンターがくる様固定されている。また光導波
路コアの先端はR=30μmにレンズ加工されている。
従って、レーザダイオード3にフレキシブル光導波路回
路基板1をボンデイングした段階で、レーザダイオード
活性層11と光導波路コアセンタの位置ズレΔY(フイ
ルム型光導波路基板と垂直方向をYとした。)は±1.
8μm以内に収めることが出来る。また光軸方向をZと
し,Y,Z軸に垂直方向をX軸(レーザダイオード活性
層端面の発光部を原点とした。)とすると,X軸及びZ
軸方向の位置ズレΔX,ΔZは透明なフイルム導波路基
板1の位置合わせ用窓を用いて、基板上面より直視にて
合わせることが出来る。合わせ精度は±1μmが可能で
あった。FFPの半値全幅が約35×35度のレーザに
対しては、ΔZ=40μmが最も光結合効率が良く約7
5%を得た。位置ズレの範囲内での結合効率の変動は1
dB以内であった。又、本光導波路は屈折率分布(G
I)型であり,バンド幅300MHz・Km,10mの
伝送に於いては30GHzの帯域を得ている。図3にフ
イルム型光導波路とフリップチップボンデイングされた
裏面入射型受光素子との光接続方法を示す。光導波路2
は受光素子PーN接合部の真上にて斜め溝が形成されて
おり、この斜め面にて導波光20を反射光21と屈折光
22に分岐することが出来る。この端面斜め加工部13
は、さらに球状とすることにより反射光もしくは屈折光
の集光性を持たせることが出来る。R=300μmとし
た斜め導波路での受光素子への結合効率は約20%であ
った。次に第2の実施例として本フイルム型光導波路を
光結合系に応用した例について図4,5,6,7に示
す。図4はフレキシブル光導波路を多層にし接続ポイン
トを高密度化した例であるが、図のように導波路を直交
する方向に配線する場合でも、直接クロスする必要がな
いので損失が生じない。フレキシブル光導波路回路は2
00μm程度の薄膜であるので3層以上の多層化が可能
であり、他方向・多接続の実装が可能である。又本光導
波路回路はフレキシブルであるため、電子素子・光素子
のボンデイング後の高さ・位置等のズレ(±20μmあ
る)を吸収し、高精度の光接続が可能となった。図5は
フレキシブル光導波路回路の多層配線間での信号の伝送
を実施した例であるが、2層の光導波路同士を隣合わ
せ、光導波路端面を約45度斜め加工することにより、
導波光20の光を導波路方向とは垂直の方向に反射させ
る。この時斜め端面に、第1及び第2の端面コーテング
膜17、18を施すことにより、反射率を10%から8
0%に向上することが出来た。その結果約2dBの損失
で隣あう2つの導波路間での信号伝送を行うことが出来
た。図6はフレキシブル光導波路回路により分波を行っ
た例である。端面斜め加工部13には図7の特性を持つ
端面コーテング膜17、18をコーテングする。導波光
20は1.3μm/1.5μmの合波光であるが、第1
の端面コーテング膜17で1.5μmの光は反射され、
さらに第2の端面コーテング膜18にて反射されて第2
の光導波路33へ導かれる。一方第1の端面コーテング
膜を透過した1.3μmの光は、そのまま屈折光22と
して第1の導波光32に導かれる。この1.3μm/
1.5μmのアイソレーション量は60dBと良好であ
った。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing an optical connection between a flexible optical waveguide circuit and an electronic circuit. A plurality of electronic elements 6 are mounted on an electronic circuit board 9, and light emitting or light receiving elements are further bonded adjacent to each other as shown in the figure. At least one light emitting or light receiving element corresponds to one electronic element, and the electronic element 6 is bonded to the light emitting or light receiving element via the substrate wiring pattern 8 by the flip chip bonding method with Au / Sn solder. In the present invention, the light emitting element uses the junction-up laser diode 3 and is bonded to the substrate wiring pattern 8 via the submount 4. The light receiving element 5 is a back illuminated PIN photodiode, and is joined to the board wiring pattern 8 by Au / Sn solder by a flip chip bonding method. The flexible optical waveguide substrate 1 and the optical waveguide 2 are joined to the light emitting or light receiving element on the surface facing the electronic circuit substrate 9.
On the flexible optical waveguide substrate 1, Ti / Pt / Au is removed except for a positioning window for connecting with a laser and a light receiving element.
Is metalized and connected to ground. The metallized portion 10 is joined to the N-side electrode of the P-type substrate laser diode, and at the same time absorbs the lines of electric force of the high frequency signal generated from the substrate wiring pattern 8 and suppresses the interference of the electric signal. FIG. 2 is a diagram showing an optical connection cross section of the flexible optical waveguide circuit and the junction up laser diode. The laser diode 3 is formed of a P-type InP substrate, and the N-side electrode Ti / Pt / Au is Pb / Sn.
By the metallized portion 10 of the flexible optical waveguide substrate 1
Is joined to. The total thickness of the N-side electrode, the Pb / Sn solder, and the metallization on the waveguide substrate is 4.5 ± 0.5 μm. The laser diode active layer 11 is located 5.5 ± 0.3 μm below the lower surface of the N electrode. On the other hand, the optical waveguide 2 is formed of a gradient index plastic core having a radius of 10 ± 1 μm, and is fixed so that the center of the core is located 10 μm from the waveguide substrate 1. The tip of the optical waveguide core is lens-processed to R = 30 μm.
