KR100908616B1 - 광전 복합 배선 모듈 및 정보 처리 장치 - Google Patents

광전 복합 배선 모듈 및 정보 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 협소 영역에서의 배선이 가능하고, 굴곡성 및 전자 노이즈 특성이 우수한 광전 복합 배선 모듈 및 정보 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
이 광전(光電) 복합 배선 모듈(1)은 배선부(10)와, 배선부(10)의 양단(兩端)에 설치된 한 쌍의 단자부(11A, 11B)로 구성되고, 배선부(10) 부분에서는 플렉시블 프린트 배선 기판(2) 위에 광도파로(光導波路)(3)를 적층하고, 단자부(11A, 11B)의 부분에서는 제 2 전기 배선(23b)을 광회로부(4A, 4B)와 적층되지 않은 분리된 영역에 배치하고 있다.
Figure R1020070059439
광전 복합 배선 모듈, 플렉시블 프린트 배선 기판, 광도파로, 광회로부

Description

광전 복합 배선 모듈 및 정보 처리 장치{OPTOELECTRIC COMPOSITE WIRING MODULE AND INFORMATION PROCESSING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈의 평면도.
도 2는 도 1에 나타내는 광전 복합 배선 모듈로부터 광도파로를 제외한 상태를 나타내는 평면도.
도 3의 (a)는 도 1의 A-A 단면도, (b)는 도 1의 B―B 단면도.
도 4의 (a)∼(c)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈의 가요성(可撓性)을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈의 평면도.
도 6은 도 5에 나타내는 광전 복합 배선 모듈로부터 광도파로를 제외한 상태를 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 프린트 배선 기판의 이면을 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 플렉시블 프린트 배선 기판의 이면을 나타내는 평면도.
도 9a는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 휴대 전화기를 나타내는 것으로서, (a)는 정면도, (b)는 이면도.
도 9b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 휴대 전화기의 힌지부의 상세를 나타내는 단면도.
도 10의 (a), (b)는 광전 복합 배선 모듈을 힌지통의 관통 구멍에 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈의 평면도.
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈에서의 플렉시블 프린트 배선 기판의 평면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 광전 복합 배선 모듈 2 : 플렉시블 프린트 배선 기판(FPC)
3 : 광도파로(광배선부) 4A, 4B : 광회로부
5A, 5B : 베이스 6A, 6B, 7A, 7B : 보강 부재
10 : 배선부 11A, 11B : 단자부
20 : 절연 기재 21A, 21B : 전기 배선용 외부 접속 단자
22A, 22B : 광회로부용 외부 접속 단자
23 : 전기 배선 23a : 제 1 전기 배선
23b : 제 2 전기 배선 23c : 제 3 전기 배선
23d : 제 4 전기 배선 30 : 코어(광배선)
31 : 클래드 (clad) 32A, 32B : 미러면
40A, 40B : 발광 소자 40a : 발광부
41A, 41B : 수광 소자 41a : 수광부
IC 42A, 42B : 구동 IC IC 43A, 43B : 증폭 IC
100 : 휴대 전화기 100A : 제 1 케이스
100B : 제 2 케이스 101 : 조작 버튼부
102 : 액정 표시부 103A : 제 1 보드
103B : 제 2 보드 104A : 제 1 커넥터
104B : 제 2 커넥터 105A : 제 1 커버
105B : 제 2 커버 110A : 제 1 힌지부
110B : 제 2 힌지부 111A : 제 1 힌지통
111B : 제 2 힌지통 112A, 112B : 관통 구멍
113 : 연결 오목부 114 : 연결 볼록부
115 : 힌지 부착 부재 115a, 115b : 개구
본 발명은 광전 복합 배선 모듈 및 정보 처리 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant) 등의 정보 처리 장치에 있어서, 취급하는 신호의 전송 용량의 증대에 따라, 장치의 내부 배선의 일부에 광배선을 사용한 광전 복합 배선 모듈이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조)
특허문헌 1에 기재된 광전기 복합 배선 모듈은, 가요성 및 투광성을 갖는 플 렉시블 프린트 배선 기판을 갖고, 이 기판 표면의 양단(兩端)에 전기 커넥터를 각각 설치하고, 한쪽 전기 커넥터의 근방에 발광 소자 및 드라이버 IC로 이루어지는 전기-광변환부를 배치하고, 다른 쪽 전기 커넥터의 근방에 수광 소자 및 신호 증폭 IC로 이루어지는 광-전기 변환부를 배치하고, 전기 커넥터 사이, 한쪽 전기 커넥터와 드라이버 IC 사이, 다른 쪽 전기 커넥터와 신호 증폭 IC 사이를 기판 표면에 형성한 전기 배선에 의해 접속하고, 기판 이면(裏面)에, 발광 소자 및 수광 소자에 광학적으로 결합한 광도파로부를 설치하여 구성되어 있다.
