光模塊及其制造方法、光通信裝置、光電混合集成電路、電路板、電子設備的制作方法

專利名稱：光模塊及其制造方法、光通信裝置、光電混合集成電路、電路板、電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用光信號在多個裝置間或裝置內部等進行信息通信(信號傳輸)時使用的裝置、部件等。
背景技術：
近年來，隨著各種裝置中的電路芯片間或電路板間等的信號傳輸速度的高速化發展，信號線間的串音干擾、噪聲輻射、阻抗不匹配、高功耗等成為不容忽視的問題。由此，即使是裝置內部的信號傳輸也開始利用光通信，取代裝置內的電路芯片間或模塊間利用金屬配線傳輸電信號的現有方法，利用光纖(帶光纖)、光波導管等光傳輸路徑通過光信號進行通信的技術正在被廣為使用。這樣的技術在如株式會社日經BP社發行的技術雜志「日経エレクトロニクス」(“日經電工”)的2001年12月3日號(非專利文獻1)上有記載。
進行光通信時，主要在于如光纖之間、光纖和發光元件或光纖和受光元件之間等光信號的傳輸路徑上的連接點的相互間位置精確吻合(光軸一致)、避免增加光耦合損失，為了達到這種要求，采用了各種技術。這樣的技術在如特開平7-49437號公報(日本專利1995-49437號公報)(專利文獻1)上有記載。
非專利文獻1「日経エレクトロニクス」，株式會社日経BP社，2001年12月3日號，p.112-122(“日經電工”，株式會社日經BP社，2001年12月3日號，第112-122頁)專利文獻1特開平7-49437號公報(日本專利1995-49437號公報)上述專利文獻1記載的光連接器，一個連接器配置定位銷，同時另一個連接器配置能插入該定位銷的配合孔，所以，小型化很困難。
而且，上述非專利文獻1記載的光電轉換模塊，利用小型連接器(光插頭)把光纖(光傳輸路徑)的端面直接配置在光元件的發光面或受光面上。由此，在拔下小型連接器的時候，光元件的發光/受光面和光纖的端面都裸露出來，容易產生該發光面等破損或附著異物等問題。

發明內容
因此，本發明的目的在于提供能夠小型化的光模塊。
此外，本發明的目的還在于提供能以簡單的構造實現保護光元件的發光面或受光面等的光模塊。
為了實現上述目的，本發明的光模塊，安裝了設置在光傳輸路徑一端的光插頭，通過該光傳輸路徑收發信號光進行信息通信，該光模塊包括透明基板，其對于使用的信號光的波長具有透光性；光插座，其配置在該透明基板的一面，安裝該光插頭；光元件，其配置在該透明基板的另一面，根據提供來的電信號向該透明基板的一面發射該信號光，或者根據從該透明基板的一面供給的該信號光的強度產生電信號；以及反射部分，其配置在該透明基板的一面，把從該光元件射出的信號光的路徑大致改變90度，引入光傳輸路徑，或者把從該光傳輸路徑射出的信號光的路徑大致改變90度，引入光元件。
因為該結構能把從光元件發射的信號光及從光傳輸路徑發射的信號光的路徑大致改變90度反射，實現光耦合，所以把光傳輸路徑的軸向(延伸方向)沿著透明基板的表面配置，由此實現光模塊的小型化。尤其能節省透明基板厚度方向的空間，所以本發明適用于利用光模塊構成光電混合電路等情況。而且，光元件的發光面/受光面和透明基板對置，所以通過簡單的構造，實現對光元件的發光面或受光面等的保護。
上述反射部分最好形成在光插座上。進一步優選可以利用樹脂等整體成形形成包含該反射部分的光插座。由此，能夠削減部件數量，實現構造簡略化及制造步驟的簡易化。
而且，本發明優選包括第1透鏡，該第1透鏡會聚從該光元件射出的信號光，并引入該反射部分，或者會聚從該光傳輸路徑射出的并經該反射部分反射的信號光，引入該光元件。由此，光耦合效率的提高成為可能。
上述第1透鏡優選形成在光插座上。進一步優選可以利用樹脂等整體成形形成包含該第1透鏡的光插座。由此，能夠削減部件數量，實現構造簡略化和制造步驟的簡易化。而且，安裝時的光軸一致也容易實現。
而且，第1透鏡優選形成在透明基板上。由此，可以采用在母材基板上一次成批形成多個第1透鏡之后切割該母材基板等的制造步驟。