Therefore, when the flexible optical waveguide circuit board 1 is bonded to the laser diode 3, the positional deviation ΔY between the laser diode active layer 11 and the optical waveguide core center (Y in the direction perpendicular to the film type optical waveguide board) is ± 1.
It can be set within 8 μm. If the optical axis direction is Z and the direction perpendicular to the Y and Z axes is the X axis (the light emitting portion at the end face of the laser diode active layer is the origin), then the X axis and the Z axis.
The positional deviations ΔX and ΔZ in the axial direction can be aligned directly from the top surface of the substrate by using the alignment window of the transparent film waveguide substrate 1. The alignment accuracy could be ± 1 μm. For a laser having a full width at half maximum of FFP of about 35 × 35 degrees, ΔZ = 40 μm gives the best optical coupling efficiency of about 7
Obtained 5%. The fluctuation of the coupling efficiency within the positional deviation is 1
It was within dB. The optical waveguide has a refractive index distribution (G
It is of type I) and obtains a band of 30 GHz in the transmission of a bandwidth of 300 MHz · Km, 10 m. FIG. 3 shows an optical connection method between the film type optical waveguide and the flip-chip bonded back illuminated light receiving element. Optical waveguide 2
Has an oblique groove formed right above the light receiving element PN junction, and the guided light 20 can be branched into reflected light 21 and refracted light 22 on this oblique surface. This end surface oblique processing part 13
Can have a condensing property of reflected light or refracted light by making it spherical. The coupling efficiency to the light receiving element in the oblique waveguide with R = 300 μm was about 20%. Next, as a second embodiment, an example in which the present film type optical waveguide is applied to an optical coupling system is shown in FIGS. FIG. 4 shows an example in which the flexible optical waveguides are multi-layered and the connection points are made high in density. However, even when the waveguides are wired in the directions orthogonal to each other, there is no need to directly cross, and therefore no loss occurs. Flexible optical waveguide circuit is 2
Since it is a thin film with a thickness of about 00 μm, it is possible to form multiple layers of three layers or more, and it is possible to implement mounting in other directions and multiple connections. Further, since this optical waveguide circuit is flexible, it is possible to absorb a deviation (± 20 μm) in height / position etc. of the electronic element / optical element after bonding, thereby enabling highly accurate optical connection. FIG. 5 shows an example in which a signal is transmitted between the multilayer wirings of the flexible optical waveguide circuit. By aligning the optical waveguides of two layers next to each other and obliquely processing the end faces of the optical waveguide by about 45 degrees,
The light of the guided light 20 is reflected in a direction perpendicular to the waveguide direction. At this time, by applying the first and second end face coating films 17 and 18 to the oblique end faces, the reflectance is increased from 10% to 8%.
I was able to improve to 0%. As a result, it was possible to perform signal transmission between two adjacent waveguides with a loss of about 2 dB. FIG. 6 shows an example of demultiplexing by a flexible optical waveguide circuit. The end face obliquely processed portion 13 is coated with end face coating films 17 and 18 having the characteristics shown in FIG. The guided light 20 is a combined light of 1.3 μm / 1.5 μm.
The 1.5 μm light is reflected by the end face coating film 17 of
Further, the light is reflected by the second end face coating film 18
Of the optical waveguide 33. On the other hand, the 1.3 μm light that has passed through the first end-face coating film is guided to the first guided light 32 as refracted light 22 as it is. This 1.3 μm /
The isolation amount of 1.5 μm was as good as 60 dB.