특허문헌 2에 기재된 광전기 배선 모듈은, 기판을 갖고, 이 기판 표면에 도체(導體) 회로를 형성하고, 도체 회로의 일단(一端)에 수광 소자를 접속하고, 도체 회로의 타단(他端)에 발광 소자를 접속하고, 기판 이면에 코어 및 클래드(clad)로 이루어지는 광배선을 설치하고, 코어에 미러를 형성하여 발광 소자 및 수광 소자에 광학적으로 결합시킨 구성을 갖는다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2006-91241호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허2006-140233호 공보
본 발명의 목적은 협소 영역에서의 배선이 가능하고, 굴곡성 및 전자 노이즈 특성이 우수한 광전 복합 배선 모듈 및 정보 처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 형태는 상기 목적을 달성하기 위해, 이하의 광전 복합 배선 모듈 및 정보 처리 장치를 제공한다.
[1] 광전(光電) 변환을 행하여 광신호를 입력 또는 출력하는 광소자를 갖는 한 쌍의 광회로부와, 상기 한 쌍의 광회로부 사이에서 상기 광신호를 전송하는 광배선을 갖는 광배선부와, 상기 광전 변환에 관계없는 전력 또는 전기 신호를 전송하는 전기 배선을 갖고, 상기 광배선부에 적층되는 동시에, 상기 광회로부가 형성된 영역과는 적층되지 않는 분리된 영역에 배치된 전기 배선부를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
[2] 적어도 상기 광배선부 및 상기 광배선부에 적층된 상기 전기 배선부의 부분은 가요성(可撓性)을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[3] 상기 광배선부와 상기 광배선부에 적층된 상기 전기 배선부의 부분은, 공극을 통하여 적층된 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[4] 상기 광회로부와 상기 전기 배선부는, 전기적으로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[5] 광배선을 갖는 광배선부와 전기 배선을 갖는 제 1 전기 배선부를 적층하여 구성된 배선부와, 상기 배선부의 양단에 설치되고, 광배선용 외부 접속 단자 및 전기 배선용 외부 접속 단자를 갖는 한 쌍의 단자부와, 상기 한 쌍의 단자부에 설치되고, 상기 광배선에 광결합하는 광소자를 갖는 한 쌍의 광회로부와, 상기 광회로부가 형성된 영역과는 적층되지 않는 분리된 영역에 상기 한 쌍의 단자부에 설치되고, 상기 배선부의 상기 전기 배선과 상기 전기 배선용 외부 접속 단자를 전기적 으로 접속하는 제 2 전기 배선부와, 상기 한 쌍의 단자부에 설치되고, 상기 광회로부와 상기 광배선용 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 제 3 전기 배선부를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
[6] 상기 광배선부 및 상기 한 쌍의 광회로부는, 직선 형상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[7] 상기 광배선부, 상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 한 쌍의 광회로부는, 직선 형상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[8] 상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 전기 배선용 외부 접속 단자는 상기 배선부의 길이 방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[9] 상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 전기 배선용 외부 접속 단자는 상기 배선부의 길이 방향에 수직인 방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[10] 상기 한 쌍의 단자부는, 상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 전기 배선용 외부 접속 단자에 대응하는 부분에 상기 배선부의 길이 방향에 평행하게 배치된 복수의 보강 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[11] 상기 단자부는, 적어도 상기 광회로부와 상기 외부 접속 단자 사이에 가요부를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 [5]에 기재된 광전 복합 배선 모듈.
[12] 광배선을 갖는 광배선부와 전기 배선을 갖는 제 1 전기 배선부를 적층하여 구성된 배선부와, 상기 배선부의 양단에 설치되고, 광배선용 외부 접속 단자 및 전기 배선용 외부 접속 단자를 갖는 제 1 및 제 2 단자부와, 상기 제 1 전기 배선부로부터 분기(分岐)하도록 형성되고, 상기 제 1 또는 제 2 단자부의 상기 전기 배선용 외부 접속 단자에 전기 배선에 의해 접속된 전기 배선용 외부 접속 단자를 갖는 제 3 단자부와, 상기 제 1 및 제 2 단자부에 설치되고, 상기 광배선에 광결합하는 광소자를 갖는 한 쌍의 광회로부와, 상기 광회로부가 형성된 영역과는 적층되지 않는 분리된 영역에 상기 제 1 및 제 2 단자부에 설치되고, 상기 배선부의 상기 전기 배선과 상기 전기 배선용 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 제 2 전기 배선부와, 상기 제 1 및 제 2 단자부에 설치되고, 상기 광회로부와 상기 광배선용 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 제 3 전기 배선부를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
[13] 적어도 조작 버튼부를 갖는 제 1 케이스와, 적어도 표시부를 갖는 제 2 케이스와, 상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스를 접속하는 힌지(hinge)와, 상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스 사이에서 쌍방향으로 신호를 전송하는 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 광전 복합 배선 모듈을 구비한 것을 특징으로 하는 정보 처리 장치.
본 발명의 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈은, 광전 변환을 행하여 광신호를 입력 또는 출력하는 광소자를 갖는 한 쌍의 광회로부와, 한 쌍의 광회로부 사이에서 광신호를 전송하는 광배선을 갖는 광배선부와, 광전 변환에 관계없는 전력 또는 전기 신호를 전송하는 전기 배선을 갖고, 광배선부에 적층되는 동시에, 광회로부가 형성된 영역과는 적층되지 않는 분리된 영역에 배치된 전기 배선부를 구비한다.
