JPH0667050A - リ−ドフレ−ムを用いるコンタクトを有する光学ウェ−ブガイド - Google Patents
リ−ドフレ−ムを用いるコンタクトを有する光学ウェ−ブガイドInfo
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- JPH0667050A JPH0667050A JP5200136A JP20013693A JPH0667050A JP H0667050 A JPH0667050 A JP H0667050A JP 5200136 A JP5200136 A JP 5200136A JP 20013693 A JP20013693 A JP 20013693A JP H0667050 A JPH0667050 A JP H0667050A
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- B29D11/00663—Production of light guides
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学デバイスの製造工程が実質的にいっそう
簡潔であり、また組立工程をより簡潔にする新規で改良
された光学ウェ−ブガイドを提供すること。 【構成】 モ−ルドされた電導体（３０）を有するモ−
ルドされた光学ウェ−ブガイド（２０）は、ウェ−ブガ
イドの１つの端部（３５）に配置される光学デバイス
（５０）に接触し、ウェ−ブガイドの露出した部分で光
学デバイスに対する外部電気アクセス（３８）を提供す
る。ウェ−ブガイドおよび組立られた光学デバイスは、
配線回路基板などに搭載され、リ−ド・ワイヤによって
接続される。
簡潔であり、また組立工程をより簡潔にする新規で改良
された光学ウェ−ブガイドを提供すること。 【構成】 モ−ルドされた電導体（３０）を有するモ−
ルドされた光学ウェ−ブガイド（２０）は、ウェ−ブガ
イドの１つの端部（３５）に配置される光学デバイス
（５０）に接触し、ウェ−ブガイドの露出した部分で光
学デバイスに対する外部電気アクセス（３８）を提供す
る。ウェ−ブガイドおよび組立られた光学デバイスは、
配線回路基板などに搭載され、リ−ド・ワイヤによって
接続される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に光学デバイスを形
成する方法および装置に関し、特に光学デバイスと光学
ウェ−ブガイドを結合する方法および装置に関する。
成する方法および装置に関し、特に光学デバイスと光学
ウェ−ブガイドを結合する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光学デバイスと光学ウェ−ブガイ
ドとの結合は困難な作業であり、一般には手作業または
半自動化工程によって光学ウェ−ブガイドと光学デバイ
スとを相互接続または結合していた。概してこれらの方
法は複雑であり、非効率的であり、大量生産に適したも
のではない。光学デバイスをウェ−ブガイドに結合する
ことに関する主な問題は、光学デバイスとウェ−ブガイ
ドとの間を電気的または機構的に結合する方法および構
造に関するものである。
ドとの結合は困難な作業であり、一般には手作業または
半自動化工程によって光学ウェ−ブガイドと光学デバイ
スとを相互接続または結合していた。概してこれらの方
法は複雑であり、非効率的であり、大量生産に適したも
のではない。光学デバイスをウェ−ブガイドに結合する
ことに関する主な問題は、光学デバイスとウェ−ブガイ
ドとの間を電気的または機構的に結合する方法および構
造に関するものである。
【０００３】従来は、光学デバイスとウェ−ブガイドと
の結合は、光学デバイスを作動させ、注意深く手作業で
調整し、それらの間の光が最大になるように光学デバイ
スをウェ−ブガイドに結合していた。これは、一般にア
クティブ・アライメント（ａｃｔｉｖｅ ａｌｉｇｎｍ
ｅｎｔ）と呼ばれ、その後光学デバイスをウェ−ブガイ
ドに結合または固定する。しかし、手作業で光学デバイ
スとウェ−ブガイドを調整することによって、多くの問
題が生じる。たとえば、非常に集中力を要する業務にな
ること，コストがかかること，不正確なおよび／または
良好でないアラインメント等である。さらに、光学デバ
イスと光学ウェ−ブガイドとを共に結合する接着剤が硬
化すると、光学ウェ−ブガイドに対する光学デバイスの
アラインメントをずらし、光学デバイスからの光の伝達
を潜在的に非効率的なものにすることとなる。さらに、
もしアラインメントが十分でなくなると、使用できない
製品が製造され、コストは上昇し、生産能力も減少す
る。
の結合は、光学デバイスを作動させ、注意深く手作業で
調整し、それらの間の光が最大になるように光学デバイ
スをウェ−ブガイドに結合していた。これは、一般にア
クティブ・アライメント（ａｃｔｉｖｅ ａｌｉｇｎｍ
ｅｎｔ）と呼ばれ、その後光学デバイスをウェ−ブガイ
ドに結合または固定する。しかし、手作業で光学デバイ
スとウェ−ブガイドを調整することによって、多くの問
題が生じる。たとえば、非常に集中力を要する業務にな
ること，コストがかかること，不正確なおよび／または
良好でないアラインメント等である。さらに、光学デバ
イスと光学ウェ−ブガイドとを共に結合する接着剤が硬
化すると、光学ウェ−ブガイドに対する光学デバイスの
アラインメントをずらし、光学デバイスからの光の伝達
を潜在的に非効率的なものにすることとなる。さらに、
もしアラインメントが十分でなくなると、使用できない
製品が製造され、コストは上昇し、生産能力も減少す
る。
【０００４】また、光学デバイスを光学ウェ−ブガイド
に結合する間およびその後の処理過程の間に熱が発生す
る。その熱は、信頼性のある相互接続および信頼性のあ
る動作のために、除去することが望まれる。一般に、光
学デバイスを光学ウェ−ブガイドに結合する従来の装置
および方法は、相互接続の間およびその後の処理過程の
間に発生する熱を散逸させる適切な手段を含んではいな
かった。
に結合する間およびその後の処理過程の間に熱が発生す
