KR101169854B1

KR101169854B1 - 광 전송 모듈, 전자 기기 및 광 전송 모듈의 제조 방법

Info

Publication number: KR101169854B1
Application number: KR1020100016057A
Authority: KR
Inventors: 쥰이찌 다나까; 히로시 사메시마; 나루 야스다; 하야미 호소까와
Original assignee: 오무론 가부시키가이샤
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2012-07-30
Also published as: EP2224271A3; JP5157964B2; KR20100098303A; US20100221016A1; JP2010204209A; EP2224271A2; CN101819302A

Abstract

본 발명의 과제는, 광 도파로와 발수광 소자의 거리를 작게 하여, 광 도파로와 발수광 소자의 사이에서의 광 결합에 있어서의 광학적 손실을 억제하는 것이다.
광 전송 모듈(1)은, 광을 전송하는 필름 광 도파로(2)와, 필름 광 도파로(2)에 의해 전송된 광과 광학 결합하는 발수광면을 갖고, 발수광면 상에 광전 변환의 기능을 갖는 발수광점(3a) 및 전극 패드(3b)가 형성된 발수광 소자(3)와, 발수광 소자(3) 및 기판 배선(5)이 탑재된 기판(6)과, 전극 패드(3b)와 기판 배선(5)을 전기 접속하는 본딩 배선(7)과, 발수광 소자(3)를 밀봉하는 밀봉 수지부(8)를 구비한다. 기판 배선(5)과 전극 패드(3b)는, 본딩 배선(7)에 의해 역와이어 본딩되어 있고, 또한 밀봉 수지부(8)는 밀봉 수지 재료가 표면 장력에 의해 광 소자의 측벽을 따라 기어올라가 고화된 경사부(8a)와, 밀봉 수지 재료가 발수광면을 따라 평행하게 확산되어 고화된 평탄부(8b)를 갖고, 경사부(8a)와 평탄부(8b)가 연결되어 있다.

Description

광 전송 모듈, 전자 기기 및 광 전송 모듈의 제조 방법{OPTICAL TRANSMISSION MODULE, ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL TRANSMISSION MODULE}

본 발명은, 광 전송 모듈, 전자 기기 및 광 전송 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 고속으로 대용량의 데이터 통신이 가능한 광 통신망이 확대되고 있다. 금후, 이 광 통신망은 민생 기기에의 탑재가 예상되고 있다. 그리고 데이터 전송의 고속 대용량화, 노이즈 대책, 기기 내의 기판 사이를 데이터 전송하는 용도로서, 현재의 전기 케이블과 변함없이 사용할 수 있는 전기 입출력의 광 데이터 전송 케이블(광 케이블)이 요구되고 있다. 이 광 케이블로서는, 가요성을 고려하면, 필름 광 도파로를 이용하는 것이 바람직하다.

광 도파로라 함은, 굴절률이 큰 코어와, 상기 코어의 주위에 접하여 설치되는 굴절률이 작은 클래드에 의해 형성되고, 코어에 입사된 광 신호를 상기 코어와 클래드의 경계에서 전반사를 반복하면서 전파하는 것이다. 또한, 필름 광 도파로는, 코어 및 클래드가 유연한 고분자 재료로 이루어지므로 유연성을 갖고 있다.

이 유연성을 갖는 필름 광 도파로를 광 케이블로서 이용한 광 전송 모듈은, 일반적으로 이하의 부재를 구비하고 있다. 즉, 광 전송 모듈은, 광 도파로와 광학 결합하는 광전 변환 소자(발수광 소자)와, 상기 광전 변환 소자에 접속되는 전기 배선을 갖는 기판과, 전기 배선과 광전 변환 소자를 전기 접속하는 전기 접속 수단을 구비하고 있다. 또한, 발수광 소자라 함은, 전기 신호를 광 신호로 변환하여 발신하고, 광 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 기능을 갖는 소자이다.

일반적으로, 반도체 소자와 전기 배선의 전기 접속에는, 와이어 본딩이 이용된다. 예를 들어, 특허 문헌 1에는 지문 센서 다이를 외부 회로에 와이어 본딩하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는 일반적인 와이어 본딩 방법이 기재되어 있다.

도 17은 전기 배선과 광전 변환 소자를 전기 접속하는 전기 접속 수단으로서 와이어 본딩을 이용한, 종래의 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.

도 17에 도시되는 바와 같이, 기판(16) 상에는, 필름 광 도파로(2)와 광학 결합되는 발수광점(13a)을 구비한, 발수광 소자(13)가 실장되어 있다. 발수광 소자(13)의 상면에는, 기판(16)에 형성된 기판 배선(15)과 전기적으로 접속하기 위한 전극 패드(13b)가 형성되어 있다. 그리고 전극 패드(13a)와 기판 배선(15)은, 본딩 배선(17)에 의한 와이어 본딩에 의해 전기 접속되어 있다. 그리고 종래의 광 전송 모듈에서는 발수광 소자(3) 및 본딩 배선(17)을 밀봉하여 보호하기 위해, 밀봉 수지부(18)가 형성되어 있다. 이 밀봉 수지부(18)는 투광성 수지로 구성되어 있고, 발수광 소자(13) 및 본딩 배선(17)을 완전히 덮고, 또한 필름 광 도파로(2)와의 대향면이 평탄해지도록 형성되어 있다.

또한, 광 전송 모듈의 구성의 다른 일례로서는, 예를 들어 특허 문헌 3에 개시된 광 전송 모듈을 들 수 있다.

[특허문헌1]일본특허출원공개제2004-6689호공보[평성16(2004)년1월8일공개] [특허문헌2]일본특허출원공개제2005-101249호공보[평성17(2005)년4월14일공개] [특허문헌3]일본특허출원공개제2003-66282호공보[평성15(2003)년3월5일공개]

예를 들어, 소형?박형의 기기 내에 있어서 광 전송로를 이용하는 경우, 광 전송 모듈의 저소비 전력화?모듈 저높이화가 요구된다고 생각된다. 그리고 이 요구에 따르기 위해, 광 전송로와 발수광 소자의 광학 결합 손실의 저감이 요구되고 있다. 그러나 상술한 바와 같은 종래의 광 전송 모듈에서는, 발수광 소자와 광 전송로를 근접시키는 데 한계가 있어, 발수광점과 광 전송로의 거리가 길어진다고 하는 문제가 있다. 그 결과, 종래의 광 전송 모듈에서는, 발수광 소자로부터 광 전송로로 입사하는 광의 스폿 직경이 커져, 광학 결합 손실이 커진다. 이하, 종래의 광 전송 모듈의 문제점에 대해, 상세하게 서술한다.

도 17에 도시되는 바와 같이, 와이어 본딩에 의해 기판 배선(15)과 전극 패드(13b)를 전기 접속하는 경우, 전극 패드(13b)의 형성면과 기판 배선(15)의 형성면에 고저차가 있으므로, 본딩 배선(17)은 루프 구조가 된다. 그리고 와이어 본딩할 때에, 우선 캐필러리에 보유 지지된 본딩 배선(17)의 단부를, 예를 들어 고전압의 방전에 의해 볼 형상 구조체로 한 후, 가압함으로써 전극 패드(13b)에 본딩한다. 그리고 본딩 배선(17)을, 기판 배선(15)의 방향으로 끌어내어, 본딩 배선(17)의 일부와 기판 배선(15)을 본딩한다. 이로 인해, 본딩 배선(17)은, 그 굴곡부가 전극 패드측에 배치된 루프 형상이 된다. 밀봉 수지부(18)는 본딩 배선(17) 및 발수광 소자(13)를 완전히 덮도록 형성된다.

그러므로, 필름 광 도파로(2)와의 사이에 간극이 생기도록 밀봉 수지부(18)를 형성하기 위해서는, 발수광 소자(13)를 피복하는 밀봉 수지부(18)의 두께를 본딩 배선의 루프 높이와의 합계 이상의 두께로 할 필요가 있다. 이로 인해, 필름 광 도파로(12)와 발수광 소자(13)의 광학 결합 거리(L)는, 본딩 배선의 루프 높이(H)보다도 큰 거리로 설정되어, 필름 광 도파로와 발수광 소자를 근접시키는 것이 곤란하다. 그리고 발수광 소자(13)와 필름 광 도파로(2)의 광학 결합 거리(L)가 길어지면, 발수광점(13a)으로부터의 빔이 필름 광 도파로(2)에 조사하는 스폿 직경이 넓어져, 광학적 손실이 커진다고 하는 문제가 있다.

또한, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 광학 결합 거리를 작게 하기 위해, 도 18에 도시되는 구성을 생각할 수 있다. 즉, 본딩 배선(17)의 루프 형상을 적어도 피복하도록 밀봉 수지부(18)를 구성하고, 발수광 소자(13)를 피복하는 밀봉 수지부(18)의 두께를 작게 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 도 18에 도시되는 구성에서는, 발수광점(18)을 덮는 밀봉 수지부(18)의 밀봉 계면이, 평탄한 면으로 되어 있지 않고, 경사진 면으로 되어 있다. 이로 인해, 밀봉 계면에서의 광의 굴절의 영향으로, 발수광 소자(13)와 필름 광 도파로(2)를 전송하는 광의 광로 길이가 증가하여, 광학적 손실이 증대되어 버린다.

또한, 도 18에 도시되는 구성에 있어서, 밀봉 수지부(8)의 밀봉 계면을 평탄하게 하기 위해, 도 19에 도시되는 구성을 생각할 수 있다. 즉, 발수광점(13a)과 전극 패드(13b)의 거리(b)가 커지도록 발수광 소자(13)를 설계하는 것을 생각할 수 있다. 도 19에 도시되는 구성에서는, 발수광점(18)을 덮는 밀봉 수지부(18)의 밀봉 계면을 평탄하고, 또한 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 광학 결합 거리를 작게 하는 것이 가능하다. 그러나 발수광 소자(13)의 사이즈를 크게 설계할 필요가 있어, 비용 상승을 피할 수 없다. 또한, 광 전송 모듈 전체의 점유 면적이 증대되어 버린다.