「광배선부」에는, 광도파로나 광파이버 등이 포함되고, 광배선의 수는 한정되지 않고, 1개 또는 2개 이상일 수도 있다. 「전기 배선부」에는, 절연 기재(基材)의 표면, 이면 또는 중간층에 도전(導電) 패턴을 형성한 플렉시블 프린트 배선 기판이나, 동축 케이블, 플랫 케이블 등이 포함되고, 전기 배선의 수는 한정되지 않는다. 「광소자」에는, 전기-광변환 소자인 발광 소자, 및 광-전기 변환 소자인 수광 소자가 포함되고, 광배선의 수에 대응한 수의 광소자가 양단부에 배치된다. 한 쌍의 광회로부에 배치되는 광소자의 조합에는, 발광 소자와 수광 소자, 하나 또는 복수의 발광 소자, 하나 또는 복수의 수광 소자가 있다. 「광회로부」에는, 필요에 따라 발광 소자를 구동하는 구동 회로나, 수광 소자의 출력 신호를 증폭시키는 증폭 회로 등이 포함된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「적층」은, 광배선부와 전기 배선부가 수평 방향으로 배치된 경우에 한정되지 않고, 수직 방향이나 경사 방향으로 배치된 경우도 포함하는 것으로 한다.
[제 1 실시예]
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈의 평면도, 도 2는 도 1에 나타내는 광전 복합 배선 모듈로부터 광도파로를 제외한 상태를 나타내는 평면도, 도 3의 (a)는 도 1의 A-A 단면도, 도 3의 (b)는 도 1의 B-B단면도이다.
이 광전 복합 배선 모듈(1)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 플렉시블 프린트 배 선 기판(이하, 「FPC」라고 함)(2)과, FPC(2) 위에 베이스(5A, 5B)에 의해 공극을 갖고 적층하여 배치된 광도파로(광배선부)(3)를 갖는다. 또한, 광전 복합 배선 모듈(1)은 광도파로(3)와 광도파로(3)에 적층되는 FPC(2)의 부분으로부터 배선부(10)를 구성하고, 배선부(10)의 양단 부분에 의해 한 쌍의 단자부(11A, 11B)를 구성하고 있다.
베이스(5A, 5B)는 예를 들어 에폭시수지 등의 수지 재료로 형성되고, FPC(2) 및 광도파로(3)에 접착되어 있다. FPC(2)와 광도파로(3) 사이는 베이스(5A, 5B)에 의해 공극부로 되어 있지만, 접착제에 의해 양쪽을 고정할 수도 있다.
(FPC)
FPC(2)는 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 폴리이미드수지 등의 절연성 재료로 이루어지는 절연 기재(20)를 갖고, 절연 기재(20)의 한쪽 단자부(11A)의 표면에, 광회로부(4A)와, 복수의 전기 배선용 외부 접속 단자(21A) 및 복수의 광회로부용 외부 접속 단자(22A)가 설치되어 있다. 또한, 절연 기재(20)의 다른 쪽 단자부(11B)의 표면에, 광회로부(4B)과, 복수의 전기 배선용 외부 접속 단자(21B) 및 복수의 광회로부용 외부 접속 단자(22B)가 설치되어 있다.
그리고, 절연 기재(20)의 표면에, 전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B) 사이 등을 접속하는 전기 배선(23)이 형성되어 있다. 전기 배선(23)은, 배선부(10)에 형성된 제 1 전기 배선(23a)과, 단자부(11A, 11B)에 형성되고, 전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B)와 제 1 전기 배선(23a)을 접속하는 제 2 전기 배선(23b)과, 광회로부용 외부 접속 단자(22A)와 광회로부(4A, 4B)를 접속하는 제 3 전기 배 선(23c)과, 광회로부(4A, 4B) 내를 접속하는 제 4 전기 배선(23d)으로 이루어진다. 배선부(10)에서는 제 1 전기 배선(23a)과 광도파로(3)가 적층되어 있다. 단자부(11A, 11B)에서는 제 2 전기 배선(23b)과 광회로부(4A, 4B)는 적층되지 않고 동일 면 위에 병렬하여 배치되어 있다. 즉, 광회로부(4A), 제 1 전기 배선(23a) 및 광회로부(4B)는 이 순서로 길이 방향으로 배열되어 있다.
또한, FPC(2) 중 제 1 전기 배선(23a)이 형성된 부분은 제 1 전기 배선부에 상당하고, 제 2 전기 배선(23b)이 형성된 부분은 제 2 전기 배선부에 상당하고, 제 3 전기 배선부(23c)가 형성된 부분은 제 3 전기 배선부에 상당한다.
제 1 내지 제 3 전기 배선(23a∼23c)은 예를 들어 구리 등의 도전성 패턴에 의해 형성되고, 제 4 전기 배선(23d)은 예를 들어 본딩 와이어나 도전성 패턴을 사용한다. 또한, 도 1에서는, 각 광회로부(4A, 4B) 내의 제 4 전기 배선(23d)은 편의상 2개로 나타내고 있다.
전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B) 및 제 1 및 제 2 전기 배선(23a, 23b)과, 광회로부용 외부 접속 단자(22A, 22B) 및 광회로부(4A, 4B)는, 상이한 어스에 접지되어 있음으로써, 전기적으로 분리되어 있다.