る。その熱は、信頼性のある相互接続および信頼性のあ
る動作のために、除去することが望まれる。一般に、光
学デバイスを光学ウェ−ブガイドに結合する従来の装置
および方法は、相互接続の間およびその後の処理過程の
間に発生する熱を散逸させる適切な手段を含んではいな
かった。
【０００５】したがって、光学デバイスをウェ−ブガイ
ドに結合する従来の方法では、厳しい制限を課すことと
なる。また、光学デバイスとウェ−ブガイドとの間の相
互結合を形成するために用いられる従来のプロセスは、
複雑で高価なものであるだけでなく、非効率的なプロセ
スである。したがって、光学デバイスと光学ウェ−ブガ
イドとを結合する方法および新規な結合が望まれてい
る。
ドに結合する従来の方法では、厳しい制限を課すことと
なる。また、光学デバイスとウェ−ブガイドとの間の相
互結合を形成するために用いられる従来のプロセスは、
複雑で高価なものであるだけでなく、非効率的なプロセ
スである。したがって、光学デバイスと光学ウェ−ブガ
イドとを結合する方法および新規な結合が望まれてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気的コン
タクトを有する新規で改良された光学ウェ−ブガイドを
提供することを目的とする。
タクトを有する新規で改良された光学ウェ−ブガイドを
提供することを目的とする。
【０００７】本発明はさらに、光学デバイスの製造工程
が実質的にいっそう簡潔であり、また組立工程を実質的
により簡潔にする新規で改良された光学ウェ−ブガイド
を提供することを目的とする。
が実質的にいっそう簡潔であり、また組立工程を実質的
により簡潔にする新規で改良された光学ウェ−ブガイド
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】これらの課題および上述
した問題は、以下に述べる光学ウェ−ブガイドを実現す
ることによって解決される。光学ウェ−ブガイドは、そ
の第１クラッド層と、前記第１クラッド層に重なるよう
に形成される第２クラッド層と、前記第１，第２クラッ
ド層の間に配置されてその結果実質的に包囲される光伝
導コアであって、前記コアは前記ウェ−ブガイドの反対
側の端部で光学的にアクセス可能な第１，第２端部を有
する光伝導コアと、前記コアの前記第１端部に隣接する
ウェ−ブガイドの端部内に配置される外部アクセス可能
なコンタクトおよび前記第１クラッド層の外部表面上に
配置される外部アクセス可能な部分と共に前記第１クラ
ッド層内に形成される第１電導体とを含む光学ウェ−ブ
ガイドである。
した問題は、以下に述べる光学ウェ−ブガイドを実現す
ることによって解決される。光学ウェ−ブガイドは、そ
の第１クラッド層と、前記第１クラッド層に重なるよう
に形成される第２クラッド層と、前記第１，第２クラッ
ド層の間に配置されてその結果実質的に包囲される光伝
導コアであって、前記コアは前記ウェ−ブガイドの反対
側の端部で光学的にアクセス可能な第１，第２端部を有
する光伝導コアと、前記コアの前記第１端部に隣接する
ウェ−ブガイドの端部内に配置される外部アクセス可能
なコンタクトおよび前記第１クラッド層の外部表面上に
配置される外部アクセス可能な部分と共に前記第１クラ
ッド層内に形成される第１電導体とを含む光学ウェ−ブ
ガイドである。
【０００９】上述した課題および問題は、また以下に述
べる以下に述べる電気的コンタクトを有する光学ウェ−
ブガイドを形成する方法を実行することにより解決され
る。その方法は、内側表面を有する第１クラッド層およ
び前記クラッド層内に配置される第１電導体をモ−ルド
する段階であって、前記第１電導体は前記第１クラッド
層の端部に配置される外部アクセス可能なコンタクトお
よび前記第１クラッド層の外部表面上に配置される外部
アクセス可能な部分を有する第１クラッド層をモ−ルド
する段階と、内側表面においてチャネルを有する第２ク
ラッド層をモ−ルドする段階と、第２クラッド層の前記
内側表面に重なるように前記第１クラッド層の前記内側
表面を形成し、前記第１および第２クラッド層の間に配
置されてその結果実質的に包囲される光電導コアを形成
する段階であって、前記コアは前記第１電導体の前記外
部アクセス可能なコンタクトに隣接して配置される前記
第１端部と共に前記ウェ−ブガイドの反対側の端部で光
学的にアクセス可能な第１および第２端部を有する前記
第１クラッド層の前記内側表面を形成する段階とを含む
方法である。
べる以下に述べる電気的コンタクトを有する光学ウェ−
ブガイドを形成する方法を実行することにより解決され
る。その方法は、内側表面を有する第１クラッド層およ
び前記クラッド層内に配置される第１電導体をモ−ルド
する段階であって、前記第１電導体は前記第１クラッド
層の端部に配置される外部アクセス可能なコンタクトお
よび前記第１クラッド層の外部表面上に配置される外部
アクセス可能な部分を有する第１クラッド層をモ−ルド
する段階と、内側表面においてチャネルを有する第２ク
ラッド層をモ−ルドする段階と、第２クラッド層の前記
内側表面に重なるように前記第１クラッド層の前記内側
表面を形成し、前記第１および第２クラッド層の間に配
置されてその結果実質的に包囲される光電導コアを形成
する段階であって、前記コアは前記第１電導体の前記外
部アクセス可能なコンタクトに隣接して配置される前記
第１端部と共に前記ウェ−ブガイドの反対側の端部で光
学的にアクセス可能な第１および第２端部を有する前記
第１クラッド層の前記内側表面を形成する段階とを含む
方法である。
【００１０】
【実施例】図１はモ−ルドされたウェ−ブガイド１０の
端部を示すものである。モ−ルドされたウェ−ブガイド
１０は第１クラッド層１２，第２クラッド層１４および
コア１５からなる。第２クラッド層１４は内側表面内の
軸方向に伸びるチャネルと共にモ−ルドされ、そのチャ
ネルは処理されていないコア材料をその中に受けるよう
に設計される。一般に、モ−ルドされた第１クラッド層
１２および第２クラッド層の内側表面は、光学的に透明