본 발명은, 상기한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은 광 도파로와 발수광 소자의 거리를 작게 설계할 수 있고, 또한 광 도파로와 발수광 소자의 사이에서의 광 결합에 있어서의 광학적 손실을 억제할 수 있는 광 전송 모듈, 전자 기기 및 광 전송 모듈의 제조 방법을 실현하는 데 있다.

본 발명의 광 전송 모듈은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 광을 전송하는 광 전송로와, 광 전송로에 의해 전송된 광 신호를 수광 또는 발광하는 발수광면을 갖고, 상기 발수광면 상에 광전 변환의 기능을 갖는 발수광점 및 전극 패드가 형성된 광 소자와, 상기 광 소자 및 전기 배선이 탑재된 기판과, 상기 전극 패드와 상기 전기 배선을 전기 접속하는 본딩 배선과, 상기 광 소자를 밀봉하는 밀봉부를 구비한 광 전송 모듈이며, 상기 전기 배선과 상기 전극 패드는, 상기 본딩 배선에 의해 역(逆)와이어 본딩되어 있고, 상기 밀봉부는 액상 밀봉 수지 재료가 표면 장력에 의해 광 소자의 측벽을 따라 기어올라가 고화된 경사부와, 액상 밀봉 수지 재료가 상기 발수광면을 따라 평행하게 확산되어 고화된 평탄부를 갖고, 상기 경사부와 상기 평탄부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 상기 전기 배선과 상기 전극 패드는, 상기 본딩 배선에 의해 역와이어 본딩되어 있으므로, 상기 광 소자의 높이와 본딩 배선의 루프 높이가 서로 상쇄되어 있다. 즉, 광 전송로와 발수광점의 거리의 설정에 있어서, 본딩 배선의 루프 높이를 고려할 필요가 없다. 그러므로, 광 전송로와 광 소자를 근접시킬 수 있어, 광 전송 모듈의 저높이화를 실현할 수 있다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 상기 경사부는 액상 밀봉 수지 재료가 표면 장력에 의해 광 소자의 측벽을 따라 기어올라가 고화된 고화물로 구성되어 있다. 또한, 상기 평탄부는 액상 밀봉 수지 재료가 상기 발수광면을 따라 평행하게 확산되어 고화된 고화물로 구성되어 있다. 그리고 상기 경사부와 상기 평탄부는 연결되어 있다. 이와 같이, 표면 장력에 의해 광 소자의 측벽을 따라 기어올라간 액상 밀봉 수지 재료와, 상기 발수광면을 따라 평행하게 확산된 액상 밀봉 수지 재료가 접촉하였을 때, 상기 발수광면에 따라 평행하게 확산된 액상 밀봉 수지 재료는, 광 소자의 측벽을 타고 기판으로 유입되게 된다. 그 결과, 상기 발수광면을 따라 평행하게 확산된 액상 밀봉 수지 재료의 액량을 최소한으로 할 수 있어, 상기 액상 밀봉 수지 재료가 고화된 평탄부는 그 두께가 얇아진다. 그러므로, 광 전송로와 광 소자를 충분히 근접시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 광 전송로와 광 소자의 거리를 근접시켰을 때, 평탄부는 발수광면에 평행하고, 경사져 있지 않으므로, 발수광점으로부터 출사한 광의 밀봉 계면에서의 굴절에 의한 광로 길이의 증대를 회피할 수 있다. 그 결과, 상기한 구성에 따르면, 저높이화를 실현할 수 있는 동시에, 광 전송로와 광 소자의 광학 결합 손실(광학적 손실)이 적은 광 전송 모듈을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 광 전송 모듈에 있어서의 밀봉부는, 광 소자를 밀봉하는 구성이면 좋고, 상기 본딩 배선에 대해서는 적어도 상기 전기 배선 및 상기 전극 패드 각각과의 접점을 피복하고 있으면 좋다.

즉, 본 발명의 광 전송 모듈에서는, 상기 본딩 배선은 그 굴곡부가 상기 전기 배선측에 배치된 루프 형상으로 되어 있고, 상기 밀봉부는 상기 본딩 배선에 있어서의 상기 전기 배선 및 상기 전극 패드 각각과의 접점을 피복하는 한편, 상기 루프 형상의 부분을 노출시키도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 따르면, 상기 본딩 배선은 그 굴곡부가 상기 전기 배선측에 배치된 루프 형상으로 되어 있고, 상기 밀봉부는 상기 와이어 본딩 배선에 있어서의 상기 전기 배선 및 상기 전극 패드 각각과의 접점을 피복하는 한편, 상기 루프 형상의 부분을 노출시키도록 형성되어 있고, 본딩 배선과 광 전송로의 사이에 존재하는 밀봉부가 삭감된 구성으로 되어 있다. 상기한 구성에 따르면, 이와 같이 밀봉부가 삭감된 만큼, 종래의 광 전송 모듈과 비교하여, 광 전송로와 본딩 배선을 근접시키는 것이 가능해지고, 나아가서는 광 전송로와 광 소자의 거리를 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 광 전송 모듈에서는, 상기 광 전송로는 적어도 한쪽의 단부면이 비스듬히 가공된 필름 광 도파로이며, 평면에서 볼 때, 상기 본딩 배선은 상기 광 전송로를 피하여 배치되어 있고, 상기 광 전송로에 있어서의 광 전송 방향의 선단부가, 상기 본딩 배선에 있어서의 전극 패드와의 접점과 상기 발수광점의 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 따르면, 평면에서 볼 때, 상기 본딩 배선은 상기 광 전송로를 피하여 배치되어 있고, 상기 광 전송로에 있어서의 광 전송 방향의 선단부가, 상기 본딩 배선에 있어서의 전극 패드와의 접점과 상기 발수광점의 사이에 배치되어 있으므로, 본딩 배선이 광 전송로에 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 전자 기기는, 상기한 과제를 해결하기 위해, 상술한 광 전송 모듈을 구비한 전자 기기에 있어서, 광 전송로에 의해 전송된 광 신호에 대해, 발광하는 위치 및 수광하는 위치에 각각, 발광 소자로서의 상기 광 소자 및 수광 소자로서의 상기 광 소자가 배치되어 있고, 상기 광 전송 모듈은 상기 전기 배선과 전기적으로 접속되고, 외부의 배선과 전기적으로 접속하기 위한 전기 접속 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 전자 기기에서는, 상기 광 전송 모듈에 있어서의 전기 접속 수단이, 상기 전자 기기 내부에 있어서의 기기 기판에 접속되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 전송 모듈을 기기 기판 사이에 전기 접속하는 것만으로, 전자 기기 내의 기기 기판 사이의 광 데이터 전송을 행할 수 있다. 또한, 광 전송 모듈을 실장하여 데이터 전송할 수 있으므로, 전자 기기의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 전자 기기에서는, 상기 광 전송 모듈에 있어서의 상기 광 소자와 상기 광 전송로의 단부면이, 상기 전자 기기의 하우징부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 상기 광 소자와 상기 광 전송로의 단부면을 실장하기 위한 기판을 하우징부에 설치할 필요가 없으므로, 전자 기기를 더욱 소형화할 수 있다.

또한, 본 발명의 전자 기기에서는, 힌지부를 구비한 전자 기기에 있어서, 상기 광 전송 모듈은 상기 힌지부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 굴곡부에서 발생하기 쉬운 노이즈를 저감할 수 있으므로, 힌지를 갖는 전자 기기 내부의 기기 기판 사이의 데이터 전송을 확실하게 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 광 전송 모듈은 소형이며 유연성을 가지므로, 힌지를 갖는 전자 기기에 힌지를 내장한 후에 실장할 수 있으므로 생산성이 높은 전자 기기를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 광 전송 모듈의 제조 방법은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 광을 전송하는 광 전송로와, 광 전송로에 의해 전송된 광 신호를 수광 또는 발광하는 발수광면을 갖고, 상기 발수광면 상에 광전 변환의 기능을 갖는 발수광점 및 전극 패드가 형성된 광 소자와, 상기 광 소자 및 전기 배선이 탑재된 기판과, 상기 전극 패드와 상기 전기 배선을 전기 접속하는 본딩 배선과, 상기 광 소자를 밀봉하는 밀봉부를 구비한 광 전송 모듈의 제조 방법이며, 상기 전기 배선과 상기 전극 패드를, 상기 본딩 배선에 의해 역와이어 본딩하는 본딩 공정과, 상기 광 소자의 발수광면에 제1 액상 밀봉 수지 재료를 적하하는 제1 적하 공정과, 상기 기판의 표면에 제2 액상 밀봉 수지 재료를 적하하는 제2 적하 공정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 적하 공정 중 적어도 하나의 공정에 있어서, 발수광면과의 표면 장력에 의해 확산된 제1 액상 밀봉 수지 재료와, 상기 광 소자의 측벽과의 표면 장력에 의해 상기 측벽을 따라 기어올라온 제2 액상 밀봉 수지 재료가 접촉할 때까지 적하를 행하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 본딩 공정에서 상기 본딩 배선에 의해 역와이어 본딩하므로, 광 전송로와 광 소자를 근접시킬 수 있어, 저높이화된 광 전송 모듈을 제조할 수 있다.

또한, 상기한 구성에 따르면, 상기 제1 및 제2 적하 공정 중 적어도 하나의 공정에 있어서, 발수광면과의 표면 장력에 의해 확산된 제1 액상 밀봉 수지 재료와, 상기 광 소자의 측벽과의 표면 장력에 의해 상기 측벽을 따라 기어올라온 제2 액상 밀봉 수지 재료가 접촉할 때까지 적하를 행하므로, 제1 액상 밀봉 수지 재료는, 발수광면에 머무르는 일 없이 측벽을 타고 기판(6) 표면으로 유입되게 된다. 그리고 제1 액상 밀봉 수지 재료의 기판 표면으로의 유입이 정지되었을 때, 제1 액상 밀봉 수지 재료는 최소한의 액량으로, 발수광면에 평행하게 확산되어 있다. 이와 같이 발수광면에 확산된 제1 액상 밀봉 수지 재료 및 기판 상의 제2 액상 밀봉 수지 재료를 고화함으로써, 발수광면을 덮는 밀봉부를 얇게, 또한 평탄하게 할 수 있다.