전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B), 및 제 1 및 제 2 전기 배선(23a, 23b)은 광회로부(4A, 4B)로부터의 노이즈의 영향을 받기 어렵게 하기 위해서, 절연 기재(20)의 이면(광도파로(3)와 반대 측의 면)에 형성할 수도 있다.
(광회로부)
한쪽 광회로부(4A)는 광도파로(3)에 광결합하는 발광 소자(40A) 및 수광 소 자(41A)와, 발광 소자(40A)를 구동하는 구동 IC(42A)와, 수광 소자(41A)의 출력 신호를 증폭시키는 증폭 IC(43A)로 구성되어 있다. 다른 쪽 광회로부(4B)는 한쪽 광회로부(4A)와 마찬가지로, 광도파로(3)에 광결합하는 발광 소자(40B) 및 수광 소자(41B)와, 발광 소자(40B)를 구동하는 구동 IC(42B)와, 수광 소자(41B)의 출력 신호를 증폭시키는 증폭 IC(43B)로 구성되어 있다. 또한, 광회로부(4A, 4B)는 보호 부재(도시 생략)에 의해 덮여 있다.
단자부(11A, 11B)는 베이스(5A, 5B)가 배치되고, 보호 부재(도시 생략)가 형성되어 있기 때문에, 배선부(10)보다도 단단하게(높은 굴곡 강성) 되어 있다.
하나의 커넥터에 접속하기 위해서, 광회로부용 외부 접속 단자(22A)와 전기용 외부 접속 전극(21A)은 일렬로 나열되어 있다.
발광 소자(40A, 40B)는 예를 들어 면형 발광 다이오드나 면형 레이저 등의 면형 광소자를 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 발광 소자(40A, 40B)로서, 상면과 하면에 전극을 갖는 VCSEL(면발광 레이저)을 사용한다. 수광 소자(41A, 41B)는 예를 들어 면형 포토다이오드 등의 면형 광소자를 사용할 수 있다. 본 실시예에서는 수광 소자(41A, 41B)로서, GaAs제 PIN 포토 다이오드를 사용한다.
또한, 광회로부(4A, 4B)는 상기 구동 IC(42A, 42B), 증폭 IC(43A, 43B)와 함께, 다른 회로를 구비하고 있을 수도 있다. 또한, 한쪽 광회로부(4A)를 1개 또는 2개 이상의 발광 소자(40A)와 구동 IC(42A)로 구성하고, 다른 쪽 광회로부(4B)를 1개 또는 2개 이상의 수광 소자(41A)와 증폭 IC(43A)로 구성할 수도 있다. 또한, 광회로부(4A, 4B) 중 구동 IC(42A, 42B) 또는 증폭 IC(43A, 43B)를 광전 복합 배선 모듈(1)의 외부에 배치할 수도 있다.
(광도파로)
광도파로(3)는 예를 들어 고분자 광도파로로 이루어지고, 예를 들어 두께 50㎛, 폭 50㎛를 갖는 2개의 코어(30)(광배선)와, 이들 코어(30) 주위에 형성된 클래드(clad)(31)와, 양단부에 코어(30)의 길이 방향에 대하여 45°로 경사지게 형성된 미러면(32A, 32B)을 갖는다. 또한, 코어(30)의 단면 형상은 발광 소자(40A, 40B)의 발광부(40a), 및 수광 소자(41A, 41B)의 수광부(41a)의 위치 맞춤을 용이하게 하기 위해서, 광도파로(3)의 폭 방향을 두께 방향보다도 크게, 예를 들어 두께 50㎛, 폭 100㎛로 할 수도 있다.
미러면(32A, 32B)은 다이싱 가공이나 레이저 가공에 의해 형성할 수 있다. 미러면(32A, 32B) 주위를 보호 부재에 의해 덮는 경우에는 반사 효율을 향상시키기 위해서, 미러면(32A, 32B)의 표면에 알루미늄 등의 금속막을 착막(着膜)한다.
(광도파로의 제조 방법)
상기 광도파로(3)는 예를 들어 다음과 같이 제조된다. 우선, 코어(30)에 대응하는 볼록부가 형성된 원반을, 예를 들어 포토리소그래피법을 이용하여 제작한다. 이어서, 원반의 볼록부가 형성된 면에, 예를 들어 500∼7000mPa·s 정도의 점도로, 자외 영역이나 가시 영역에서 광 투과성을 갖는 경화성 수지, 예를 들어 분자 중에 메틸실록산기, 에틸실록산기, 페닐실록산기를 포함하는 경화성 폴리오르가노실록산층을 도포 등에 의해 설치하고, 그 후, 경화시켜 경화층을 구성한다. 이어서, 경화층을 원반으로부터 박리하고, 볼록부에 대응하는 오목부를 갖는 주형(鑄 型)을 제작한다.