である材料によって結合され、その材料はウェ−ブガイ
ド１０のコア１５を形成し、接着剤（ａｄｈｅｓｉｖ
ｅ）としてまたは光学的に透明なポリマとして働く。光
学的に透明な材料は一般にいくつかの材料のうちの１つ
であり、例えばエポキシ，プラスチック，ポリイミド等
である。一般にこれらの光学的に透明な材料の屈折率
は、１．５４から１．５８の範囲である。光学ウェ−ブ
ガイドを形成するためコア１５の屈折率はクラッド層１
２，１４の屈折率より少なくとも０．０１大きくする必
要がある。
端部を示すものである。モ−ルドされたウェ−ブガイド
１０は第１クラッド層１２，第２クラッド層１４および
コア１５からなる。第２クラッド層１４は内側表面内の
軸方向に伸びるチャネルと共にモ−ルドされ、そのチャ
ネルは処理されていないコア材料をその中に受けるよう
に設計される。一般に、モ−ルドされた第１クラッド層
１２および第２クラッド層の内側表面は、光学的に透明
である材料によって結合され、その材料はウェ−ブガイ
ド１０のコア１５を形成し、接着剤（ａｄｈｅｓｉｖ
ｅ）としてまたは光学的に透明なポリマとして働く。光
学的に透明な材料は一般にいくつかの材料のうちの１つ
であり、例えばエポキシ，プラスチック，ポリイミド等
である。一般にこれらの光学的に透明な材料の屈折率
は、１．５４から１．５８の範囲である。光学ウェ−ブ
ガイドを形成するためコア１５の屈折率はクラッド層１
２，１４の屈折率より少なくとも０．０１大きくする必
要がある。
【００１１】モ−ルドされたウェ−ブガイド１０の本実
施例では、第１クラッド層１２の内側表面を第２クラッ
ド層１４の内側表面に結合するためにエポキシが用いら
れている。エポキシを適用することは、第１クラッド層
１２のチャネルを完全に充填し、コア１５を形成するよ
うに行われる。その結果コア１５は、クラッド層１２，
１４によって完全に包囲されるので、コア１５は光また
は光信号を伝導させるために優れた特性を有することと
なる。これらの優れた特性は、高速通信装置を支援する
ことに使用され、例えばチップからチップへの通信，ボ
−ドからチップへの通信，ボ−ドからボ−ドへの通信，
コンピュ−タからコンピュ−タへの通信などである。さ
らに、モ−ルドされたウェ−ブガイド１０においてクラ
ッド層１２，１４の屈折率を適合させるとより有用性が
増進する。
施例では、第１クラッド層１２の内側表面を第２クラッ
ド層１４の内側表面に結合するためにエポキシが用いら
れている。エポキシを適用することは、第１クラッド層
１２のチャネルを完全に充填し、コア１５を形成するよ
うに行われる。その結果コア１５は、クラッド層１２，
１４によって完全に包囲されるので、コア１５は光また
は光信号を伝導させるために優れた特性を有することと
なる。これらの優れた特性は、高速通信装置を支援する
ことに使用され、例えばチップからチップへの通信，ボ
−ドからチップへの通信，ボ−ドからボ−ドへの通信，
コンピュ−タからコンピュ−タへの通信などである。さ
らに、モ−ルドされたウェ−ブガイド１０においてクラ
ッド層１２，１４の屈折率を適合させるとより有用性が
増進する。
【００１２】一般にエポキシは様々な方法で硬化され
る。たとえば空気乾燥，紫外線にさらすもの，熱を用い
るものなどがある。特定の硬化させる方法を選択するこ
とは特定の製品に依存し、更には第１，第２クラッド層
１２，１４を形成するために用いられる接着剤またはク
ラッド材料を選択することに依存する。
る。たとえば空気乾燥，紫外線にさらすもの，熱を用い
るものなどがある。特定の硬化させる方法を選択するこ
とは特定の製品に依存し、更には第１，第２クラッド層
１２，１４を形成するために用いられる接着剤またはク
ラッド材料を選択することに依存する。
【００１３】例をもって示せば、第１クラッド層および
第２クラッド層１４は透明なエポキシ・モ−ルド化合物
を目的に応じて提供されたモ−ルド（図には示されてい
ない）に注入することによって形成される。これにはた
とえばＤｅｘｔｅｒ社の商品ＨＹＳＯＬが利用可能であ
る。モ−ルドの温度は１５０℃ないし１７５℃の範囲内
であり、好適な温度範囲は摂氏１６０度ないし摂氏１６
５度である。モ−ルドをモ−ルドする圧力の範囲は、５
００ｐｓｉないし１０００ｐｓｉであり、好適な圧力の
範囲は１平方インチ当り７５０ポンドないし１平方イン
チ当り８００ポンドである。一般に転移時間の範囲は１
５０℃の温度で３０ないし５０秒であり、１７５℃の温
度で２０ないし３０秒である。硬化時間の範囲は一般に
１５０℃で３ないし５分であり、１７５℃の温度で２か
ら４分である。
第２クラッド層１４は透明なエポキシ・モ−ルド化合物
を目的に応じて提供されたモ−ルド（図には示されてい
ない）に注入することによって形成される。これにはた
とえばＤｅｘｔｅｒ社の商品ＨＹＳＯＬが利用可能であ
る。モ−ルドの温度は１５０℃ないし１７５℃の範囲内
であり、好適な温度範囲は摂氏１６０度ないし摂氏１６
５度である。モ−ルドをモ−ルドする圧力の範囲は、５
００ｐｓｉないし１０００ｐｓｉであり、好適な圧力の
範囲は１平方インチ当り７５０ポンドないし１平方イン
チ当り８００ポンドである。一般に転移時間の範囲は１
５０℃の温度で３０ないし５０秒であり、１７５℃の温
度で２０ないし３０秒である。硬化時間の範囲は一般に
１５０℃で３ないし５分であり、１７５℃の温度で２か
ら４分である。
【００１４】硬化する工程の後、第１クラッド層１２お
よび第２クラッド層１４はモ−ルドから取り除かれる。
一般に、ポスト・キュア（ｐｏｓｔ−ｃｕｒｅ）工程
は、ＨＹＳＯＬ材料が最大の物理的および電気的特性で
接着するために必要である。この工程は一般に摂氏１５
０℃で約２ないし４時間続く。ポスト・キュア工程の
後、第１クラッド層１２および第２クラッド層１４は約
１．５２の屈折率を有するようになる。
よび第２クラッド層１４はモ−ルドから取り除かれる。
一般に、ポスト・キュア（ｐｏｓｔ−ｃｕｒｅ）工程
は、ＨＹＳＯＬ材料が最大の物理的および電気的特性で
接着するために必要である。この工程は一般に摂氏１５
０℃で約２ないし４時間続く。ポスト・キュア工程の