【発明の効果】プロセッサ、メモリ等の多数の電子素子
の信号を減衰・干渉なく任意の点へ接続することが可能
である。又、フイルム型光導波路を透明にすることによ
り直視にて高精度な位置合わせが可能であり、フイルム
のフレキシブル性を活かし光/電子素子の基板への位置
ズレにかかわらず、高精度な光接続を行うことが出来
る。
EFFECTS OF THE INVENTION It is possible to connect signals of many electronic elements such as a processor and a memory to an arbitrary point without attenuation or interference. Also, by making the film type optical waveguide transparent, it is possible to perform highly accurate alignment in direct view, and use the flexibility of the film to achieve highly accurate optical connection regardless of misalignment of the optical / electronic element to the substrate. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】フレキシブル光導波路回路と電子回路との光接
続断面を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of optical connection between a flexible optical waveguide circuit and an electronic circuit.

【図2】フレキシブル光導波路回路とレーザダイオード
との光接続断面を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a cross section of optical connection between a flexible optical waveguide circuit and a laser diode.

【図3】フレキシブル光導波路回路と受光素子との光接
続断面を示す図である。
FIG. 3 is a view showing an optical connection cross section of a flexible optical waveguide circuit and a light receiving element.

【図4】フレキシブル光導波路回路の多層交差配線を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a multilayer cross wiring of a flexible optical waveguide circuit.

【図5】フレキシブル光導波路回路の層間の接続方法を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a method of connecting layers of a flexible optical waveguide circuit.

【図6】フレキシブル光導波路回路の分波/合波配線を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing demultiplexing / multiplexing wiring of a flexible optical waveguide circuit.

【図7】端面コーテイング膜の反射特性を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a reflection characteristic of an end face coating film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フレキシブル光導波路回路基板、 2…光導波路、
3…レーザダイオード(J−up)、 4…サブマウ
ント、 5…受光素子(裏面入射型)、 6…電子素
子、 7…半田接合部、 8…基板配線パターン、 9
…電子回路基板、10…メタライズ部、 11…レーザ
ダイオード活性層、 12…レーザ半田接合部、 13
…端面斜め加工部、 14…受光素子N電極、 15…
受光素子P電極、 16…受光素子P−N接合部、 1
7…第1の端面コーテイング膜、18…第2の端面コー
テイング膜、 20…導波光、 21…反射光、 22
…屈折光、 31、32…第1の光導波路、 33…第
2の光導波路。
1 ... Flexible optical waveguide circuit board, 2 ... Optical waveguide,
3 ... Laser diode (J-up), 4 ... Submount, 5 ... Light receiving element (back surface incident type), 6 ... Electronic element, 7 ... Solder joint part, 8 ... Board wiring pattern, 9
... electronic circuit board, 10 ... metallized portion, 11 ... laser diode active layer, 12 ... laser solder joint portion, 13
... end surface oblique processing part, 14 ... light receiving element N electrode, 15 ...
Light receiving element P electrode, 16 ... Light receiving element P-N junction part, 1
7 ... 1st end surface coating film, 18 ... 2nd end surface coating film, 20 ... Guided light, 21 ... Reflected light, 22
Refraction light, 31, 32 ... First optical waveguide, 33 ... Second optical waveguide.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 隆雄 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 松岡 佳子 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takao Miyazaki 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Keiko Matsuoka 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Center