이어서, 주형에, 이 주형과의 밀착성이 우수한 수지, 예를 들어 지환식(脂環式) 아크릴수지 필름, 지환식 올레핀수지 필름, 3아세트산 셀룰로오스 필름, 불소수지 필름 등으로 이루어지는 클래드용 필름 기재를 밀착시킨다. 이어서, 주형의 오목부에, 예를 들어 자외선 경화성 또는 열경화성 모노머, 올리고머 또는 모노머와 올리고머의 혼합물, 에폭시계, 폴리이미드계, 아크릴계 자외선 경화성 수지 등으로 이루어지는 경화성 수지를 충전한다. 이어서, 오목부 내의 경화성 수지를 경화시켜 코어(30)로 한 후, 주형을 박리한다. 이것에 의해, 클래드용 필름 기재 위에 코어(30)가 남겨진다.
이어서, 클래드용 필름 기재의 코어(30)가 형성된 면 측에 코어(30)를 덮도록 클래드층을 설치한다. 클래드층으로서, 예를 들어 필름, 클래드용 경화성 수지를 도포하여 경화시킨 층, 고분자 재료의 용제 용액을 도포하고 건조시켜 이루어지는 고분자막 등을 들 수 있다.
최후에, 광도파로(3)의 코어(30)가 노출하는 면을 다이서(dicer)에 의해 소정의 각도로 절삭하여 미러면(32A, 32B)을 형성한다. 또한 코어(30)에 평행하게 다이서에 의해 절삭함으로써, 클래드용 필름 기재 및 클래드층을 클래드(31)로 한 광도파로(3)가 완성된다.
(광전 복합 배선 모듈의 가요성)
도 4는 광전 복합 배선 모듈(1)의 가요성을 설명하기 위한 도면이다. FPC(2)는 두께 방향의 굴곡이 가능하며, 비틀림도 가능한 가요성을 갖는다. 광도 파로(3)는 고분자 광도파로이기 때문에, 모든 방향의 굴곡이 가능하며, 비틀림도 가능한 가요성을 갖는다. FPC(2)와 광도파로(3)는, 배선부(10)에서는 물리적으로 접착되어 있지 않고, 이간되어 있다. 따라서, 배선부(10)에서는 전체적으로, 도 4의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 두께 방향의 굴곡이 가능하며, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 비틀림도 가능한 가요성을 갖는다.
FPC(2)의 단자부(11A, 11B)의 부분은 광회로도(4A)와 외부 접속 단자(21A, 21B, 22A, 22B) 사이에서 굴곡이 가능하며, 이 부분을 굴곡시킴으로써, 힌지의 중공부 등의 광전 복합 배선 모듈(1)의 폭보다 좁은 협소 영역에서 배선한다.
[제 2 실시예]
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈의 평면도, 도 6은 도 5에 나타내는 광전 복합 배선 모듈로부터 광도파로를 제외한 상태를 나타내는 평면도이다. 제 1 실시예에서는, 전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B) 및 광회로부용 외부 접속 단자(22A, 22B)를 배선부(10)의 길이 방향으로 배열하였지만, 본 실시예는 전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B) 및 광회로부용 외부 접속 단자(22A, 22B)를 길이 방향에 수직인 방향으로 배열한 것이며, 다른 것은 제 1 실시예와 동일하게 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 한쪽 광회로부용 외부 접속 단자(22A), 광도파로(3), 및 다른 쪽 광회로부용 외부 접속 단자(22B)는 직선 형상으로 배치된다.
외부 접속 단자(21A, 21B, 22A, 22B)가 배선부(10)의 길이 방향에 수직으로 배열되어 있지만, 배선부(10)는 가요성이 있고, 변형시켜 힌지의 중공부를 통과시 키는 등이 가능하다.
외부 접속 단자(21A, 21B, 22A, 22B)에 보강이 필요한 경우에도, 힌지의 중공부를 통과시킬 때의 가요성은 조립 시에 한정되어 있고, 광회로부용 외부 접속 단자(22A, 22B)와 전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B) 사이의 굴곡 강성을 가열 등의 수단에 의해 약화시켜 가요성을 확보할 수 있다.
[제 3 실시예]
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 프린트 배선 기판의 이면을 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 제 1 실시예에 있어서, FPC(2)의 단자부(11A, 11B)의 이면에 각각 복수의 보강 부재(6A, 6B)를 설치한 것이다.
즉, FPC(2)의 단자부(11A, 11B)의 이면의 외부 접속 단자(21A, 21B, 22A, 22B)에 대응하는 부분에, 커넥터와의 접속을 양호하게 하기 위해서, 및 단자부(11A, 11B)를 배선부(10)의 길이 방향의 축 주위에 굴곡하기 쉽게 하기 위해서, 배선부(10)의 길이 방향에 평행하게 각각 3개의 보강 부재(6A, 6B)를 설치하고 있다.
[제 4 실시예]
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 플렉시블 프린트 배선 기판의 이면을 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 제 2 실시예에 있어서, FPC(2)의 단자부(11A, 11B)의 이면에 각각 복수의 보강 부재(7A, 7B)를 설치한 것이다.
즉, FPC(2)의 단자부(11A, 11B)의 이면의 외부 접속 단자(21A, 21B, 22A, 22B)에 대응하는 부분에, 커넥터와의 접속을 양호하게 하기 위해서, 및 단자부(11A, 11B)를 배선부(10)의 길이 방향의 축 주위에 굴곡하기 쉽게 하기 위해서, 배 선부(10)의 길이 방향에 평행하게 전기 배선용 외부 접속 단자(21A, 21B)와 광회로부용 외부 접속 단자(22A, 22B)에 대응하여 각각 2개의 보강 부재(6A, 6B)를 설치하고 있다.