따라서, 상기한 구성에 따르면, 광 전송로와 광 소자를 충분히 근접시켜, 저높이화를 실현할 수 있는 동시에, 광 전송로와 광 소자의 광학 결합 손실(광학적 손실)이 적은 광 전송 모듈의 제조 방법을 실현할 수 있다.

또한, 광 전송 모듈의 제조 방법에서는, 상기 제1 적하 공정에서, 발수광면측으로부터 보아, 제1 액상 밀봉 수지 재료가 광 소자의 모서리부에 도달한 시점에서 적하를 정지하고, 상기 제2 적하 공정에서 광 소자의 측벽을 따라 기어올라오는 제2 액상 밀봉 수지 재료가 상기 제1 액상 밀봉 수지 재료에 접촉한 시점에서 적하를 정지해도 좋다.

본 발명의 광 전송 모듈은, 이상과 같이, 상기 전기 배선과 상기 전극 패드는 상기 본딩 배선에 의해 역와이어 본딩되어 있고, 상기 밀봉부는 액상 밀봉 수지 재료가 표면 장력에 의해 광 소자의 측벽을 따라 기어올라가 고화된 경사부와, 액상 밀봉 수지 재료가 상기 발수광면을 따라 평행하게 확산되어 고화된 평탄부를 갖고, 상기 경사부와 상기 평탄부가 연결되어 있는 구성이다.

또한, 본 발명의 전자 기기는, 이상과 같이, 상기 광 전송 모듈을 구비한 전자 기기에 있어서, 광 전송로에 의해 전송된 광 신호에 대해, 발광하는 위치 및 수광하는 위치에 각각, 발광 소자로서의 상기 광 소자 및 수광 소자로서의 상기 광 소자가 배치되어 있고, 상기 광 전송 모듈은 상기 전기 배선과 전기적으로 접속되고, 외부의 배선과 전기적으로 접속하기 위한 전기 접속 수단을 더 구비한 구성이다.

또한, 본 발명의 광 전송 모듈의 제조 방법은, 이상과 같이, 상기 전기 배선과 상기 전극 패드를, 상기 본딩 배선에 의해 역와이어 본딩하는 본딩 공정과, 상기 광 소자의 발수광면에 제1 액상 밀봉 수지 재료를 적하하는 제1 적하 공정과, 상기 기판의 표면에 제2 액상 밀봉 수지 재료를 적하하는 제2 적하 공정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 적하 공정 중 적어도 하나의 공정에 있어서, 발수광면과의 표면 장력에 의해 확산된 제1 액상 밀봉 수지 재료와, 상기 광 소자의 측벽과의 표면 장력에 의해 상기 측벽을 따라 기어올라온 제2 액상 밀봉 수지 재료가 접촉할 때까지 적하를 행하는 구성이다.

그러므로, 광 전송로와 광 소자를 충분히 근접시켜 저높이화를 실현할 수 있는 동시에, 광 전송로와 광 소자의 광학 결합 손실(광학적 손실)이 적은 광 전송 모듈을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 일 형태에 있어서의 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 2는 광학적 손실의 견적의 고려 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 종래의 광 전송 모듈과 본 실시 형태의 광 전송 모듈에 대해, 도 2에 도시하는 견적의 고려 방법에 기초하여, 광학적 손실을 견적하고, 상기 견적을 비교한 결과를 나타내는 표이다.
도 4의 (a) 내지 도 4의 (f)는 본 실시 형태의 광 전송 모듈의 제조 순서를 도시하는 단면도이다.
도 5는 제1 변형예로서의 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 6은 제2 변형예로서의 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 7은 광 전송로로서 광 섬유를 구비한 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 8은 광 전송로로서 렌즈를 구비한 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 9는 필름 광 도파로로서의 광 배선과 전기 배선 기판을 이용한 광 전송 모듈 전체를 도시하는 것으로, 도 9의 (a)는 상면도이고, 도 9의 (b)는 측단면도이다.
도 10은 기판간 배선을 실현하는 광 전송 모듈의 다른 예를 도시하는 것으로, 도 10의 (a)는 상면도이고, 도 10의 (b)는 측단면도이다.
도 11은 기판간 배선을 실현하는 광 전송 모듈의 또 다른 예를 도시하는 것으로, 도 11의 (a)는 상면도이고, 도 11의 (b)는 측단면도이다.
도 12의 (a)는 전기 접속부가, 기판의 면에 평행한 방향으로 돌출된 형상으로 설치된 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 평면도이고, 도 12의 (b)는 그 측면 단면도이다.
도 13의 (a)는 전기 커넥터로서의 전기 접속부가, 기판에 있어서의 발수광 소자와 반대측의 면에 설치된 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 평면도이고, 도 13의 (b)는 그 측면 단면도이다.
도 14의 (a)는 본 실시 형태에 관한 광 전송 모듈을 구비한 폴더식 휴대 전화의 외관을 도시하는 사시도이고, 도 14의 (b)는 도 14의 (a)에 도시한 폴더식 휴대 전화에 있어서의 상기 광 전송로가 적용되어 있는 부분의 블록도이고, 도 14의 (c)는 도 14의 (a)에 도시한 폴더식 휴대 전화에 있어서의 힌지부의 투시 평면도이다.
도 15의 (a)는 본 실시 형태에 관한 광 전송 모듈을 구비한 인쇄 장치의 외관을 도시하는 사시도이고, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)에 도시한 인쇄 장치의 주요부를 도시하는 블록도이고, 도 15의 (c) 및 도 15의 (d)는 인쇄 장치에 있어서 프린터 헤드가 이동(구동)한 경우의 광 전송로의 만곡 상태를 도시하는 사시도이다.
도 16은 본 실시 형태에 관한 광 전송 모듈을 구비한 하드 디스크 기록 재생 장치의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 17은 전기 배선과 광전 변환 소자를 전기 접속하는 전기 접속 수단으로서 와이어 본딩을 이용한, 종래의 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 18은 도 17의 광 전송 모듈에 있어서, 필름 광 도파로와 발수광 소자의 광학 결합 거리를 작게 하기 위해 개변한 구성을 도시하는 단면도이다.
도 19는 도 18의 광 전송 모듈에 있어서 밀봉 수지부의 밀봉 계면을 평탄하게 하기 위해 개변한 구성을 도시하는 단면도이다.

본 발명의 일 실시 형태에 대해, 도면을 이용하여 이하에 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 있어서의 광 전송 모듈(1)의 개략 구성을 도시하는 측면도이다. 또한, 이하, 광 전송로가 필름 광 도파로인 경우에 대해 설명하지만, 본 발명에 적용 가능한 광 전송로는 광을 전송하는 기능을 갖는 부재라도 좋고, 예를 들어 광 섬유, 광학 필터, 렌즈, 커버 글래스 등의 부재라도 좋다.

광 전송 모듈(1)은 필름 광 도파로(광 전송로)(2)와, 발수광 소자(광 소자)(3)와, 높이 보상 부재(받침대 부재)(4)와, 기판 배선(전기 배선)(5)과, 기판(6)과, 본딩 배선(7)과, 밀봉 수지부(밀봉부)(8)를 구비하고 있다.

필름 광 도파로(2)는, 굴절률이 큰 코어부(2a)와, 상기 코어부(2a)의 주위에 접하여 설치되는 굴절률이 작은 클래드부(2b)에 의해 형성되고, 코어부(2a)에 입사된 광 신호를 상기 코어부(2a)와 클래드부(2b)의 경계에서 전반사를 반복하면서 전파하는 것이다. 코어부(2a) 및 클래드부(2b)는 유연성을 갖는 고분자 재료로 이루어지는 것이므로, 필름 광 도파로(2)는 유연성을 갖고 있다. 필름 광 도파로(2)의 양단부는 45도의 경사면을 갖고, 이 경사면에 있어서 광 신호를 반사하는 광로 변환 미러부(2c)로 되어 있다.

이에 의해, 필름 광 도파로(2)에 있어서의 광의 출사측에서는, 코어부(2a)를 통해 전달되어 온 신호광은, 광로 변환 미러부(2c)에서 반사되고, 그 진행 방향을 바꾸어 광로 변환 미러부(2c)의 출사면으로부터 수광 소자로서의 발수광 소자(3)를 향해 출사된다. 또한, 필름 광 도파로(2)에 있어서의 광의 입사측에서는, 발광 소자로서의 발수광 소자(3)로부터 출사된 신호가 광로 변환 미러부(2c)의 입사면으로부터 입사된 후, 광로 변환 미러부(2c)에서 반사되고, 그 진행 방향을 바꾸어 코어부(2a)를 통해 전달된다. 여기서, 필름 광 도파로(2)에 있어서의 광의 출사면(또는 입사면)은, 광로 변환 미러부(2c)가 설치되어 있음으로써 클래드부(2b)의 외표면에 있어서 존재하고, 발수광 소자(3)의 수광면(또는 발광면)은 필름 광 도파로(2)에 있어서의 광의 출사면(또는 입사면)과 대향하도록 배치된다.

또한, 광로 변환 미러부(2c)의 경사면의 각도는, 상기 광로 변환 미러부(2c)와 발수광 소자(3)의 위치 맞춤이 용이해지도록 통상은 45˚로 설정되어 있다. 그러나 광 전송 모듈(1)에 있어서 광로 변환 미러부(2c)의 경사면의 각도는, 45도로 한정되는 것은 아니며, 입사되는 광 신호를 필름 광 도파로(2) 내부로 반사시킬 수 있으면 좋고, 적절하게 변경 가능하다. 구체적으로는, 광로 변환 미러부(2c)의 경사면의 각도는, 35°내지 50°의 범위로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 광로 변환 미러부(2c)는 필름 광 도파로(2)의 단부에 대해 미러부를 외부 장착하는 것이라도 좋다.

여기서, 도 1에 있어서는, 필름 광 도파로(2)의 단부 부근에 있어서, 광 도파로(2)의 길이 방향(광축 방향)을 X축 방향, 코어부(2a) 및 클래드부(2b)의 적층 방향을 Y축 방향으로 한다. 또한, 이 Y축 방향은 기판(6)에 있어서의 필름 광 도파로(2)의 탑재면의 법선 방향과도 일치한다. 그리고 도 1에 있어서는, X축 방향 및 Y축 방향에 대해 수직인 방향을 Z축 방향으로 하고 있다.