而且，本發明優選包括第2透鏡，該第2透鏡會聚從該光元件射出經過該反射部分反射的信號光，并引入光傳輸路徑，或者會聚從該光傳輸路徑射出的信號光，并引入反射部分。由此，光耦合效率的提高成為可能。
上述第2透鏡優選形成在光插頭或光插座上。進一步優選可以利用樹脂等整體成形形成包含該第2透鏡的光插頭或光插座。由此，能夠削減部件數量，實現構造簡略化及制造步驟的簡易化。而且，安裝時的光軸一致也容易實現。
而且，本發明優選該第1透鏡將從光元件發射的信號光會聚成大致平行光，該第2透鏡將從光傳輸路徑發射的信號光會聚成大致平行光。由此，以平行光(無限遠)連接光插頭和光插座，擴大允許配合誤差成為可能。這樣，就可以降低制造、設計時的精度要求。
而且，光插座優選包括定位光插頭位置的導向面。由此，不必設置用于定位的銷及與該定位銷對應的配合孔，所以部件數量的削減和光插座、光插頭的小型化成為可能。而且，光插座和光插頭的加工也變得容易。
上述導向面優選包括大致互相平行，且和透明基板的另一面大致正交的2個面。通過該2個面和透明基板的另一面，可以精確地定位光插頭的位置。
而且，本發明優選包括把光插頭向透明基板的另一面按壓的按壓裝置。作為該按壓裝置，可以使用如板彈簧等。由此，能讓光插頭的上下方向(與透明基板正交的方向)的位置更加穩定。
而且，上述導向面優選包括大致互相平行且和透明基板另一面大致正交的2個面，以及與透明基板的另一面大致平行的1個面。利用這些面和透明基板的另一面，可以精確地定位光插頭的位置。
而且，上述導向面優選包括兩個面，其大致互相正交，同時分別與透明基板的另一面大致成45度角。由此，兩個面各自形成用于偏置光插頭的凸起部分。由此，能夠精確地定位光插頭的位置。
而且，本發明優選包括保持光插頭和光插座配合狀態(嵌入狀態)的鎖定裝置。作為該鎖定裝置，可以使用如板彈簧等彈性元件形成的彎鉤。由此，能夠避免光插頭從光插座脫落或位置偏移。
而且，光插座優選包括定位光插頭位置的導槽。利用該導槽，能夠精確地定位光插頭的位置。
而且，上述導槽優選包括與透明基板的一面大致平行的面，以及與該透明基板的一面大致正交的面，并且該導槽從光插座的一端貫通到另一端。由此，光插頭能夠順利地插入光插座。
而且，本發明還涉及光模塊的制造方法，該光模塊安裝了設置在光傳輸路徑一端的光插頭，通過該光傳輸路徑收發信號光進行信息通信，該制造方法包括在具有透光性的透明基板的一面的多個區域分別形成配線膜的步驟；分別對應于配線膜在透明基板的另一面配置光元件的步驟；在透明基板的一面，分別對應于光元件安裝光耦合部件的步驟；以及把透明基板按多個區域切割的步驟。
這里，所謂的“光耦合部件”是指被該光插頭支撐的光傳輸路徑(例如，光纖等)與光元件光耦合的部件，例如上述本發明中的光插座。根據本發明的制造方法，能夠低成本制作保護光元件的發光/受光面等的小型化光模塊。
而且，本發明還涉及配備上述光模塊的光通信裝置(光收發設備)。本發明的這種光通信裝置，能應用在例如個人計算機和所謂PDA(便攜式信息終端設備)等，以及能夠把光作為傳輸媒體，和外部裝置等進行信息通信的各種電子設備上。此外，本說明書中所謂的“光通信裝置”不只包括信號光發送所需的構造(發光元件等)和信號光接收所需的構造(受光元件等)兩種裝置，還包括只具有發送所需構造的裝置(所謂光發送模塊)和只具有接收所需構造的裝置(所謂光接收模塊)。
而且，本發明還涉及包括上述光模塊的光電混合集成電路，還涉及包括上述光模塊和用于信號光傳輸的光波導管的電路板。該電路板也被稱為“光電混合基板”。
而且，本發明還涉及配備上述光模塊的電子設備。更詳細地說，本發明的電子設備，除包括上述光模塊之外，還可以包括配備該光模塊的上述光通信裝置、光電混合集成電路、或電路板。這里，本說明書中所謂的“電子設備”是使用電子電路等實現一定功能的一般設備，其構成沒有特殊限定，例如，個人計算機、PDA(便攜式信息終端設備)、電子筆記本等各種設備。本發明的光模塊、光通信裝置、光電混合集成電路或電路板，可以用于這些電子設備內部的信息通信或與外部設備等進行的信息通信。