또한, 제 3 및 제 4 실시예에 있어서, 힌지의 중공부 등의 협소 영역에서 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈(1)을 배선한 후, 단자부(11A, 11B)에 보강 부재를 설치할 수도 있다.
[제 5 실시예]
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 정보 처리 장치를 적용한 휴대 전화기를 나타내고, 도 9a의 (a)는 정면도, (b)는 이면도, 도 9b는 힌지부의 상세(詳細)를 나타내는 단면도이다.
이 휴대 전화기(100)는 도 9a의 (a)에 나타낸 바와 같이, 조작 버튼부(101)를 갖는 제 1 케이스(100A)와, 액정 표시부(102)와 카메라(도시 생략)를 갖는 제 2 케이스(100B)와, 제 1 케이스(100A) 및 제 2 케이스(100B)를 제 1 회전축(R1) 주위에 개폐 가능하게 연결하는 제 1 힌지부(110A)와, 제 2 케이스(100B)에 대하여 제 1 케이스(100A)를 제 2 회전축(R2) 주위에 회전 가능하게 연결하는 제 2 힌지부(110B)를 구비하여 구성되어 있다.
또한, 휴대 전화기(100)는 도 9a의 (b)에 나타낸 바와 같이, 조작 버튼부(101)의 이면 측에 설치된 제 1 보드(103A)와, 액정 표시부(102)의 이면 측에 설치된 제 2 보드(103B)와, 제 1 및 제 2 보드(103A, 103B)에 각각 설치된 제 1 및 제 2 커넥터(104A, 104B)와, 제 1 및 제 2 커넥터(104A, 104B) 사이를 접속하는 제 1 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈(1)과, 조작 버튼부(101)의 이면 전체를 덮는 제 1 커버(105A)와, 액정 표시부(102)의 이면 전체를 덮는 제 2 커버(105B)를 구비한다. 또한, 광전 복합 배선 모듈(1)로서 제 2 내지 제 4 실시예의 것을 사용할 수도 있다.
제 1 힌지부(110A)는 도 9a의 (a), (b), 도 9b에 나타낸 바와 같이, 좌우에 각각 설치된 제 1 및 제 2 힌지통(111A, 111B)으로 구성되어 있다. 제 1 힌지통(111A)은 제 1 케이스(100A) 측에 고정되고, 제 2 힌지통(111B)은 힌지 부착 부재(115) 및 제 2 힌지부(110B)를 통하여 제 2 케이스(100B) 측에 고정되어 있다. 도 9b에 나타낸 바와 같이, 제 1 힌지통(111A)에 연결 오목부(113)가 형성되고, 제 2 힌지통(111B)에 연결 오목부(113)에 끼워 맞추는 연결 볼록부(114)가 형성되고, 서로 회동(回動) 가능하게 구성되어 있다. 또한, 제 1 및 제 2 힌지통(111A, 111B)은 광전 복합 배선 모듈(1)을 삽입할 수 있는 관통 구멍(112A, 112B)이 형성되어 있다.
힌지 부착 부재(115)는 U자 형상으로 절곡(折曲)되고, 중앙부에 개구(115a)가 형성되고, 중앙부 양측의 기립부에 개구(115b)가 각각 형성되어 있다.
제 2 힌지부(110B)는, 관통 구멍(110a)이 형성된 원통 형상을 갖고, 힌지 부착 부재(115)의 개구(115a)에 회전 가능하게 끼워 맞추는 홈(110b)을 갖고 제 2 케이스(100B)에 고정되어 있다.
도 10은 광전 복합 배선 모듈(1)을 제 1 및 제 2 힌지통(111A, 111B)의 관통 구멍(112A, 112B)에 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 10의 (a)는 보강 부재를 갖고 있지 않은 제 1 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈(1)을 사용한 경우이며, 도 10의 (b)는 제 3 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈(1)을 사용한 경우를 나타낸다.
광전 복합 배선 모듈(1)의 사이즈의 일례를 이하에 나타낸다.
(1) FPC(2)의 배선부(10) : 폭 2㎜
(2) FPC(2)의 단자부(11A, 11B) : 폭 4㎜
(3) 광도파로(3) : 폭 1.5㎜
제 1 힌지부(110A)의 제 1 및 제 2 힌지통(111A, 111B)의 관통 구멍(112A, 112B), 및 제 2 힌지부(110B)의 관통 구멍(110a)의 직경을 3㎜ 정도로 한 경우, 상기 사이즈를 갖는 광전 복합 배선 모듈(1)은 도 10의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 배선부(10)의 길이 방향의 축 주위에 단자부(11A, 11B)를 둥글게 함으로써, 광전 복합 배선 모듈(1)을 제 1 및 제 2 힌지통(111A, 111B) 내에 삽입시킨다. 또한, FPC(2)의 배선부(10)에서는 두께 방향으로 내측의 반경 2㎜로 굴곡되어 있다.