발수광 소자(3)는 전기 신호를 광 신호로 변환하거나, 혹은 광 신호를 전기 신호로 변환하는 것이며, 예를 들어 열경화형의 은(Ag) 페이스트에 의해 기판(6)에 탑재되어 있다. 또한, 발수광 소자(3)는 필름 광 도파로(2)로의 광 입사측 단부에서는 레이저다이오드 등의 발광 소자이며, 필름 광 도파로(2)로부터의 광 출사측 단부에서는 포토다이오드 등의 수광 소자이다. 또한, 발수광 소자(3)는 면 발수광형의 소자이며, 기판(6)에 탑재되는 탑재면과는 반대측의 면에 광 신호를 발신 또는 수신하는 활성부로서의 발수광점(3a)이 형성되어 있다. 그리고 이 발수광점(3a)이 형성된 면(발수광면)에, 기판 배선(5)에 전기 접속되는 전극 패드(3b)가 형성되어 있다.

높이 보상 부재(4)는 필름 광 도파로(2)를 탑재하는 동시에, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 유지 부재이다. 또한, 높이 보상 부재(4)의 높이는, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 광 결합 효율이 최적이 되도록 미리 설정되어 있다.

기판 배선(5)은 발수광 소자(3)와 구동 회로 등의 전자 회로(도시하지 않음)를 접속하여, 전기 신호의 전달을 행하는 것이다. 구체적으로는, 예를 들어 가요성 프린트 기판(FPC), 동축 케이블, 리드 프레임 등을 들 수 있다.

본딩 배선(7)은 발수광 소자(3)의 전극 패드(3b)와 기판 배선(5)의 사이를 접속하는 배선이다. 또한, 본딩 배선(7)의 단부(7a 및 7b) 중, 기판 배선(5)측의 단부(7a)는 볼 형상 구조체로 되어 있다. 한편, 전극 패드(3b)측의 단부(7b)는 볼 형상 구조체로 되어 있지 않다. 즉, 광 전송 모듈(1)에 있어서는, 전극 패드(3b)와 기판 배선(5)과 와이어 본딩 구조가, 역와이어 본딩(리버스 와이어 본딩) 구조로 되어 있다. 여기서 말하는「역와이어 본딩 구조」라 함은, 본딩 배선(7)에 있어서의 루프 형상의 굴곡부[굴곡, 만곡, 굴절 등 본딩 배선(7)에 있어서의 다른 영역에 비해 기울기가 크게 변화되는 부분](7c)가, 본딩 배선(7)의 기판 배선(5)측의 단부(7a)의 근방에 배치된 구조[굴곡부(7c)가 본딩 배선(7)에 있어서의 단부(7a)의 상측에 배치된 구조]를 의도하고 있다. 이러한 역와이어 본딩 구조는, 단부(7a)를 볼 형상으로 형성하여 기판 배선(5)에 본딩한 후, 단부(7b)를 전극 패드(3b)에 본딩함으로써 제조할 수 있다. 이 역와이어 본딩 구조의 제조에 대해서는, 후술한다.

종래의 광 전송 모듈에서는, 전극 패드와 기판 배선의 접속 구조는, 전극 패드와의 접점을 형성한 후, 기판 배선과의 접점을 형성함으로써 제조하고 있었다. 즉,「역와이어 본딩 구조」에 대해「순와이어 본딩 구조」로 되어 있었다. 이로 인해, 필름 광 도파로와 발수광 소자(발수광점)의 광학 결합 거리는, 본딩 배선의 루프 높이보다도 큰 거리로 설정되어, 필름 광 도파로와 발수광 소자를 근접시키는 것이 곤란하였다.

한편, 광 전송 모듈(1)에서는, 전극 패드(3b)와 기판 배선(5)의 와이어 본딩 구조가 역와이어 본딩 구조로 되어 있고, 발수광 소자(3)의 높이와 루프 높이(H)가 서로 상쇄되어 있다. 즉, 필름 광 도파로(2)와 발수광점(3a)의 거리의 설정에 있어서, 본딩 배선(7)의 루프 높이(H)를 고려할 필요가 없다. 그러므로, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)를 근접시킬 수 있어, 광 전송 모듈(1)의 저높이화를 실현할 수 있다.

또한, 본딩 배선(7)의 루프 높이(H)는, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 거리를 가능한 한 작게 하기 위해, 60㎛ 정도인 것이 바람직하다. 또한, 본딩 배선(7)의 변형에 의한 단선을 방지하기 위해, 기판 배선(5)에 접속하는 단부(7a)의 위치를, 발수광 소자(3) 근방의 위치로 하여, 본딩 배선(7)의 길이를 짧게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 발수광 소자(3)의 높이가 200㎛인 경우, 기판 배선(5)의 와이어 접속부와, 발수광 소자(3)의 와이어 접속부의 평면 방향의 거리는 150㎛이다.

밀봉 수지부(8)의 역할 중 하나는, 발수광 소자(3)를 밀봉함으로써, 발수광 소자(3)를 먼지나 습기로부터 지켜, 광 케이블 모듈(1)의 신뢰성을 높이는 데 있다. 그 이외에, 밀봉 수지부(8)는 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 사이에서 전달되는 광 신호의 확산을 방지하여, 광 신호의 확산에 의한 광학적 손실을 억제하는 작용도 있다. 밀봉 수지부(8)를 구성하는 재료(액상 밀봉 수지 재료)로서, 높은 굴절률을 갖는 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계 등의 투명 수지를 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 밀봉 수지부(8)의 굴절률은, 그 구성하는 재료가, 공기보다도 굴절률이 크면 효과가 있다.

광 전송 모듈(1)에 있어서, 밀봉 수지부(8)는 경사부(8a)와 평탄부(8b)를 갖고, 양 부분이 서로 연결된 구성으로 되어 있다. 경사부(8a)는 밀봉 수지 재료가 표면 장력에 의해 발수광 소자(3)의 측벽(3c)을 따라 기어올라가 고화된 부분이다. 또한, 평탄부(8b)는 밀봉 수지 재료가 발수광면을 따라 평행하게 확산되어 고화된 부분이다.

후술하는 바와 같이, 경사부(8a)는 발수광 소자(3)와 높이 보상 부재(4)의 사이에, 밀봉 수지 재료를 포팅(potting)에 의해 적하하여 고화한 결과 생성된 부분이다. 또한, 평탄부(8b)는 발수광 소자(3)의 발수광면에 밀봉 수지 재료를 포팅에 의해 적하하여 고화한 결과 생성된 부분이다. 발수광 소자(3)와 높이 보상 부재(4)의 사이에 밀봉 수지 재료를 적하하면, 그 표면 장력에 의해, 밀봉 수지 재료는 발수광 소자(3)의 측벽(3c)을 따라 기어올라온다. 또한, 발수광 소자의 발수광면에 액상의 밀봉 수지 재료를 적하하면, 그 표면 장력에 의해, 밀봉 수지 재료가 발수광 소자(3)의 모서리부까지 확산된다. 그리고 발수광면에 적하된 밀봉 수지 재료는, 발수광 소자(3)의 측벽(3c)을 따라 기어올라오는 밀봉 수지 재료와 접촉함으로써, 발수광 소자(3)와 높이 보상 부재(4)의 사이의 공간으로 유입되게 된다. 그 결과, 발수광면에 적하된 밀봉 수지 재료의 고화물로서의 평탄부(8b)는, 매우 얇은 막 형상이 된다. 이에 의해, 발수광 소자(3)의 발수광면을 덮는 밀봉 수지부(8)는, 그 두께가 얇아지므로, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)를 충분히 근접시키는 것이 가능해진다. 또한, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 거리를 근접시켰을 때, 평탄부(8b)는 발수광면에 평행하고 경사져 있지 않으므로, 발수광점(3a)으로부터 출사한 광의 밀봉 계면에서의 굴절에 의한 광로 길이의 증대를 회피할 수 있다. 그 결과, 저높이화를 실현할 수 있는 동시에, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 광학 결합 손실(광학적 손실)이 적은 광 전송 모듈(1)을 실현할 수 있다.

여기서, 평탄부(8b)는 발수광면에 적하된 밀봉 수지 재료가 발수광 소자(3)의 측벽(3c)을 따라 기어올라오는 밀봉 수지 재료와 접촉하여, 발수광 소자(3)와 높이 보상 부재(4)의 사이의 공간으로 유입된 결과 생성된 부분이다. 그로 인해, 평탄부(8b)의 두께(Y방향의 길이)는, 밀봉 수지 재료의 종류, 물성(점도) 혹은 밀봉 수지 재료의 적하량에 따라서 설정 가능하다. 밀봉 수지 재료로서, 예를 들어 점도 30 내지 8.0㎩?s의 열경화형 실리콘 수지를 이용한 경우, 평탄부(8b)의 두께는 5㎛ 내지 20㎛이다. 또한, 이 경우, 평탄부(8b)의 평탄성을 나타내는 밀봉 각도[평탄부(8b)에 있어서의 필름 광 도파로(2)와의 대향면의, 발수광면에 대한 각도]는 0°내지 1°이다.

또한, 도 1의 구성에 있어서, 밀봉 수지부(8)는 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 간극 전체를 충전하고 있는 것은 아니며, 밀봉 수지부(8)와 필름 광 도파로(2)의 사이에 공극이 형성되어 있다. 즉, 발수광 소자(3)의 수광면 또는 발광면(발수광면) 상의 밀봉 수지부(8)의 표면과, 필름 광 도파로(2)에 있어서의 출사면 또는 입사면의 사이에는 공극이 형성되어 있다. 이것은 필름 광 도파로(2)가 밀봉 수지부(8)와 접하는 구조인 경우, 밀봉 수지부(8)의 경화 수축이 필름 광 도파로(2)의 위치 결정에 악영향을 미치기 때문이다.

밀봉 수지부(8)는 발수광 소자(3)를 밀봉하는 구성이면 좋고, 본딩 배선(7)에 대해서는, 적어도 기판 배선(5) 및 전극 패드(3b) 각각과의 접점[단부(7a?7b)]을 피복하고 있으면 좋다.