後、第１クラッド層１２および第２クラッド層１４は約
１．５２の屈折率を有するようになる。
【００１５】モ−ルドおよび硬化の処理がなされ、更に
そのモ−ルドからクラッド層１２およびクラッド層１４
が除去されると、第１クラッド層および第２クラッド層
１２，１４は組立準備に入る。組立は、クラッド層の１
つの内側表面に、光学的に透明な接着剤を適用すること
によって行われる。その光学的に透明な接着剤の屈折率
は第１，第２クラッド層１２，１４を形成する材料より
少なくとも０．０１高くする必要がある。この特定の実
施例においては、エポキシ・テクノロジ社（ＥＰＯＸＹ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣ）の商品ＥＰＯ−ＴＥ
Ｋ３０１−２を用いて光学的に透明なエポキシを適用し
ている。一般に、接着剤が第１クラッド層１２の内側表
面に適用された後、第２クラッド層１４の内側表面は第
１クラッド層１２の内側表面に対して圧力がかけられ、
その結果チャネルを圧縮して充填し、第１クラッド層１
２と第２クラッド層１４を共に接着する。
そのモ−ルドからクラッド層１２およびクラッド層１４
が除去されると、第１クラッド層および第２クラッド層
１２，１４は組立準備に入る。組立は、クラッド層の１
つの内側表面に、光学的に透明な接着剤を適用すること
によって行われる。その光学的に透明な接着剤の屈折率
は第１，第２クラッド層１２，１４を形成する材料より
少なくとも０．０１高くする必要がある。この特定の実
施例においては、エポキシ・テクノロジ社（ＥＰＯＸＹ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣ）の商品ＥＰＯ−ＴＥ
Ｋ３０１−２を用いて光学的に透明なエポキシを適用し
ている。一般に、接着剤が第１クラッド層１２の内側表
面に適用された後、第２クラッド層１４の内側表面は第
１クラッド層１２の内側表面に対して圧力がかけられ、
その結果チャネルを圧縮して充填し、第１クラッド層１
２と第２クラッド層１４を共に接着する。
【００１６】エポキシを接着するための硬化時間は温度
に依存する。たとえば、室温では硬化時間は２日であ
り、摂氏８０℃では硬化時間は１．５時間である。モ−
ルドおよびモ−ルドされたウェ−ブガイド１０の構造に
関する更なる情報は、シリアル番号０７／８８９，３３
５の現在係属している米国特許出願”Ｍｏｌｄｅｄ ｗ
ａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍ
ａｋｉｎｇ Ｓａｍｅ”に記載されており、これは１９
９２年５月２８日に出願され、本発明と同じ譲受人に譲
渡されている。
に依存する。たとえば、室温では硬化時間は２日であ
り、摂氏８０℃では硬化時間は１．５時間である。モ−
ルドおよびモ−ルドされたウェ−ブガイド１０の構造に
関する更なる情報は、シリアル番号０７／８８９，３３
５の現在係属している米国特許出願”Ｍｏｌｄｅｄ ｗ
ａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍ
ａｋｉｎｇ Ｓａｍｅ”に記載されており、これは１９
９２年５月２８日に出願され、本発明と同じ譲受人に譲
渡されている。
【００１７】図２，３，４は、電気的結合部と共に描か
れたモ−ルドされたウェ−ブガイド２０である。光学ウ
ェ−ブガイド２０は第１クラッド層２２および第２クラ
ッド層２４を含み、上述したようにそれらの間に配置さ
れたコア２５を含む。さらに、第２クラッド層２４は最
下面に配置されるグランド・プレ−ン（ｇｒｏｕｎｄｐ
ｌａｎｅ）すなわち接地導体を有する。また、複数の電
気的導体３０は、本実施例では各々のコア２５につき１
つであり、例えば柔軟性のあるリ−ドフレ−ムのとして
提供され、そのリ−ドフレ−ムは半導体技術の分野では
周知のものである。接地導体２６および導体３０は、
銅，アルミニウム，金，銀などの適切な電気導電性材料
のうちの１つである。
れたモ−ルドされたウェ−ブガイド２０である。光学ウ
ェ−ブガイド２０は第１クラッド層２２および第２クラ
ッド層２４を含み、上述したようにそれらの間に配置さ
れたコア２５を含む。さらに、第２クラッド層２４は最
下面に配置されるグランド・プレ−ン（ｇｒｏｕｎｄｐ
ｌａｎｅ）すなわち接地導体を有する。また、複数の電
気的導体３０は、本実施例では各々のコア２５につき１
つであり、例えば柔軟性のあるリ−ドフレ−ムのとして
提供され、そのリ−ドフレ−ムは半導体技術の分野では
周知のものである。接地導体２６および導体３０は、
銅，アルミニウム，金，銀などの適切な電気導電性材料
のうちの１つである。
【００１８】図３，４において見られるように電気的導
体３０は第１クラッド層２２内にモ−ルドされ、その各
々は第１端部を有し、モ−ルドされた光学ウェ−ブガイ
ド２０の端部３５において電気的にアクセス可能なコン
タクト３２を形成する。電気的導体３０は第１クラッド
層２２のバルク（ｂｕｌｋ）内に伸び、３７において直
角に２回折り曲げられ、各電気的導体３０の一部分３８
が第１クラッド層２２の上部表面上に横たわるように形
成され、外部と電気的に結合することが可能になる。第
１クラッド層２２の上部表面内の部分３８は、その用途
ならびに形成される外部電気結合部の配置および種類に
依存する。
体３０は第１クラッド層２２内にモ−ルドされ、その各
々は第１端部を有し、モ−ルドされた光学ウェ−ブガイ
ド２０の端部３５において電気的にアクセス可能なコン
タクト３２を形成する。電気的導体３０は第１クラッド
層２２のバルク（ｂｕｌｋ）内に伸び、３７において直
角に２回折り曲げられ、各電気的導体３０の一部分３８
が第１クラッド層２２の上部表面上に横たわるように形
成され、外部と電気的に結合することが可能になる。第
１クラッド層２２の上部表面内の部分３８は、その用途
ならびに形成される外部電気結合部の配置および種類に
依存する。
【００１９】接地導体２６は、銅，アルミニウム，金，
銀などの電気導電性材料の層である。接地導体２６は、