圖1是第1實施例的光模塊的構成示意圖。
圖2是設有用于可靠防止光插頭位置偏移的部件的構成例的示意圖。
圖3是實施例中的光模塊的制造步驟的示意圖。
圖4是實施例中的光模塊的制造步驟的示意圖。
圖5是第2實施例中光模塊的構成示意圖。
圖6是第3實施例中光模塊的構成示意圖。
圖7是第4實施例中光模塊的構成示意圖。
圖8是第5實施例中光模塊的構成示意圖。
圖9是光電混合集成電路及包括該集成電路的電路板的構成例的示意圖。
圖10是光電混合集成電路及包括該集成電路的電路板的其他構成例的示意圖。
圖11是由凸起部分定位光插頭位置時的光插座的構成例的示意圖。
圖12是光插頭的構成例的示意圖。
圖13是光插頭的其他構成例的示意圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發明的實施例。
<第1的實施例>
圖1是第1實施例的光模塊的構成示意圖。圖1(a)是本實施例中的光模塊的平面圖，圖1(b)是沿圖1(a)中的A-A線剖開的截面圖。圖1所示的光模塊1安裝了設置在作為光傳輸路徑的帶光纖52的一端的光插頭50，通過該帶光纖52收發信號光進行信息通信，該光模塊1包括透明基板10、光元件12、電子電路14、配線膜16、光插座18、透鏡20和反射部分22。
透明基板10對于被使用的光的波長具有透光性，用于支撐構成光模塊1的各要素。例如，從光元件12射出的光或由光元件12接受的光的波長是可視光或是其近似值(例如850nm等)的情況下，可以用玻璃或塑料等材料構成透明基板10。而且，發射光的波長為較長的波長(例如1300nm～1500nm等)的情況下，可以使用硅或鍺等材料構成透明基板10。
光元件12根據由電子電路14預設的驅動信號發射信號光，或根據接受的信號光的強度產生電信號，其配置在透明基板10背面的指定位置，其發光面或受光面對著透明基板10的一側配置。該光元件12的發光面或受光面配置在開口部分里，該開口部分設置在透明基板10上的配線膜16上，通過該開口部分和透明基板10光信號被射出或射入。例如，圖1所示的光模塊1用于發送時，作為該光元件12可以使用VCSEL(表面發光激光器)等的發光元件。另外，在光模塊1用于接收信息時，作為該光元件12可以使用受光元件。本實施例中，包括4個光元件12，可是光元件12的個數并不限于此，即使1個也可以。
電子電路14包括驅動光元件12的驅動器等，其配置在透明基板10背面上的指定位置上。該電子電路14通過透明基板10上的配線膜16與光元件12連接，此外，也可以根據需要連接圖示中沒有的其他電路元件、電路芯片、外部裝置等。
配線膜16是利用銅等的導體膜構成，并被設置于透明基板10的背面，按規定形狀制作成布線圖案。該配線膜16，如上所述用于光元件12、電子電路14及其他的電路元件等互相間的電連接。
光插座18配置在透明基板10的表面，安裝光插頭50，例如，可以用玻璃或塑料等制成。而且，該光插座18包括用于定位光插頭50的位置的導向面。具體地說，導向面包括大致互相平行的與透明基板10的上表面大致正交的2個面24；以及與這些面24大致正交，同時與透明基板10的上表面大致正交的1個面26。并且，光插頭50設有與這些導向面相對應的接合面。
光插座18上設置的上述2個面24分別與yz平面大致平行，通過精確地形成這些面24相互間的距離，能夠確定插入光插座18的光插頭50的x軸方向的位置和xz面內的配置角度。而且，上述面26與xy平面大致平行，通過該面26與光插頭50的一端接合，能夠確定光插頭50的z軸方向的位置。此時，與光插頭50的插入光插座18的部分的寬度(x軸方向的長度)相比，上述2個面24的相互間距離要縮短一些，所以也能防止光插頭50安裝后的位置偏移。而且，也可以設置用于防止光插頭50的位置偏移的裝置。設置防止該位置偏移裝置的情況的構成例將在后面加以描述。