광 전송 모듈(1)에 있어서는, 본딩 배선(7)의 루프 형상이 밀봉 수지부(8)로부터 노출된 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 본딩 배선(7)과 필름 광 도파로(2)의 사이에 존재하는 밀봉 수지부(8)가 삭감된 구성이 된다. 종래의 광 전송 모듈에서는, 본딩 배선(7)과 필름 광 도파로(2)의 사이에 존재하는 밀봉 수지부(8)의 두께가, 적어도 5 내지 20㎛ 필요해진다. 광 전송 모듈(1)에 있어서는, 이와 같이 밀봉 수지부(8)가 삭감된 만큼, 종래의 광 전송 모듈과 비교하여, 필름 광 도파로(2)와 본딩 배선(7)을 근접시키는 것이 가능해지고, 나아가서는 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 거리를 작게 할 수 있다.

이상과 같이, 광 전송 모듈(1)에서는 다음 구성 (a) (b)를 구비하고 있다. (a) 기판 배선(5)과 전극 패드(3b)는, 본딩 배선(7)에 의해 역와이어 본딩되어 있다. (b) 밀봉 수지부(8)는, 액상의 밀봉 수지 재료가 표면 장력에 의해 발수광 소자(3)의 측벽(3c)을 따라 기어올라가 고화된 경사부(8a)와, 액상의 밀봉 수지 재료가 발수광면을 따라 평행하게 확산되어 고화된 평탄부(8b)를 갖고, 경사부(3a)와 평탄부(8b)가 연결되어 있다. 상기 구성 (a) (b)를 구비하고 있음으로써, 저높이화를 실현할 수 있는 동시에, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 광학 결합 손실(광학적 손실)이 적은 광 전송 모듈(1)을 실현할 수 있다. 이하, 종래의 광 전송 모듈과 광 전송 모듈(1)에 대해, 광학적 손실의 견적을 비교한 결과에 대해, 설명한다.

도 2는 광학적 손실의 견적의 고려 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 발수광 소자(3)의 발수광점의 직경을 k로 하고, 발수광점으로부터 출사하는 빔의 확대 각도를 θ로 한다. 또한, 발수광점으로부터 출사한 빔의 강도 분포는, 가우스 분포라고 가정한다. 이때, 빔 중심(O)으로부터 광축에 대해 수직 방향으로 b만큼 이격된 부위에 있어서의 빔 강도는, 하기 수학식 1로 나타낼 수 있다. 또한, 수학식 1에 있어서의「a」는, 가우스 분포에 있어서의 최외측 단부[즉, 빔 강도＝0일 때의 빔 중심(O)과의 이격 거리]이다.

또한, 발수광점으로부터 광축 방향으로 이격된 거리를 X로 한다. 빔 형상은, 원형이라고 생각된다. 그러므로, 빔의 강도 분포의 적분을 취함으로써, 거리 X에 있어서의 빔 중심(O)으로부터 거리 b까지의 빔 내 강도는, 하기 수학식 2로 나타낼 수 있다.

상기 수학식 2로부터, 밀봉 수지부(8)의 밀봉면[평탄부(8b)에 있어서의 필름 광 도파로(2)와의 대향면]이 발수광면에 대해 경사져 있는 경우, X가 변화될 것이라 생각된다. 그리고 이와 같이 경사져 있는 경우, 출사광은 밀봉면에서의 굴절에 의해 광축이 어긋나 버려, 코어부에의 조사 강도가 감소할 것이라 생각된다.

도 3은 종래의 광 전송 모듈과 광 전송 모듈(1)에 대해, 도 2에 도시하는 견적의 고려 방법에 기초하여, 광학적 손실을 견적하고, 상기 견적을 비교한 결과를 나타내는 표이다. 비교한 광 전송 모듈의 견적 모델은, 모델 (i) 내지 (iii)이다. 모델 (i)는 도 17에 도시되는 종래의 광 전송 모듈이고, 모델 (ii)는 도 18에 도시되는 종래의 광 전송 모듈이고, 모델 (iii)는 본 실시 형태의 광 전송 모듈(1)이다.

또한, 광학적 손실 견적시에, 모델 (i) 내지 (iii)에 대해, 코어 반경을 20㎛, 발수광 소자와 필름 광 도파로의 거리를 200㎛, 빔 확대 각도(θ)를 15°, 발수광점의 직경을 10㎛로 하고 있다. 또한, 모델 (ii)에 대해, 밀봉면의 경사 각도를 20°로 하고, 밀봉면 길이 100㎛에 대해 밀봉면 고저차가 30㎛가 되는 구성으로 견적을 행하고 있다. 또한, 모델 (iii)에서는, 밀봉면의 경사 각도를 0°로 하여 견적을 행하고 있다.

도 3에 도시되는 바와 같이, 모델 (i)의 광학적 손실의 견적은, -10.29㏈이 되어, 광학적 손실이 증대되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 모델 (ii)의 광학적 손실의 견적은, -0.31㏈이 되어, 모델 (i)만큼 광학적 손실이 증대되어 있지 않지만, 밀봉면의 경사에 기인하는 광학적 손실이 있는 것을 알 수 있다. 이들 모델 (i), (ii)의 광학적 손실의 견적에 대해, 모델 (iii)의 광학적 손실의 견적은 0㏈이 되어, 전혀 광학적 손실이 없는 것을 알 수 있다. 이 도 3에 도시하는 광학적 손실의 견적 결과로부터, 종래의 광 전송 모듈과 비교하여, 광 전송 모듈(1)은 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 광학 결합 손실(광학적 손실)을 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

(광 전송 모듈의 제조 방법)

다음에, 광 전송 모듈(1)의 제조 순서에 대해, 도 4를 참조하여 이하에 설명한다. 도 4의 (a) 내지 도 4의 (f)는, 본 실시 형태의 광 전송 모듈(1)의 제조 순서를 도시하는 단면도이다.

도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 캐필러리(11)를 이용하여, 기판(6)의 기판 배선(5)에 본딩 배선(7)을 접속한다. 우선, 기판 배선(5)의 상방(Y방향 상방)에 본딩 배선(7)을 배치한다. 본딩 배선(7)은, 캐필러리(11)의 관통 구멍 내에 보유 지지되어 있고, 캐필러리(11)의 외측에 단부(7a)가 돌출된 상태로 되어 있다. 그리고 본딩 배선(7)의 단부(8a)에는, 예를 들어 고전압의 방전을 행함으로써, 볼 형상 구조체가 형성된다. 다음에, 본딩 배선(7)의 단부(7a)를 기판 배선(5)에 가압함으로써, 단부(7a)를 기판 배선(5)에 본딩한다. 단부(7a)를 기판 배선(5)에 가압하는 동안에, 초음파 진동이나 열 등을 가해도 좋다.

다음에, 도 4의 (b)에 도시되는 바와 같이, 본딩 배선(7)을, 발수광 소자(3)의 전극 패드(3b)의 방향으로 끌어내어, 본딩 배선(7)의 일부와 전극 패드(3b)를 본딩한다. 이 경우에 있어서도, 본딩 배선(7)을 전극 패드(3b)에 가압하는 동안에, 초음파 진동이나 열 등을 가해도 좋다. 본딩 후, 캐필러리(11)를 전극 패드(3b)로부터 이격하여, 본딩 배선(7)을 절단한다. 이와 같이 하여, 전극 패드(3b)와 기판 배선(5)의 전기 접속하는 본딩 배선(7)을,「역와이어 본딩 구조」로 한다(본딩 공정).

이와 같이 하여 제작된 광 전송 모듈(1)의 역와이어 본딩 구조에 대해, 밀봉을 행한다. 우선, 도 4의 (c)에 도시되는 바와 같이, 발수광 소자(3)의 발수광면에 액상의 밀봉 수지 재료(제1 액상 밀봉 수지 재료)(8c)를 포팅에 의해 적하한다(제1 적하 공정). 이때, 밀봉 수지 재료(8c)는 그 표면 장력에 의해 발수광면을 따라 확산된다. 도 4의 (c)에 도시하는 공정에 있어서는, 밀봉 수지 재료(8c)가 전극 패드(3b)를 덮고, 발수광면측으로부터 보아 발수광 소자(3)의 모서리부에 도달한 시점에서 적하를 정지한다. 도 4의 (c)에 도시하는 공정에서는, 밀봉 수지 재료(8c)는 발수광 소자(3)의 측벽을 타고 흘러 떨어지지 않도록 되어 있다.

다음에, 도 4의 (d)에 도시되는 바와 같이, 기판(6)의 표면에, 액상의 밀봉 수지 재료(제2 액상 밀봉 수지 재료)(8d)를 포팅에 의해 적하한다(제2 적하 공정). 도 4의 (d)에 도시하는 공정에 있어서, 밀봉 수지 재료(8d)를 적하하는 영역은, 발수광 소자(3) 탑재면을 제외한 기판(6) 표면이다. 이때, 밀봉 수지 재료(8d)는, 그 표면 장력에 의해 발수광 소자(3)의 측벽(3c?3d)을 따라 기어올라가 확산된다. 도 4의 (d)에 도시하는 공정에 있어서는, 발수광 소자(3)의 측벽(3c?3d)을 따라 기어올라가는 밀봉 수지 재료(8d)가, 발수광 소자(3)의 모서리부에 위치하는 밀봉 수지 재료(8c)와 접촉한 시점에서, 적하를 정지한다.