クラッド層２４の中にまたはクラッド層に沿って、クラ
ッド層が形成された後にクラッド層２４上に堆積され
る。さらに、接地導体２６は本実施例においてはグラン
ド・プレ−ンとして参照される。しかし、ある特定の製
品では接地導体２６は第２クラッド層２４内にモ−ルド
され、電導体３０と同様な複数の個々の導体を含むこと
も可能であることは当業者にとって明らかであろう。何
れの場合も、接地導体２６は一般に第２クラッド層２４
の端部４０内に配置された外部アクセス可能な電気的コ
ンタクト３９を含む。その端部４０は第１クラッド層２
２の端部３５と同一面内にあり、両者は光学ウェ−ブガ
イド２０の第１端部を決定することになる。また、接地
導体２６は一般に第２クラッド層２４の外部表面におい
て電気的に外部アクセス可能な部分４２を含む。
銀などの電気導電性材料の層である。接地導体２６は、
クラッド層２４の中にまたはクラッド層に沿って、クラ
ッド層が形成された後にクラッド層２４上に堆積され
る。さらに、接地導体２６は本実施例においてはグラン
ド・プレ−ンとして参照される。しかし、ある特定の製
品では接地導体２６は第２クラッド層２４内にモ−ルド
され、電導体３０と同様な複数の個々の導体を含むこと
も可能であることは当業者にとって明らかであろう。何
れの場合も、接地導体２６は一般に第２クラッド層２４
の端部４０内に配置された外部アクセス可能な電気的コ
ンタクト３９を含む。その端部４０は第１クラッド層２
２の端部３５と同一面内にあり、両者は光学ウェ−ブガ
イド２０の第１端部を決定することになる。また、接地
導体２６は一般に第２クラッド層２４の外部表面におい
て電気的に外部アクセス可能な部分４２を含む。
【００２０】図３，４では、光学ウェ−ブガイド２０の
第１端部４１に固定された光学アレイ５０が描かれてい
る。その光学アレイ５０は少なくとも１つの光学デバイ
スを含む。本実施例にあっては、光学アレイ５０は５つ
の光学デバイス５２を含む。光学デバイス５２は当該業
界で知られたデバイスの１つであり、例えば光検出ダイ
オ−ド，光放出ダイオ−ド，縦型空洞表面放出レ−ザ−
（ｖｅｒｔｉｃａｌｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅ
ｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒｓ），その他レ−ザ−に関
する装置，電界放出デバイス（ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｔｔ
ｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）等である。各々の光学デバイス
５２は、光学アレイ５０の表面５５内に配置される光学
入力／出力５４を含む。各々の光学入力／出力５４は、
個々のコア２５の１つと共に調整され、調整されたコア
２５を伝播する光は光学デバイス５２の入力／出力５４
に入射する。あるいは光学デバイス５２によって発せら
れた光は入力／出力５４から放たれ、調整されたコア２
５に入射し、反対側の端部に達することとなる。
第１端部４１に固定された光学アレイ５０が描かれてい
る。その光学アレイ５０は少なくとも１つの光学デバイ
スを含む。本実施例にあっては、光学アレイ５０は５つ
の光学デバイス５２を含む。光学デバイス５２は当該業
界で知られたデバイスの１つであり、例えば光検出ダイ
オ−ド，光放出ダイオ−ド，縦型空洞表面放出レ−ザ−
（ｖｅｒｔｉｃａｌｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅ
ｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒｓ），その他レ−ザ−に関
する装置，電界放出デバイス（ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｔｔ
ｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）等である。各々の光学デバイス
５２は、光学アレイ５０の表面５５内に配置される光学
入力／出力５４を含む。各々の光学入力／出力５４は、
個々のコア２５の１つと共に調整され、調整されたコア
２５を伝播する光は光学デバイス５２の入力／出力５４
に入射する。あるいは光学デバイス５２によって発せら
れた光は入力／出力５４から放たれ、調整されたコア２
５に入射し、反対側の端部に達することとなる。
【００２１】各々の光学デバイス５２は、光学アレイ５
０の表面５５内に配置される、互いに離れた１組の電気
端子を有し、その端子の１つは調整されたコア２５に隣
接する、または関連するコンタクト３２に結合する。他
の端子は接地導体２６のコンタクト３９に結合する。各
々の光学デバイス５２の電気端子は、導電性エポキシ，
ハンダ，ハンダペ−スト等の溶融するまたはリフロ可能
な結合材料によって、４４および４５（図３）におい
て、調整されたコア２５に隣接するまたは関連するコン
タクト３２，３９に結合される。一般に、電導体３０は
クラッド層２２内にモ−ルドされ、接地導体２６はクラ
ッド層２４内にまたはその表面上に堆積されるので、コ
ンタクト３２，３９の配置は十分に正確なものとなり、
各光学デバイスの１組の端子５２を単に固定することに
よって、コア２５と共に光学入力／出力５４を十分に調
整することが可能になる。その固定する工程は手作業で
行うことが可能であり、また用途に応じて現在用いられ
ている装置と共に行うことも可能である。
０の表面５５内に配置される、互いに離れた１組の電気
端子を有し、その端子の１つは調整されたコア２５に隣
接する、または関連するコンタクト３２に結合する。他
の端子は接地導体２６のコンタクト３９に結合する。各
々の光学デバイス５２の電気端子は、導電性エポキシ，
ハンダ，ハンダペ−スト等の溶融するまたはリフロ可能
な結合材料によって、４４および４５（図３）におい
て、調整されたコア２５に隣接するまたは関連するコン
タクト３２，３９に結合される。一般に、電導体３０は