各透鏡20與光插座18整體形成，可以將從各光元件12射出的信號光分別會聚，形成大致平行光引入反射部分22，同時也可以將從帶光纖52射出的、并經反射部分22反射的信號光會聚，形成大致平行光引入光元件12。該透鏡20對應于“第1透鏡”。
反射部分22，可以將經透鏡20會聚的信號光的路徑大致改變90度引入帶光纖52，同時也可以將從帶光纖52射出的信號光的路徑大致改變90度引入光元件12。該反射部分22作為與光元件12的光軸(信號光的主傳輸方向)大致成45度角配置的面(反射面)，與光插座18整體形成。這里，構成光插座18的材料的折射率為1.5，由此，能夠讓射入反射部分22的信號光全反射，因此，可以將信號光的路徑改變90度。或者，也可以通過在光插座18上形成的大致45度斜面上設置的金屬膜或電介質多層膜等，構成反射部分22。
安裝在上述光插頭18上的光插座50支撐帶光纖52，以使其延伸方向(芯線的延伸方向)與透明基板10的上表面大致平行。該光插座50可以自由裝卸于光插頭18。在圖示的例子中示出了具備4芯的帶光纖52，可是并不限于此，也可以使用所需的芯數(也可以1芯)的帶光纖。而且，作為光傳輸路徑的一個例子示出了形成膜狀的帶光纖，可是并不限于此，也可以使用其他的一般的光纖等的光傳輸路徑。
而且，本實施例的光插座50，在和光插頭18接合的一端設置了多個透鏡54。這些透鏡54可以將從光元件12射出的經反射部分22反射的信號光會聚，形成大致平行光引入帶光纖52，同時也可以將從帶光纖52射出的信號光會聚，形成大致平行光引入反射部分22。該透鏡54對應于“第2透鏡”。此外，第2透鏡也可以采用形成在光插座50上以外的各種構成形式，其具體例將在后面描述。
圖2是設置用于更可靠防止光插頭50位置偏移的部件的情況的構成例示意圖。如該圖所示，在光插頭50的上方配置板彈簧28，由該板彈簧28把光插頭50向透明基板10按壓。由此，以透明基板10的上表面為基準，能更準確地確定光插頭50的y軸方向的位置、在xy平面內的角度及在yz平面內的角度，從而光插頭50的相對位置、姿勢被確定。此外，該板彈簧28對應于“按壓裝置”。而且，在板彈簧28的一端設置了鉤狀的彎鉤部分30，利用該彎鉤部分30能保持光插頭50和光插座18的配合狀態，從而防止光插頭50脫落或位置偏移。此外，板彈簧28可以由透明基板10支撐，也可以由包括本例的光模塊1的各種設備(具體例將在后面描述)的機箱支撐。該彎鉤部分30對應于“鎖定裝置”。
本實施例的光模塊1具有上述構成，以下，參照

該光模塊1的制造方法。
圖3和圖4是實施例的光模塊1的制造步驟示意圖。首先，如圖3(a)所示，準備作為可以切割成多個透明基板10的母材的母材基板100。然后，如圖3(b)所示，利用噴鍍法、電鑄等方法在母材基板100的表面沉積鋁、銅等導電材料，形成金屬膜(導電膜)。把該金屬膜按照所需的電路制作布線圖案，形成配線膜16。分別按照母材基板100的多個輔助區域形成多個配線膜16。這樣，在多個位置形成單位配線圖案的配線膜，從而適合批量生產。
然后，如圖3(c)所示，在母材基板100的一面，安裝光元件12和電子電路14等電路要素。該安裝可以使用倒裝焊接、引線接合法、焊錫回流等進行。如上所述，在母材基板100的多個位置一次成批形成單位配線圖案的情況下，如圖3(c)所示的步驟，在母材基板100的一個面分別對應該單位配線圖案分別配置多個光元件12等。
然后，如圖3(d)所示，在母材基板100另一面的與光元件12相對應的位置上安裝光插座18。該安裝，在光插座18和母材基板100的互相對應的面上分別涂抹粘結劑，或在任一個面上涂抹粘結劑之后，把光插座18安裝在母材基板100上。作為粘結劑，之后要進行某些處理(例如，光照射等)使之固化。安裝時要調整光插座18的位置使透鏡20的光軸和光元件12的光軸大致一致。
光插座18的位置就位確定后，要固化粘結劑把光插座18固定在母材基板100上。粘結劑可以使用如具有光固化性、熱固化性等性能的樹脂。如圖4所示，安裝光插座18，調整位置后，固定的步驟要反復進行必要的次數，把光插座18安裝在母材基板100的多個輔助區域，組成光模塊1。