이와 같이 하여, 발수광 소자(3)의 측벽(3c?3d)을 따라 기어올라가는 밀봉 수지 재료(8d)를 밀봉 수지 재료(8c)에 접촉시킴으로써, 밀봉 수지 재료(8c)는 발수광면에 머무르는 일 없이, 측벽을 타고 발수광 소자(3) 주위의 기판(6) 표면으로 유입되게 된다. 그리고 밀봉 수지 재료(8c)의 기판(6) 표면으로의 유입이 정지되었을 때, 밀봉 수지 재료(8c)는 최소한의 액량으로 발수광면에 평행하게 확산되어 있다. 이와 같이 발수광면으로 확산된 밀봉 수지 재료(8c) 및 기판(6) 상의 밀봉 수지 재료(8d)를 고화시킴으로써, 발수광면을 덮는 밀봉 수지부(8)[즉 평탄부(8b)]를, 얇게, 또한 평탄하게 할 수 있다. 도 4의 (e)는 밀봉 수지 재료(8c?8d)를 고화한 후의 광 전송 모듈(1)의 구성을 도시하는 단면도이다. 도 4의 (e)에 도시된 광 전송 모듈(1)에 있어서의 평탄부(8b)는, 최소한의 액량으로 발수광면에 평행하게 확산된 밀봉 수지 재료(8c)의 고화물로 구성되어 있다. 여기서, 기판(6) 표면에 존재하는 밀봉 수지 재료(8d)는, 밀봉 수지 재료(8c)의 기판(6) 표면에 유입에 의해 액량이 많아진다. 경사부(8a)는, 이 액량이 많아진 밀봉 수지 재료(8d)가, 발수광 소자(3)의 측벽(3c)과의 표면 장력에 의해 올라가 고화된 부분이다. 평탄부(8b)의 두께는, 밀봉 수지 재료(8c)의 적하량을 줄이거나, 점도가 낮은 수지(10㎩?s 이하)를 이용함으로써 제어 가능하다.

또한, 밀봉 수지 재료(8c?8d)를 고화하는 방법은, 수지의 고화 방법(경화 방법)으로서 종래 알려져 있는 방법이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 오븐 등을 이용하여 밀봉 수지 재료를 열경화하여 고화하는 방법, 또는 자외선 조사에 의한 가경화 후에 오븐 등을 이용하여 밀봉 수지 재료를 열경화하여 고화하는 방법을 들 수 있다.

또한, 도 4의 (c) 내지 도 4의 (e)에 도시하는 공정에 있어서는, 본딩 배선(7)을 완전히 덮도록 밀봉 수지 재료(8c?8d)를 적하할 필요는 없다. 본딩 배선의 단부(7a?7b)를 덮도록 밀봉 수지 재료(8c?8d)를 적하하면 된다.

다음에, 도 4의 (f)에 도시하는 바와 같이, 필름 광 도파로(2)를 얼라인먼트하고, 기판(6)에 실장함으로써 광 전송 모듈(1)이 완성된다. 필름 광 도파로(2)를 실장할 때, 발수광 소자(3)의 발수광면을 덮는 평탄부(8b)의 두께가 매우 얇게 되어 있으므로, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 거리를 충분히 작게 할 수 있다.

또한, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (f)에 도시된 제조 순서에서는, 발수광 소자(3)의 발수광면에 액상의 밀봉 수지 재료(8c)를 포팅에 의해 적하하는 제1 적하 공정의 후에, 기판(6)의 표면에, 액상의 밀봉 수지 재료(8d)를 포팅에 의해 적하하는 제2 적하 공정을 행한다고 하는 순서였다. 그러나 제1 및 제2 적하 공정의 순서는, 이 순서에 한정되지 않고, 제1 및 제2 적하 공정에 의해 밀봉 수지 재료(8c?8d)를 서로 접촉시키는 것이 가능한 순서이면 된다. 예를 들어, 제2 적하 공정에서, 밀봉 수지 재료(8d)가 발수광 소자(3)의 측벽(3c?3d)을 따라 발수광면까지 올라올 때까지 적하를 행하고, 그 후 제1 적하 공정에서, 발수광면에 평행하게 확산되는 밀봉 수지 재료(8c)가 밀봉 수지 재료(8d)에 접촉한 시점에서 적하를 정지해도 좋다. 또한, 제1 및 제2 적하 공정을 병행하여 행하고, 밀봉 수지 재료(8c?8d)를 서로 접촉한 시점에서 양 공정의 적하를 정지해도 좋다.

(제1 변형예)

본 실시 형태의 광 전송 모듈(1)의 구성에 있어서, 도 1에 도시하는 구성의 변형예에 대해 설명한다. 도 5는 이 제1 변형예로서의 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 5에서는 제1 변형예의 구성을 간결하게 도시하기 위해, 필름 광 도파로(2)를 생략하고 있다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 제1 변형예의 광 전송 모듈(1)은 더미 패드(9a 및 9b)를 구비한 구성으로 되어 있다. 더미 패드(9a 및 9b)는, 기판(6)에 있어서의 발수광 소자(3)의 탑재면과 반대측의 면에 설치되어 있다. 더미 패드(9a)는 평면에서 볼 때, 기판 배선(5)에 있어서의 본딩 배선(7)과의 접속부와 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 더미 패드(9b)는 평면에서 볼 때, 발수광 소자(3)와 겹치도록 배치되어 있다.

제1 변형예의 광 전송 모듈(1)은, 기판(6)으로서 필름 형상의 절연체에 기판 배선(5)이 적층된 기판[즉, 가요성 프린트 배선(FPC) 기판]을 이용한 경우, 특히 유효하다.

상술한 바와 같이, 전극 패드(3b)와 기판 배선(5)을 본딩 배선에 의해 와이어 본딩할 때, 전극 패드(3b) 및 기판 배선(5)에 초음파 진동이 인가된다. 기판(6)이 FPC 기판인 경우, 초음파 진동 인가시에 기판(6)이 휜다. 또한, 기판(6) 자체의 강성이 작으므로, 초음파가 전극 패드(3b) 및 기판 배선(5)에 전달되기 어려워진다. 그 결과, 본딩 배선(7)을 전극 패드(3b) 및 기판 배선(5)에 접속할 수 없거나, 혹은 접합 강도가 현저하게 낮아지는 등의 문제가 있다.

제1 변형예의 광 전송 모듈(1)에서는, 더미 패드(9a 및 9b)가, 기판(6)에 있어서의 기판 배선(5) 형성면 및 발수광 소자(3) 탑재면과 반대측의 면에 설치되어 있으므로, 초음파 진동 인가에 의한 기판(6)의 휨을 억제할 수 있다. 또한, 전극 패드(3b) 및 기판 배선(5)의 와이어 접합부의 강성을 확보하여, 양호한 접합 강도를 실현할 수 있다.

또한, 더미 패드(9a 및 9b)의 점유 면적은, 적어도 전극 패드(3b) 및 기판 배선(5)의 와이어 접합부의 점유 면적 이상이면 좋다. 또한, 발수광 소자(3)의 탑재 위치에 변동이 발생하므로, 더미 패드(9b)의 점유 면적은, 발수광 소자(3)의 탑재 면적과 동일한 것이 바람직하다. 예를 들어, 20㎛ 직경의 본딩 배선(7)을 이용하여 와이어 본딩하는 경우, 기판 배선(5)에 있어서의 본딩 배선(7) 접속부의 면적은 70㎛²가 된다. 이때, 더미 패드(9a)의 기판(6)의 점유 면적은, 70㎛² 이상이 된다.

또한, 더미 패드(9a?9b)를 구성하는 재료는, 기판(6)을 구성하는 재료보다도 강성이 높은 재료이다. 또한, 더미 패드(9a?9b)에는 전기 전도가 있어도 좋고, 없어도 좋다. 또한, 더미 패드(9a?9b)의 두께는 특별히 제약이 없지만, 기판(6)의 강성을 확보하기 위해, 기판(6)과 동일한 두께인 것이 바람직하다.

(제2 변형예)

본 실시 형태의 광 전송 모듈(1)의 구성에 있어서, 도 1에 도시하는 구성의 변형예에 대해 설명한다. 도 6은 제2 변형예로서의 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.

도 6에 도시되는 바와 같이, 제2 변형예의 광 전송 모듈(1)은, 필름 광 도파로(2)에 있어서의 광 전송 방향(X방향)의 선단부(2d)가, 본딩 배선(7)에 있어서의 전극 패드(3b)와의 접점[단부(7b)]과 발수광점(3a)과의 사이에 배치되어 있는 구성이다. 필름 광 도파로(2)는 높이 보상 부재(4)에 보유 지지되는 동시에, 적어도 한쪽의 단부면이 비스듬히 가공된 광로 변환 미러부(2c)를 갖는다. 그러므로, 선단부(2d)는 광로 변환 미러부(2c)의 광 전송 방향 선단부라고도 할 수 있다.

광 전송 모듈(1)에 있어서, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)의 광학 결합을 실현하기 위해, 광로 변환 미러부(2c)에 있어서의 코어부(2a)와 발수광점(3a)과의 상대 위치가 제어된다. 이 제어에 있어서는, 코어부(2a)와 발수광점(3a)을, 발수광면에 대해 수직인 동일 직선 상에 배치할 필요가 없다. 상기한 바와 같이, 선단부(2d)가, 본딩 배선(7)에 있어서의 전극 패드(3b)와의 접점과 발수광점(3a)의 사이에 위치하도록 코어부(2a)와 발수광점(3a)과의 상대 위치를 제어하면, 광학 결합을 실현할 수 있다.

또한, 제2 변형예의 광 전송 모듈(1)에 따르면, 선단부(2d)가, 본딩 배선(7)에 있어서의 전극 패드(3b)와의 접점[단부(7b)]과 발수광점(3a)과의 사이에 배치되어 있으므로, 본딩 배선(7)이 필름 광 도파로(2)에 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 환언하면, 본딩 배선(7)의 접속 부위를 확실하게 피하여, 필름 광 도파로(2)가 배치된 구성이 된다. 그러므로, 루프 높이에 부가하여, 또한 전극 패드(3b)에 있어서의 와이어 접속부의 높이를 고려하는 일 없이, 충분히 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)와의 거리를 작게 하여, 더욱 저높이화된 광 전송 모듈(1)을 실현할 수 있다.

또한, 선단부(2d)는 필름 광 도파로(2)의 두께나 광로 변환 미러부(2c)의 경사 각도를 제어함으로써, 위치 조정 가능하다.

(제3 변형예)

본 실시 형태의 광 전송 모듈(1)의 구성에 있어서, 도 1에 도시하는 구성의 변형예에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 적용 가능한 광 전송로는, 필름 광 도파로에 한정되지 않고, 광을 전송하는 기능을 갖는 부재이면 좋다. 제3 변형예의 광 전송 모듈(1)은, 광 전송로로서 광 섬유 또는 렌즈를 구비한 구성이다. 우선, 도 7은 광 전송로로서 광 섬유를 구비한 광 전송 모듈(1)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.