クラッド層２２内にモ−ルドされ、接地導体２６はクラ
ッド層２４内にまたはその表面上に堆積されるので、コ
ンタクト３２，３９の配置は十分に正確なものとなり、
各光学デバイスの１組の端子５２を単に固定することに
よって、コア２５と共に光学入力／出力５４を十分に調
整することが可能になる。その固定する工程は手作業で
行うことが可能であり、また用途に応じて現在用いられ
ている装置と共に行うことも可能である。
【００２２】光学アレイ５０が光学ウェ−ブガイド２０
に物理的および電気的に結合されると、装置全体は例え
ば配線回路基板上に表面実装され、または半導体チップ
等と共にハイブリッド実装（ｈｙｂｒｉｄ ｐａｃｋａ
ｇｅ）することも可能である。光学デバイス５２に対す
る電気的結合部５２は、いくつかの有用な手段により形
成され、例えば外部電気アクセス可能な部分３８とコン
タクトまたはボンディング・パッドとの間のワイヤ・ボ
ンディングである。一般に、接地導体２６に対する単独
のコンタクトは、光学デバイス５２全体の反対側に対す
る結合を与える。
に物理的および電気的に結合されると、装置全体は例え
ば配線回路基板上に表面実装され、または半導体チップ
等と共にハイブリッド実装（ｈｙｂｒｉｄ ｐａｃｋａ
ｇｅ）することも可能である。光学デバイス５２に対す
る電気的結合部５２は、いくつかの有用な手段により形
成され、例えば外部電気アクセス可能な部分３８とコン
タクトまたはボンディング・パッドとの間のワイヤ・ボ
ンディングである。一般に、接地導体２６に対する単独
のコンタクトは、光学デバイス５２全体の反対側に対す
る結合を与える。
【００２３】光学ウェ−ブガイド２０に対する電気的コ
ンタクトを提供することに加えて、電導体３０およびグ
ランド・プレ−ン２６は、組立工程または動作中に光学
アレイ５０から生じる熱を伝導させるヒ−ト・シンクと
しても機能することに留意すべきである。断面の大き
さ，電導体３０および接地導体２６の長さ、更には電導
体３０の部分３８および接地導体２６の部分４２の長さ
は、用途に応じて、多かれ少なかれ熱を伝達できるよう
に選択される。また、本来の組立工程の間、リフロまた
は溶融する際の熱を除去するため、外部ヒ−ト・シンク
を部分３８，４２と共にコンタクト内に配置することが
可能である。
ンタクトを提供することに加えて、電導体３０およびグ
ランド・プレ−ン２６は、組立工程または動作中に光学
アレイ５０から生じる熱を伝導させるヒ−ト・シンクと
しても機能することに留意すべきである。断面の大き
さ，電導体３０および接地導体２６の長さ、更には電導
体３０の部分３８および接地導体２６の部分４２の長さ
は、用途に応じて、多かれ少なかれ熱を伝達できるよう
に選択される。また、本来の組立工程の間、リフロまた
は溶融する際の熱を除去するため、外部ヒ−ト・シンク
を部分３８，４２と共にコンタクト内に配置することが
可能である。
【００２４】リ−ドフレ−ムを介する電気信号の高速動
作に対しては、電導体の長さはその信号速度に依存して
選択する必要がある。そのような製品では、電導体の長
さはモ−ルドされたクラッド層またはその電導体の長さ
よりも短くすることが可能であり、モ−ルドされたクラ
ッド層は許容範囲の長さだけ短くすることが可能であ
る。たとえば電導体の長さは、そのクラッド層の高さ
（コアから外部表面までの距離）とほぼ同一にすること
が可能である。そのような製品では、より小さな電導体
を使用することが有用であり、例えばその範囲は１ない
し２ミリである。また他の製品では、インダクタンスを
減少させることが必要であり、係る場合は例えば電導体
は断面よりも大きく形成される。
作に対しては、電導体の長さはその信号速度に依存して
選択する必要がある。そのような製品では、電導体の長
さはモ−ルドされたクラッド層またはその電導体の長さ
よりも短くすることが可能であり、モ−ルドされたクラ
ッド層は許容範囲の長さだけ短くすることが可能であ
る。たとえば電導体の長さは、そのクラッド層の高さ
（コアから外部表面までの距離）とほぼ同一にすること
が可能である。そのような製品では、より小さな電導体
を使用することが有用であり、例えばその範囲は１ない
し２ミリである。また他の製品では、インダクタンスを
減少させることが必要であり、係る場合は例えば電導体
は断面よりも大きく形成される。
【００２５】図５は、電気コンタクトを有するモ−ルド
されたウェ−ブガイドの他の実施例を示す。本実施例で
は、電導体６２は上述したものと同様に第１クラッド層
６４内にモ−ルドされる。しかし本実施例では、電導体
６２は連続的に曲げられており。領域６６で示される部
分から始まって、クラッド層６４の端部６８まで続いて
いる。２回直角に曲げられている図２ないし図４に示す
実施例では、電導体６２にストレスをかけすぎることと
なる場合に、本実施例が有用である。種々の電導体およ
びその形状は、用いられている材料および光学ウェ−ブ
ガイドの用途に応じて、開示されたウェ−ブガイドに用
いることが可能であることは、当業者にとって明らかで
あろう。
されたウェ−ブガイドの他の実施例を示す。本実施例で
は、電導体６２は上述したものと同様に第１クラッド層
６４内にモ−ルドされる。しかし本実施例では、電導体
６２は連続的に曲げられており。領域６６で示される部
分から始まって、クラッド層６４の端部６８まで続いて
いる。２回直角に曲げられている図２ないし図４に示す
実施例では、電導体６２にストレスをかけすぎることと
なる場合に、本実施例が有用である。種々の電導体およ
びその形状は、用いられている材料および光学ウェ−ブ
ガイドの用途に応じて、開示されたウェ−ブガイドに用
いることが可能であることは、当業者にとって明らかで
あろう。
【００２６】図６は、図２のモ−ルドされた光学ウェ−
ブガイドを形成する１つの方法における、中間段階での
断面図である。この方法を用いると、２つのモ−ルドさ
れたクラッド層は１つのリ−ドフレ−ムから同時に形成
される。この形成方法は、リ−ドフレ−ムの折れ曲がり
（ｆｏｌｄ）に対して均整のとれたストレスを提供し、