(휴대 전화기의 동작)
다음으로, 휴대 전화기(100)의 동작을 설명한다. 사용자가 조작 버튼부(101)를 조작하면, 전력이나 제어용 전기 신호 등이 제 1 보드(103A)로부터 제 1 커넥터(104A)를 통하여, 광전 복합 배선 모듈(1)의 한쪽 전기 배선용 외부 접속 단자(21A)에 송신된다. 전기 배선용 외부 접속 단자(21A)에 송신된 전력이나 제어용 전기 신호 등은 전기 배선(23), 다른 쪽 전기 배선용 외부 접속 단자(21B), 및 액 정 표시부(102)의 제 2 커넥터(104B)를 통하여 제 2 보드(103B)에 송신된다.
제 1 보드(103A)로부터 화상 신호 등의 송신 지령 신호가 제 1 커넥터(104A)를 통하여 광전 복합 배선 모듈(1)의 한쪽 광회로부용 외부 접속 단자(21A)에 입력되면, 광회로부(4A)의 구동 IC(42A)는 송신 지령 신호에 기초하여 발광 소자(40A)를 구동하고, 발광부(40a)로부터 광신호를 발생시킨다. 발광부(40a)로부터 발생한 광신호는 광도파로(3)의 한쪽 단부 측에 입사되고, 미러면(32A)에서 반사된 후, 코어(30) 내를 전반사하면서 다른 쪽으로 전파된다. 다른 쪽으로 전파된 광신호는 미러면(32B)에서 반사된 후, 광회로부(4B)의 수광 소자(41B)의 수광부(41a)에 의해 수광되고, 전기 신호로 변환된다. 그 전기 신호는 증폭 IC(43B)에 의해 증폭되고, 다른 쪽 광회로부용 외부 접속 단자(22B)로부터 제 2 커넥터(104B)를 통하여 제 2 보드(103B)에 출력되고, 액정 표시부(102)에 화상이 표시된다.
사용자가 조작 버튼부(101)를 조작하여 카메라에 의한 촬영을 행하면, 제 2 보드(103B)로부터 카메라에 의해 촬영된 화상 신호가 제 2 커넥터(104B)를 통하여 광전 복합 배선 모듈(1)의 다른 쪽 광회로부용 외부 접속 단자(21B)에 입력되고, 상술한 바와 마찬가지로, 광회로부(4B)의 구동 IC(42B)에 의해 발광 소자(40B)로부터 광신호가 발생하고, 그 광신호는 미러면(32B), 코어(30) 및 미러면(32A)을 통하여 광회로부(4A)의 수광 소자(41A)에 입사되어 전기 신호로 변환되고, 그 전기 신호는 증폭 IC(43A)에 의해 증폭되고, 한쪽 광회로부용 외부 접속 단자(22A)로부터 제 1 커넥터(104A)를 통하여 제 1 보드(103A)에 출력된다.
광회로부(4A, 4B)와 제 1 및 제 2 전기 배선(23a, 23b)은 전기적으로 상이한 영역에 형성되고, 전기 배선 광회로부(4A, 4B)의 발광 소자(40A, 40B)를 구동 IC(42A, 42B)에 의해 구동할 때, 구동 IC(42A, 42B)의 주변으로부터 노이즈가 발생하지만, 제 1 및 제 2 전기 배선(23a, 23b)에 전자 결합하기 어렵게 하고 있다.
제 2 케이스(100B)를 제 1 케이스(100A)에 대하여 제 1 힌지부(110A)를 중심으로 개폐한 경우, 광전 복합 배선 모듈(1)은 제 2 케이스(100B)의 개폐에 추종하여 굴곡되고 비틀어진다. 또한, 제 2 케이스(100B)를 제 1 케이스(100A)에 대하여 제 2 힌지부(110B)를 중심으로 회전시킨 경우, 제 2 케이스(100B)의 회전에 추종하여 비틀어진다.
또한, 상기 실시예에서는, 광전 복합 배선 모듈(1)을 휴대 전화기에 적용한 경우에 대해서 설명하였지만, 퍼스널 컴퓨터나 휴대 단말 장치 등의 정보 처리 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 광전 복합 배선 모듈은 제 2 힌지부(110B)를 갖고 있지 않은 휴대 전화 등에도 적용할 수 있다.
[제 6 실시예]
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈(1)의 평면도이다. 본 실시예는, 제 1 실시예의 구성에 제 1 힌지부(110A)를 일체로 구성한 것이며, 제 1 힌지부(110A)의 관통 구멍(112A, 112B)에 광전 복합 배선 모듈(1)을 삽입시킨 후, 제 1 힌지부(110A)를 휴대 전화기(100) 등의 기기에 부착한다. 또한, 제 2 내지 제 4 실시예의 광전 복합 배선 모듈(1)에 제 1 힌지부(110A)를 일체로 구성할 수도 있다. 또한, 광전 복합 배선 모듈(1)에 제 1 및 제 2 힌지부(110A, 110B)를 일체로 구성할 수도 있고, 제 2 힌지부(110B)만을 일체로 구성할 수도 있다.