도 7에 도시되는 바와 같이, 광 섬유(21)는 굴절률이 큰 코어부(21a)와, 상기 코어부(21a)의 주위에 접하여 설치되는 굴절률이 작은 클래드부(21b)에 의해 형성되어 있다. 광 섬유(21)는 코어부(21a)에 입사한 광 신호를 상기 코어부(21a)와 클래드부(21b)의 경계에서 전반사를 반복하면서 전파하는 것이다. 광 섬유(21)의 양단부는, 광 전송 방향에 대해 수직으로 컷트된 면으로 되어 있고, 이 면으로부터 출사된 광 신호가 발수광 소자(3)와 광학 결합하도록 되어 있다.

또한, 기판(61)에는 광 섬유(21)를 탑재하는 동시에, 광 섬유(21)와 발수광 소자(3)의 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 높이 보상 부재(64)가 2개 설치되어 있다. 이 2개의 높이 보상 부재(64)는, 광 섬유(21)의 광 전송 방향의 양측 단부를 보유 지지하도록 되어 있다.

도 7에 도시되는 구성이라도, 예를 들어 높이 보상 부재(64)의 높이를 적절하게 설정함으로써, 광 섬유(21)와 발수광 소자(3)와의 거리를 충분히 작게 할 수 있어, 광 전송 모듈(1)의 저높이화를 실현할 수 있다.

또한, 도 8은 광 전송로로서 렌즈를 구비한 광 전송 모듈(1)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 8에 도시하는 광 전송 모듈(1)은, 도 7에 있어서의 광 섬유(21)를 렌즈(22)로 바꾼 광 전송 모듈(1)의 구성으로 되어 있다. 이러한 구성이라도, 예를 들어 높이 보상 부재(64)의 높이를 적절하게 설정함으로써, 렌즈(22)와 발수광 소자(3)와의 거리를 충분히 작게 할 수 있어, 광 전송 모듈(1)의 저높이화를 실현할 수 있다.

다음에, 기판간 배선을 실현하는 광 전송 모듈(1)의 구체예에 대해 설명한다. 도 9는 필름 광 도파로로서의 광 배선과 전기 배선 기판을 이용한 광 전송 모듈 전체를 도시하는 것으로, 도 9의 (a)는 상면도이고, 도 9의 (b)는 측단면도이다. 도 9의 (a)에 도시되는 바와 같이, 본딩 배선(7)은 필름 광 도파로(2)의 단부를 피하여 배치되어 있다.

도 9에 도시되는 구성에서는, 1매의 기판(6)으로서의 전기 배선 기판(6')에, 1개의 필름 광 도파로(2)가 설치되는 동시에, 이 필름 광 도파로(2)의 2개의 단부 각각에 대응하여, 발수광 소자(3) 및 높이 보상 부재(4)가 설치되어 있다. 필름 광 도파로(2)에 의해 전송되는 광 신호에 대해, 발광하는 위치 및 수광하는 위치에 각각 발광 소자로서의 발수광 소자(3) 및 수광 소자로서의 발수광 소자(3)가 배치되어 있다. 필름 광 도파로(2)는, 높이 보상 부재(4) 상에 접착제로 고정되어 있다.

발수광 소자(3)는 발수광점(3a)과 전극 패드(3b)를 동일면 상에 갖고 있다. 또한, 필름 광 도파로(2)와 발수광 소자(3)에 있어서의 발수광점(3a)은, 광학적으로 결합되어 있다.

또한, 도 1에 도시된 구성과 마찬가지로, 발수광 소자(3)의 전극 패드(3b)와 기판 배선(5)은 본딩 배선(7)에 의해 역와이어 본딩되어 있다. 밀봉 수지부(8)의 역할은, 도 1에 도시된 구성과 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다. 전기 배선 기판(6')에 적재된 필름 광 도파로(2) 및 발수광 소자(3)는 1개의 하우징(10)에 수납되어 있다.

도 9에 도시되는 구성에서는, 1매의 기판(6) 상에 높이 보상 부재(4) 및 발수광 소자(3)를 구비하는 유닛이 2개 설치되어 있지만, 광 전송 모듈(1)은 이 유닛을 각각 별도의 기판(6) 상에 설치한 구성으로 해도 좋다. 도 10은 기판간 배선을 실현하는 광 전송 모듈(1)의 다른 예를 도시하는 것으로, 도 10의 (a)는 상면도이고, 도 10의 (b)는 측단면도이다.

도 10에 도시되는 구성에서는, 기판(6)으로서, 송신측 기판(6a) 및 수신측 기판(6b)이 설치되어 있다. 그리고 송신측 기판(6a)과 수신측 기판(6b)의 사이를 광 전송하는 매체로서, 필름 광 도파로(2)가 탑재되어 있다. 필름 광 도파로(2)의 2개의 단부 각각에 대응하여, 송신측 기판(6a) 및 수신측 기판(6b)의 각 기판에 발수광 소자(3) 및 높이 보상 부재(4)가 설치되어 있다. 필름 광 도파로(2)는 이들 높이 보상 부재(4) 상에 접착제로 고정되어 있다. 또한, 송신측 기판(6a) 및 수신측 기판(6b)의 각 기판에 적재된, 필름 광 도파로(2) 및 발수광 소자(3)는 각각, 송신측 하우징(10a) 및 수신측 하우징(10b)에 수납되어 있다.

도 11은 기판간 배선을 실현하는 광 전송 모듈(1)의 또 다른 예를 도시하는 것으로, 도 11의 (a)는 상면도이고, 도 11의 (b)는 측단면도이다.

도 11에 도시하는 광 전송 모듈(1)은, 높이 보상 부재(4) 및 발수광 소자(3)를 구비하는 유닛을 각각 별도의 기판(6) 상에 형성한 구성으로 되어 있다. 그리고 높이 보상 부재(4)는 발수광 소자(3)의 주위를 둘러싸고, 상기 발수광 소자(3)를 수용하는 용기로서 설치되어 있다. 이 구성의 경우, 외부 배선 기판(31A)과 배선 기판(31B)을 접속하는 부재는 필름 광 도파로(2) 뿐이 된다. 따라서, 예를 들어 배선 기판(31A)과 배선 기판(31B)이 동일 평면 상에 없는 경우 등에도, 필름 광 도파로(2)의 가요성을 이용함으로써 양자를 접속하는 경로의 자유도를 높이는 것이 가능해진다. 또한, 높이 보상 부재(4)의 외측 측면에 전기 접속부(5a…)가 설치되어 있다. 또한, 외부의 배선 기판(31A 및 31B)은, 각각 접속 보유 지지 부재(32A 및 32B) 및 전기 접속부(33A 및 33B)를 구비하고 있다. 이들 외부의 배선 기판(31A 및 31B)이 각각 광 전송 모듈(1)에 접속됨으로써, 외부의 배선 기판(31A)과 배선 기판(31B)을 광 전송에 의해 신호 접속하는 것이 가능해진다.

또한, 도 11에 도시하는 구성에 있어서, 기판(6)을 가요성 기판에 의해 구성함으로써, 배선 기판(31A)과 배선 기판(31B)의 접속 경로의 자유도를 높이는 것이 가능하다. 단, 기판(6)과 필름 광 도파로(2)가 2개의 배선 기판(31A)과 배선 기판(31B)의 사이에 설치되어 있는 경우, 기판(6)과 필름 광 도파로(2)가 물리적으로 서로 간섭함으로써 경로의 자유도가 제한되는 것을 생각할 수 있지만, 필름 광 도파로(2)만으로 접속하는 경우에는, 이러한 간섭이 없으므로 경로의 자유도를 보다 높이는 것이 가능하다.

또한, 전기 접속부(5a)가, 기판(6)의 면에 평행인 방향으로 돌출된 형상으로 설치된 구성으로 해도 좋다. 이 구성을 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 도시한다. 이러한 구성에 따르면, 외부의 배선 기판(31A 및 31B)과 광 전송 모듈(1)을, 서로의 기판면에 평행인 방향으로 양자를 근접시킴으로써 양자가 전기적으로 접속되고, 반대의 방향으로 멀리 함으로써 양자의 접속을 해제하는 것이 가능해진다.

또한, 도 12에 도시하는 구성에 있어서, 전기 접속부(5a)는 기판(6)에 있어서의 발수광 소자(3)와 반대측의 면에 설치된 전기 커넥터라도 좋다. 이 구성을 도 13의 (a) 및 도 13의 (b)에 도시한다. 이러한 구성에 따르면, 외부의 배선 기판(31A 및 31B)에 대해, 광 전송 모듈(1)을 기판면에 수직인 방향으로 양자를 근접시킴으로써 양자가 전기적으로 접속되고, 반대의 방향으로 멀리 함으로써 양자의 접속을 해제하는 것이 가능해진다. 또한, 도 13의 (a) 및 도 13의 (b)에 도시하는 구성에 있어서, 높이 보상 부재(4)가 발수광 소자(3)를 둘러싸는 측벽을 갖고 있어도 좋다. 이 구성에서는, 높이 보상 부재(4)의 측벽에 의해 형성되는 개구부 내에, 발수광 소자(3)가 배치되게 된다. 그리고 높이 보상 부재(4)의 상기 측벽에 의해 형성되는 개구부에 밀봉 수지가 주입되어 있어도 좋다.

(응용예)

필름 광 도파로를 구비한 광 전송 모듈(1)은, 예를 들어 이하와 같은 응용예에 적용하는 것이 가능하다.

우선, 제1 응용예로서, 폴더식 휴대 전화, 폴더식 PHS(Personal Handyphone System), 폴더식 PDA(Personal Digital Assistant), 폴더식 노트북 등의 폴더식의 전자 기기에 있어서의 힌지부에 이용할 수 있다.

도 14의 (a) 내지 도 14의 (c)는 필름 광 도파로(204)를 폴더식 휴대 전화(140)에 적용한 예를 도시하고 있다. 즉, 도 14의 (a)는 필름 광 도파로(204)를 내장한 폴더식 휴대 전화(140)의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 14의 (b)는 도 14의 (a)에 도시한 폴더식 휴대 전화(140)에 있어서의, 광 도파로(10)가 적용되어 있는 부분의 블록도이다. 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이, 폴더식 휴대 전화(40)에 있어서의 본체(140a)측에 설치된 제어부(141)와, 본체의 일단부에 힌지부를 축으로 하여 회전 가능하게 구비되는 덮개(구동부)(140b)측에 설치된 외부 메모리(142), 카메라부(디지털 카메라)(143), 표시부(액정 디스플레이 표시)(144)가 각각 필름 광 도파로(204)에 의해 접속되어 있다.