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フレキシブルな薄膜基板と単数もしくは複
数のフレキシブルな光導波路により構成されていること
を特徴としたフレキシブル光導波路回路。
1. A flexible optical waveguide circuit comprising a flexible thin film substrate and one or more flexible optical waveguides.
【請求項2】請求項1記載のフレキシブル光導波路回路
は、導波路の性質を保ちながら熱又は圧力等により変形
する性質を持ち、導波路長を任意の長さに容易に変形す
ることが可能であることを特徴としたフレキシブル光導
波路回路。
2. The flexible optical waveguide circuit according to claim 1 has a property of being deformed by heat or pressure while maintaining the property of the waveguide, and the length of the waveguide can be easily deformed to an arbitrary length. A flexible optical waveguide circuit characterized by:
【請求項3】請求項1又は2記載のフレキシブル光導波
路回路の基板は、少なくとも導波路端面近傍部又は光素
子接続部が透明であり、前記導波路と光素子又は他の光
導波路等との光接続において、基板側からの直視により
光軸合わせが可能となるようにしたことを特徴としたフ
レキシブル光導波路回路。
3. The substrate of the flexible optical waveguide circuit according to claim 1 or 2, wherein at least a portion near the end face of the waveguide or an optical element connecting portion is transparent, and the waveguide and the optical element or another optical waveguide are connected. A flexible optical waveguide circuit characterized in that optical axes can be aligned when viewed directly from the substrate side in optical connection.
【請求項4】請求項1、2又は3記載のフレキシブル光
導波路回路の導波路端面の片側又は両側に発光素子もし
くは受光素子が接続され、この光素子がさらに電子回路
パターン又は電子素子の入出力端子等と接続されている
ことを特徴としたフレキシブル光導波路回路。
4. A light emitting element or a light receiving element is connected to one or both sides of a waveguide end face of the flexible optical waveguide circuit according to claim 1, 2 or 3, and the optical element is further an electronic circuit pattern or an input / output of the electronic element. A flexible optical waveguide circuit characterized by being connected to terminals and the like.
【請求項5】請求項4記載のフレキシブル光導波路回路
は、光導波路基板側にあらかじめ光素子の接続を行な
い、しかる後に電子回路パターン又は電子素子の入出力
端子への接続が可能となる様な半田階層を有することを
特徴としたフレキシブル光導波路回路。
5. The flexible optical waveguide circuit according to claim 4, wherein the optical element is connected to the optical waveguide substrate side in advance, and thereafter the electronic circuit pattern or the input / output terminal of the electronic element can be connected. A flexible optical waveguide circuit having a solder layer.
【請求項6】請求項1,2,3,4又は5記載のフレキ
シブル光導波路回路は、発光1×受光Nの並列又は縦続
接続,発光N×受光Mの並列又は縦続列接続により導波
路間又は光素子間が接続されていることを特徴とした多
チャンネルフレキシブル光導波路回路。
6. The flexible optical waveguide circuit according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the light-emitting 1 × light-receiving N is connected in parallel or cascade, and the light-emitting N × light-receiving M is connected in parallel or cascade. Alternatively, a multi-channel flexible optical waveguide circuit in which optical elements are connected to each other.
【請求項7】請求項1,2,3,4,5又は6記載のフ
レキシブル光導波路回路には、導波路の端面又は導波路
中に斜めもしくは球状の加工部を有しローパス、ハイパ
スフィルター等による合分波機能を有すること,又はマ
ハツェンダ干渉法等による分波機能を有し、波長の異な
る発光素子が並列又は縦続接続されており、波長多重が
可能となるようにしたことを特徴としたフレキシブル光
導波路回路。
7. The flexible optical waveguide circuit according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein a low-pass, high-pass filter or the like has an end face of the waveguide or an oblique or spherical processed portion in the waveguide. It is characterized by having a multiplexing / demultiplexing function by means of, or by having a demultiplexing function by the Maha-Zehnder interferometry method, etc., in which light-emitting elements of different wavelengths are connected in parallel or in cascade, and wavelength multiplexing is enabled. Flexible optical waveguide circuit.
【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6又は7記載
のフレキシブル光導波路回路基板の片面又は両面にはメ
タライズが施されており、電子回路基板等へのフレキシ
ブル光導波路回路の接続に於いてはグランド面として機
能し、電子回路より発生する電気力線を吸収し電気信号
の干渉、減衰を抑止することを特徴とするフレキシブル
光導波路回路。
8. A flexible optical waveguide circuit for an electronic circuit board or the like, wherein one side or both sides of the flexible optical waveguide circuit board according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 is metalized. A flexible optical waveguide circuit, which functions as a ground plane in the connection of, and absorbs the lines of electric force generated from an electronic circuit to suppress the interference and attenuation of electric signals.
【請求項9】請求項4,5,6,7又は8記載のフレキ
シブル光導波路回路の導波路と接合している発受光素子
は、電子素子の電極ボンデイングエリアと同程度もしく
はそれより小型であり、直接電子素子の電極又は電子回
路基板のパターン上へ接続することが可能であることを
特徴としたフレキシブル光導波路回路。
9. The light emitting / receiving element joined to the waveguide of the flexible optical waveguide circuit according to claim 4, 5, 6 or 7 is as small as or smaller than the electrode bonding area of the electronic element. A flexible optical waveguide circuit, which can be directly connected to an electrode of an electronic device or a pattern of an electronic circuit board.
【請求項10】請求項7,8又は9記載のフレキシブル
光導波路回路は、多層に積層され導波路中に形成された
斜めもしくは球状加工部及びフィルターコーテングによ
る反射により、層間の伝送及び合波、分波が可能であり
3次元の伝送及び波長多重伝送を行なうことを特徴とす
るフレキシブル光導波路回路。
10. The flexible optical waveguide circuit according to claim 7, 8 or 9, wherein transmission and multiplexing between layers are caused by reflection by a slanted or spherically processed portion and a filter coating which are laminated in multiple layers and formed in the waveguide. A flexible optical waveguide circuit capable of demultiplexing and performing three-dimensional transmission and wavelength division multiplexing transmission.
【請求項11】請求項1,2,3,4,5,6,7,
8,9又は10記載のフレキシブル光導波路回路基板
は、片面がグランド面、もう一方の面がコプレナウエー
ヴガイド等の高周波信号回路面で構成されており、単品
もしくはアレイ状の光素子が光導波路回路基板上で光接
続されボンデイングされており、光素子への又は光素子
からの高周波信号の干渉、減衰、遅延を抑制することを
特徴としたフレキシブル光導波路回路。
11. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
The flexible optical waveguide circuit board described in 8, 9, or 10 has a ground surface on one side and a high-frequency signal circuit surface such as a coplanar wave guide on the other side. A flexible optical waveguide circuit which is optically connected and bonded on a circuit board, and which suppresses interference, attenuation, and delay of a high-frequency signal to or from an optical element.
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