[제 7 실시예]
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 광전 복합 배선 모듈에서의 플렉시블 프린트 배선 기판을 나타낸다. 이 플렉시블 프린트 배선 기판(2)은 제 1 실시예에 있어서, 한 쌍의 단자부(제 1 및 제 2 단자부)(11A, 11B) 이외에, 제 3 단자부(11C)를 설치한 것이다. 즉, 제 1 실시예에서의 단자부(11B)의 전기 배선용 외부 접속 단자(21B)의 일부를 제 3 단자부(11C)에 설치하고, 제 1 단자부(11A)의 전기 배선용 외부 접속 단자(21A)로부터 전기 배선용 외부 접속 단자(21B)에 이르는 전기 배선(23a)을 제 2 단자부(11B) 측과 제 3 단자부(11C) 측으로 분기하여 접속한 것이다.
[다른 실시예]
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 또한, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 각 실시예의 구성 요소를 임의로 조합할 수 있다.
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청구항 5에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 협소 영역에서의 배선이 가능하며, 전자 노이즈 특성이 우수하다.
청구항 6에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 광배선을 직선 형상으로 배치할 수 있어 광신호의 전송 특성이 양호해진다.
청구항 7에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 배선의 길이를 동일하게 할 수 있어 광신호의 전송 특성이 더 양호해진다.
청구항 8에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 하나의 커넥터에서 광배선용 외부 접속 단자 및 전기 배선용 외부 접속 단자에 접속하는 것이 가능해져 조립성이 우수한 것으로 된다.
청구항 9에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 하나의 커넥터에서 광배선용 외부 접속 단자 및 전기 배선용 외부 접속 단자에 접속하는 것이 가능해져 조립성이 우수한 것으로 된다.
청구항 10에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 단자부를 배선부의 길이 방향의 축 주위에 둥글게 하는 것이 가능해져 힌지의 중공부(中空部) 등의 협소 영역에서도 배선할 수 있다.
청구항 11에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 직경이 작은 힌지에 용이하게 삽입할 수 있다.
청구항 12에 따른 광전 복합 배선 모듈에 의하면, 전기 배선의 자유도가 높 아진다.
청구항 13에 따른 정보 처리 장치에 의하면, 본 발명을 채용하지 않은 경우와 비교하여, 협소 영역에서의 배선을 가능하게 하여 소형화할 수 있고, 또한, 전자 노이즈 특성이 우수한 정보 처리 장치를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 광배선을 갖는 광배선부와 전기 배선을 갖는 제 1 전기 배선부를 적층하여 구성된 배선부와,
    상기 배선부의 양단(兩端)에 설치되고, 광배선용 외부 접속 단자 및 전기 배선용 외부 접속 단자를 갖는 한 쌍의 단자부와,
    상기 한 쌍의 단자부에 설치되고, 상기 광배선에 광결합하는 광소자를 갖는 한 쌍의 광회로부와,
    상기 광회로부가 형성된 영역과는 적층되지 않는 분리된 영역에 상기 한 쌍의 단자부에 설치되고, 상기 배선부의 상기 전기 배선과 상기 전기 배선용 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 제 2 전기 배선부와,
    상기 한 쌍의 단자부에 설치되고, 상기 광회로부와 상기 광배선용 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 제 3 전기 배선부를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광배선부 및 상기 한 쌍의 광회로부는, 직선 형상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광배선부, 상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 한 쌍의 광회로부는, 직선 형상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 전기 배선용 외부 접속 단자는 상기 배선부의 길이 방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 전기 배선용 외부 접속 단자는 상기 배선부의 길이 방향에 수직인 방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 단자부는, 상기 광배선용 외부 접속 단자 및 상기 전기 배선용 외부 접속 단자에 대응하는 부분에 상기 배선부의 길이 방향에 평행하게 배치된 복수의 보강 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 단자부는, 적어도 상기 광회로부와 상기 외부 접속 단자 사이에 가요부 를 갖는 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  12. 광배선을 갖는 광배선부와 전기 배선을 갖는 제 1 전기 배선부를 적층하여 구성된 배선부와,
    상기 배선부의 양단에 설치되고, 광배선용 외부 접속 단자 및 전기 배선용 외부 접속 단자를 갖는 제 1 및 제 2 단자부와,
    상기 제 1 전기 배선부로부터 분기(分岐)하도록 형성되고, 상기 제 1 또는 제 2 단자부의 상기 전기 배선용 외부 접속 단자에 전기 배선에 의해 접속된 전기 배선용 외부 접속 단자를 갖는 제 3 단자부와,
    상기 제 1 및 제 2 단자부에 설치되고, 상기 광배선에 광결합하는 광소자를 갖는 한 쌍의 광회로부와,
    상기 광회로부가 형성된 영역과는 적층되지 않는 분리된 영역에 상기 제 1 및 제 2 단자부에 설치되고, 상기 배선부의 상기 전기 배선과 상기 전기 배선용 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 제 2 전기 배선부와,
    상기 제 1 및 제 2 단자부에 설치되고, 상기 광회로부와 상기 광배선용 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 제 3 전기 배선부를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 복합 배선 모듈.
  13. 적어도 조작 버튼부를 갖는 제 1 케이스와,
    적어도 표시부를 갖는 제 2 케이스와,
    상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스를 접속하는 힌지(hinge)와,
    상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스 사이에서 쌍방향으로 신호를 전송하는 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 광전 복합 배선 모듈을 구비한 것을 특징으로 하는 정보 처리 장치.
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