さらには導体間の間隔を精密かつ一定に維持する。リ−
ドフレ−ムがクラッド層内にモ−ルドされると、そのク
ラッド層は、ソ−（ｓａｗ）または同様な装置によっ
て、「カット」で示される矢印のところで切断される。
ブガイドを形成する１つの方法における、中間段階での
断面図である。この方法を用いると、２つのモ−ルドさ
れたクラッド層は１つのリ−ドフレ−ムから同時に形成
される。この形成方法は、リ−ドフレ−ムの折れ曲がり
（ｆｏｌｄ）に対して均整のとれたストレスを提供し、
さらには導体間の間隔を精密かつ一定に維持する。リ−
ドフレ−ムがクラッド層内にモ−ルドされると、そのク
ラッド層は、ソ−（ｓａｗ）または同様な装置によっ
て、「カット」で示される矢印のところで切断される。
【００２７】図７は、図２のモ−ルドされた光学ウェ−
ブガイドを形成する他の方法における、中間段階での断
面図である。この方法では、２つの離れた位置で１つの
リ−ドフレ−ムが再度折り畳まれ、または曲げられてい
る。そのリ−ドフレ−ムは、たとえば２つの別々のモ−
ルド内において、２つの別々のクラッド層内にモ−ルド
される。その２つのクラッド層は、「カット」で示され
る２つの矢印のところで、そのリ−ドフレ−ムを切断す
ることによって分離される。
ブガイドを形成する他の方法における、中間段階での断
面図である。この方法では、２つの離れた位置で１つの
リ−ドフレ−ムが再度折り畳まれ、または曲げられてい
る。そのリ−ドフレ−ムは、たとえば２つの別々のモ−
ルド内において、２つの別々のクラッド層内にモ−ルド
される。その２つのクラッド層は、「カット」で示され
る２つの矢印のところで、そのリ−ドフレ−ムを切断す
ることによって分離される。
【００２８】
【発明の効果】以上本発明によれば、製造工程がより簡
潔で正確な新規で改良された、電気的接続を有するモ−
ルドされた光学ウェ−ブガイドが開示され、光学ウェ−
ブガイドに関する後の工程も実質的に簡単になる。その
電気的接続はウェ−ブガイドがモ−ルドされるのと同時
にウェ−ブガイド内にモ−ルドされるので、そのコンタ
クトはより正確なものとなり、また、より配置しやすい
ものとなる。その電気的コンタクトは正確に配置される
ので、後の組立工程は装置（ロボットなど）を用いて行
うことが可能であり、光学デバイスとウェ−ブガイドの
コアを光学的に調整するよりも、その電気的コンタクト
の信頼性の方が高いものになる。さらに、開示された光
学ウェ−ブガイドは、組立工程中のダメ−ジを減少させ
るヒ−ト・シンクをも提供し、信頼性のある動作および
効率的な動作を与える。
潔で正確な新規で改良された、電気的接続を有するモ−
ルドされた光学ウェ−ブガイドが開示され、光学ウェ−
ブガイドに関する後の工程も実質的に簡単になる。その
電気的接続はウェ−ブガイドがモ−ルドされるのと同時
にウェ−ブガイド内にモ−ルドされるので、そのコンタ
クトはより正確なものとなり、また、より配置しやすい
ものとなる。その電気的コンタクトは正確に配置される
ので、後の組立工程は装置（ロボットなど）を用いて行
うことが可能であり、光学デバイスとウェ−ブガイドの
コアを光学的に調整するよりも、その電気的コンタクト
の信頼性の方が高いものになる。さらに、開示された光
学ウェ−ブガイドは、組立工程中のダメ−ジを減少させ
るヒ−ト・シンクをも提供し、信頼性のある動作および
効率的な動作を与える。
【図１】モ−ルドされた光学ウェ−ブガイドの端部を示
す。
す。
【図２】本発明による電気的結合部を有するモ−ルドさ
れた光学ウェ−ブガイドの断面図を示す。
れた光学ウェ−ブガイドの断面図を示す。
【図３】電気的および光学的に結合された光学デバイス
について、図２の線３−３で示される部分の断面図であ
る。
について、図２の線３−３で示される部分の断面図であ
る。
【図４】図３のモ−ルドされた光学ウェ−ブガイドおよ
び光学デバイスの斜視図である。
び光学デバイスの斜視図である。
【図５】モ−ルドされた光学ウェ−ブガイドの他の実施
例の図３に対応する断面図を示す。
例の図３に対応する断面図を示す。
【図６】図２のモ−ルドされた光学ウェ−ブガイドを形
成する１つの方法における、中間段階での断面図であ
る。
成する１つの方法における、中間段階での断面図であ
る。
【図７】図２のモ−ルドされた光学ウェ−ブガイドを形
成する他の方法における、中間段階での断面図である。
成する他の方法における、中間段階での断面図である。
１０ モ−ルドされた光学ウェ−ブガイド １２ 第１クラッド層 １４ 第２クラッド層 １５ コア ２０ モ−ルドされた光学ウェ−ブガイド ２２ 第１クラッド層 ２４ 第２クラッド層 ２５ コア ２６ 接地導体 ３０ 電導体 ３２，３８，３９，４２ コンタクト ３５，４０，４１ 端部 ５０ 光学アレイ ５２ 光学デバイス ５４ 光学入力／出力 ５５ 光学アレイの表面 ６２ 電導体 ６４ 第１クラッド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビス・エイチ・ハ−トマン アメリカ合衆国アリゾナ州フェニックス、 サウス・17番・ストリ−ト16435 (72)発明者 シュン・ミ−ン・クオ アメリカ合衆国アリゾナ州チャンドラ−、 ウェスト・ギャリ−・ドライブ5943 (72)発明者 クリストファ−・ケイ・ワイ・チュン アメリカ合衆国アリゾナ州メサ、ナンバ− 2006・サウス・ロングモア843
Claims (3)
- 【請求項１】 第１クラッド層（２２）；前記第１クラ
ッド層に重なるように形成される第２クラッド層（２
４）；前記第１，第２クラッド層の間に配置されてその
結果実質的に包囲される光伝導コア（２５）であって、
前記コアは前記ウェ−ブガイドの反対側の端部で光学的
にアクセス可能な第１，第２端部を有する光伝導コア
（２５）；および前記コアの前記第１端部に隣接するウ
ェ−ブガイドの端部（３５）内に配置される外部アクセ
ス可能なコンタクト（３２）および前記第１クラッド層
の外部表面上に配置される外部アクセス可能な部分（３
８）と共に前記第１クラッド層内に形成される第１電導
体（３０）；から構成されることを特徴とする光学ウェ