도 14의 (c)는 도 14의 (a)에 있어서의 힌지부(파선으로 둘러싸인 부분)의 투시 평면도이다. 도 14의 (c)에 도시하는 바와 같이, 필름 광 도파로(204)는 힌지부에 있어서의 지지 막대에 권취하여 굴곡시킴으로써 본체측에 설치된 제어부와, 덮개측에 설치된 외부 메모리(142), 카메라부(143), 표시부(144)를 각각 접속하고 있다.

필름 광 도파로(204)를 이들 폴더식 전자 기기에 적용함으로써, 제한된 공간에서 고속, 대용량의 통신을 실현할 수 있다. 따라서, 예를 들어 폴더식 액정 표시 장치 등의 고속, 대용량의 데이터 통신이 필요하며, 소형화가 요구되는 기기에 특히 적합하다.

제2 응용예로서, 필름 광 도파로(2)는 인쇄 장치(전자 기기)에 있어서의 프린터 헤드나 하드 디스크 기록 재생 장치에 있어서의 판독부 등, 구동부를 갖는 장치에 적용할 수 있다.

도 15의 (a) 내지 도 15의 (c)는 필름 광 도파로(2)를 인쇄 장치(50)에 적용한 예를 도시하고 있다. 도 15의 (a)는 인쇄 장치(50)의 외관을 도시하는 사시도이다. 도 15의 (a)에 도시하는 바와 같이, 인쇄 장치(50)는 용지(52)의 폭 방향으로 이동하면서 용지(52)에 대해 인쇄를 행하는 프린터 헤드(51)를 구비하고 있고, 이 프린터 헤드(51)에 필름 광 도파로(2)의 일단부가 접속되어 있다.

도 15의 (b)는 인쇄 장치(50)에 있어서의 필름 광 도파로(2)가 적용되어 있는 부분의 블록도이다. 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이, 필름 광 도파로(2)의 일단부는 프린터 헤드(51)에 접속되어 있고, 타단부는 인쇄 장치(50)에 있어서의 본체측 기판에 접속되어 있다. 또한, 이 본체측 기판에는 인쇄 장치(50)의 각 부의 동작을 제어하는 제어 수단 등이 구비된다.

도 15의 (c) 및 도 15의 (d)는 인쇄 장치(50)에 있어서 프린터 헤드(51)가 이동(구동)한 경우의, 필름 광 도파로(2)의 만곡 상태를 도시하는 사시도이다. 도 15의 (c) 및 도 15의 (d)에 도시하는 바와 같이, 필름 광 도파로(2)를 프린터 헤드(51)와 같은 구동부에 적용하는 경우, 프린터 헤드(51)의 구동에 의해 필름 광 도파로(2)의 만곡 상태가 변화되는 동시에, 필름 광 도파로(2)의 각 위치가 반복하여 만곡된다.

따라서, 본 실시 형태에 관한 광 전송 모듈(1)은, 이들의 구동부에 적합하다. 또한, 광 전송 모듈(1)을 이들의 구동부에 적용함으로써, 구동부를 이용한 고속, 대용량 통신을 실현할 수 있다.

도 16은 필름 광 도파로(304)를 하드 디스크 기록 재생 장치(60)에 적용한 예를 도시하고 있다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 하드 디스크 기록 재생 장치(160)는 디스크(하드디스크)(161), 헤드(판독, 기입용 헤드)(162), 기판 도입부(163), 구동부(구동 모터)(164), 필름 광 도파로(304)를 구비하고 있다.

구동부(164)는, 헤드(162)를 디스크(161)의 반경 방향을 따라 구동시키는 것이다. 헤드(162)는 디스크(161) 상에 기록된 정보를 판독하고, 또한 디스크(161) 상에 정보를 기입하는 것이다. 또한, 헤드(162)는 필름 광 도파로(304)를 통해 기판 도입부(163)에 접속되어 있고, 디스크(161)로부터 판독한 정보를 광 신호로서 기판 도입부(163)에 전파시키고, 또한 기판 도입부(163)로부터 전파된, 디스크(161)에 기입되는 정보의 광 신호를 수취한다.

이와 같이, 필름 광 도파로(304)를 하드디스크 기록 재생 장치(160)에 있어서의 헤드(162)와 같은 구동부에 적용함으로써, 고속, 대용량 통신을 실현할 수 있다.

본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

본 발명에 관한 광 전송 모듈은, 각종 기기 사이의 광 통신로에도 적용 가능한 동시에, 소형, 박형의 민생 기기 내에 탑재되는 기기 내 배선으로서의 가요성의 광 배선에도 적용 가능하다.

1 : 광 전송 모듈
2 : 필름 광 도파로(광 전송로)
3 : 발수광 소자(광 소자)
3a: 발수광점
3b : 전극 패드
3c : 측벽
3d : 측벽
4 : 높이 보상 부재
5 : 기판 배선(전기 배선)
6 : 기판
7 : 본딩 배선
7a : 단부(접점)
7b : 단부(접점)
7c : 굴곡부
8 : 밀봉 수지부(밀봉부)
8a : 경사부
8b : 평탄부
8c : 밀봉 수지 재료(제1 액상 밀봉 수지 재료)
8d : 밀봉 수지 재료(제2 액상 밀봉 수지 재료)
9a : 더미 패드
9b : 더미 패드
10 : 하우징

Claims

광을 전송하는 광 전송로와,
광 전송로에 의해 전송된 광 신호를 수광 또는 발광하는 발수광면을 갖고, 상기 발수광면 상에 광전 변환의 기능을 갖는 발수광점 및 전극 패드가 형성된 광 소자와,
상기 광 소자 및 전기 배선이 탑재된 기판과,
상기 전극 패드와 상기 전기 배선을 전기 접속하는 본딩 배선과,
상기 광 소자를 밀봉하는 밀봉부를 구비한 광 전송 모듈이며,
상기 전기 배선과 상기 전극 패드는, 상기 본딩 배선에 의해 역와이어 본딩되어 있고,
상기 밀봉부는, 밀봉부가 상기 광 전송로와 상기 광 소자 사이의 간극 전체에 충전되지 않고 공극을 형성하도록 상기 발수광면을 덮는 얇은 막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 전송 모듈.
제1항에 있어서, 상기 본딩 배선은, 그 굴곡부가 상기 전기 배선측에 배치된 루프 형상으로 되어 있고,
상기 밀봉부는, 상기 본딩 배선에 있어서의 상기 전기 배선 및 상기 전극 패드 각각과의 접점을 피복하는 한편, 상기 루프 형상의 부분을 노출시키도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 전송 모듈.
제1항에 있어서, 상기 광 전송로는, 적어도 한쪽의 단부면이 비스듬히 가공된 필름 광 도파로이며,
평면에서 볼 때, 상기 본딩 배선은 상기 광 전송로를 피하여 배치되어 있고,
상기 광 전송로에 있어서의 광 전송 방향의 선단부가, 상기 본딩 배선에 있어서의 전극 패드와의 접점과 상기 발수광점의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 전송 모듈.
제1항에 기재된 광 전송 모듈을 구비한 전자 기기에 있어서,
광 전송로에 의해 전송된 광 신호에 대해, 발광하는 위치 및 수광하는 위치에 각각, 발광 소자로서의 상기 광 소자 및 수광 소자로서의 상기 광 소자가 배치되어 있고,
상기 광 전송 모듈은 상기 전기 배선과 전기적으로 접속되고, 외부의 배선과 전기적으로 접속하기 위한 전기 접속 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
제4항에 있어서, 상기 광 전송 모듈에 있어서의 전기 접속 수단이, 상기 전자 기기 내부에 있어서의 기기 기판에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
제4항에 있어서, 상기 광 전송 모듈에 있어서의 상기 광 소자와 상기 광 전송로의 단부면이, 상기 전자 기기의 하우징부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
제4항에 있어서, 힌지부를 구비한 전자 기기에 있어서,
상기 광 전송 모듈은 상기 힌지부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
광을 전송하는 광 전송로와,
광 전송로에 의해 전송된 광 신호를 수광 또는 발광하는 발수광면을 갖고, 상기 발수광면 상에, 광전 변환의 기능을 갖는 발수광점 및 전극 패드가 형성된 광 소자와,
상기 광 소자 및 전기 배선이 탑재된 기판과,
상기 전극 패드와 상기 전기 배선을 전기 접속하는 본딩 배선과,
상기 광 소자를 밀봉하되, 상기 광 전송로와 상기 광 소자 사이의 간극 전체에 충전되지 않고 공극을 형성하도록 상기 발수광면을 덮는 얇은 막을 포함하는 밀봉부를 구비한 광 전송 모듈의 제조 방법이며,
상기 전기 배선과 상기 전극 패드를, 상기 본딩 배선에 의해 역와이어 본딩하는 본딩 공정과,
상기 광 소자의 발수광면에 제1 액상 밀봉 수지 재료를 적하하는 제1 적하 공정과,
상기 기판의 표면에 제2 액상 밀봉 수지 재료를 적하하는 제2 적하 공정을 포함하고,
상기 제1 및 제2 적하 공정 중 적어도 하나의 공정에 있어서, 발수광면과의 표면 장력에 의해 확산된 제1 액상 밀봉 수지 재료와, 상기 광 소자의 측벽과의 표면 장력에 의해 상기 측벽을 따라 기어올라온 제2 액상 밀봉 수지 재료가 접촉할 때까지 적하를 행하는 것을 특징으로 하는, 광 전송 모듈의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 제1 적하 공정에서, 발수광면측으로부터 보아, 제1 액상 밀봉 수지 재료가 광 소자의 모서리부에 도달한 시점에서 적하를 정지하고,
상기 제2 적하 공정에서, 광 소자의 측벽을 따라 기어올라오는 제2 액상 밀봉 수지 재료가 상기 제1 액상 밀봉 수지 재료에 접촉한 시점에서 적하를 정지하는 것을 특징으로 하는, 광 전송 모듈의 제조 방법.