−ブガイド。 - 【請求項２】 第１表面（５５）上に配置される光学的
入力／出力（５４）および電気的端子（４５）を有する
光学デバイス（５０）；第１クラッド層（２２），前記
第１クラッド層に重なるように形成される第２クラッド
層（２４），前記第１および第２クラッド層の間に配置
されてその結果実質的に包囲される光伝導コア（２５）
であって、前記コアは前記ウェ−ブガイドの反対側の端
部で光学的にアクセス可能な第１および第２端部を有す
る光伝導コア（２５），前記コアの前記第１端部に隣接
するウェ−ブガイドの端部（３５）内に配置される外部
アクセス可能なコンタクト（３２）および前記第１クラ
ッド層の外部表面上に配置される外部アクセス可能な部
分（３８）と共に前記第１クラッド層内に形成される第
１電導体（３０）を含む光学ウェ−ブガイド（２０）；
および前記外部アクセス可能なコンタクト（３２）と共
に電気的コンタクトにおいて前記コア（２５）の前記第
１端部および前記電気的端子（４５）と共に実質的に調
節された前記光学入力／出力（５４）を有する前記光学
デバイス（５０）を前記ウェ−ブガイドの前記端部（３
５）に結合させる手段（４４，４５）；から構成される
ことを特徴とする光学ウェ−ブガイドに結合された光学
デバイス。 - 【請求項３】 内側表面を有する第１クラッド層（２
２）と、前記クラッド層内に配置される第１電導体（３
０）とをモ−ルドする段階であって、前記第１電導体は
前記第１クラッド層の端部（３５）に配置される外部ア
クセス可能なコンタクト（３２）および前記第１クラッ
ド層の外部表面上に配置される外部アクセス可能な部分
（３８）を有する第１クラッド層（２２）をモ−ルドす
る段階；内側表面においてチャネルを有する第２クラッ
ド層（２４）をモ−ルドする段階；および第２クラッド
層の前記内側表面に重なるように前記第１クラッド層の
前記内側表面を形成し、前記第１および第２クラッド層
の間に配置されてその結果実質的に包囲される光電導コ
ア（２５）を形成する段階であって、前記コアは前記第
１電導体（３０）の前記外部アクセス可能なコンタクト
（３２）に隣接して配置される前記第１端部と共に前記
ウェ−ブガイドの反対側の端部で光学的にアクセス可能
な第１および第２端部を有する前記第１クラッド層の前
記内側表面を形成する段階；から構成されることを特徴
とする電気的コンタクトを有する光学ウェ−ブガイドを
形成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/920,073 US5271083A (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Molded optical waveguide with contacts utilizing leadframes and method of making same |
| US920073 | 1992-07-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667050A true JPH0667050A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=25443109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5200136A Pending JPH0667050A (ja) | 1992-07-27 | 1993-07-21 | リ−ドフレ−ムを用いるコンタクトを有する光学ウェ−ブガイド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5271083A (ja) |
| EP (1) | EP0581012B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0667050A (ja) |
| DE (1) | DE69321416T2 (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432630A (en) * | 1992-09-11 | 1995-07-11 | Motorola, Inc. | Optical bus with optical transceiver modules and method of manufacture |
| US5343544A (en) * | 1993-07-02 | 1994-08-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Integrated optical fiber coupler and method of making same |
| US5482658A (en) * | 1993-08-13 | 1996-01-09 | Motorola, Inc. | Method of making an optoelectronic interface module |
| US5493437A (en) * | 1993-09-13 | 1996-02-20 | Motorola | External communication link for a credit card pager |
| US5389312A (en) * | 1993-10-26 | 1995-02-14 | Motorola, Inc. | Method of fabricating molded optical waveguides |
| TW255015B (ja) * | 1993-11-05 | 1995-08-21 | Motorola Inc | |
| US5521992A (en) * | 1994-08-01 | 1996-05-28 | Motorola, Inc. | Molded optical interconnect |
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