之后，如圖3(e)所示，把母材基板100按每個輔助區域切割得到多個光模塊1。此外，關于后述的各實施例的光模塊也可以按照同樣的方法制造。
這樣，本實施例的光模塊1，包括了將從光元件12射出的信號光及將從帶光纖(光傳輸路徑)52射出的信號光反射大致改變90度實現光耦合的構造，所以可以把帶光纖52的延伸方向沿著透明基板10的表面配置。從而能實現光模塊的小型化。尤其，能節省透明基板10的厚度方向的空間，所以本發明的光模塊適用于構成光電混合電路的情況。而且，采用把光元件12的發光面/受光面與透明基板10對置的構造，依靠簡單的構造就能保護光元件的發光面或受光面。而且，按照本實施例的制造方法，能夠低成本地制造小型、而且能較好保護光元件發光面/受光面的光模塊。
<第2實施例>
圖5是第2實施例的光模塊的構成示意圖。圖5(a)是本實施例光模塊的平面圖，圖5(b)是沿圖5(a)中的B-B線剖開的截面圖。如該圖所示的光模塊1a具有與第1實施例的光模塊1基本相同的構成，共同的構成要素用相同的符號表示。以下，主要說明不同點。
如圖5所示的光模塊1a，安裝光插頭50的光插座18a的形狀和第1實施例的情況不同。本實施例的光插座18a與上述光插座18同樣包括作為導向面的面24和面26，還包括確定光模塊1a的y軸方向位置的面32。該面32與xz平面大致平行，以該面32和透明基板10的上表面為基準確定光插頭50的y軸方向的位置。而且，將該面32與透明基板10上表面的距離相對于光插頭50的y軸方向的厚度縮短一些，由此，依靠包括光插座18a的面32的部分能使光插頭50的上表面向透明基板10偏置。此種情況下，可以認為包括該面32的光插座18a是“按壓裝置”。
而且，本實施例的光模塊1a包括的板彈簧28a圍住光插座18a及光插頭50，其一端設有鉤狀的彎鉤部分30a，該彎鉤部分30a可以保持光插頭50和光插座18a的配合狀態，防止光插頭50脫落。該彎鉤部分30a對應于“鎖定裝置”。
<第3實施例>
圖6是第3實施例的光模塊的構成示意圖。圖6(a)是本實施例光模塊的平面圖，圖6(b)是沿圖6(a)中的C-C線剖開的截面圖。如該圖所示的光模塊1b包括與上述各實施例的光模塊基本相同的構成，共同的構成要素用相同符號表示。以下，主要說明不同點。
如圖6所示的光模塊1b，安裝光插頭50的光插座18b的形狀和上述各實施例的情況不同。本實施例的光插座18b與上述光插座18a同樣包括作為導向面的面24a、面26a及面32a。面24a和面26a及面32a的功能與上述面24、面26及面32分別相同。
而且，在本例中，作為第2透鏡的透鏡54a形成于光插座18b一側，光插頭50a的構造比上述各實施例的光插頭50更簡略化。由此，低成本化成為可能。并且，光插座18b的透鏡54a的形成面與作為上述導向面的面32a不在同一面，因此確保了透鏡54a與被光插頭50a支撐的帶光纖52的芯線(光纖芯)間的光學距離，同時可以保護光纖芯的端面。此外，也可以在光插頭50a的端面設置保護帶光纖52的保護膜。
<第4實施例>
圖7是第4實施例的光模塊的構成示意圖。圖7(a)是本實施例的光模塊的平面圖，圖7(b)是沿圖7(a)中的D-D線剖開的截面圖。如該圖所示的光模塊1c包括與上述各實施例的光模塊同樣的構成，共同的構成要素用同樣的符號表示。以下，主要說明不同點。
如圖7所示的光模塊1c具有可以直接安裝光插頭50b和光插座18c的構造。具體地說，光插座18c包括作為導向面的面26b，通過把該面26b和設置于光插頭50b的接合面粘貼起來安裝光插頭50b。
而且，本例中，作為第2透鏡的透鏡54b形成于光插座18c的一側，使光插頭50b的構造簡略化。由此，低成本化成為可能。并且，光插座18c的透鏡54b的形成面與作為上述導向面的面26b不在同一面，兩者間形成空洞，確保了透鏡54b與被光插頭50b支撐的帶光纖52的芯線(光纖芯)間的光學距離，同時可以保護光纖芯的端面。此外，也可以在光插頭50b的端面設置保護帶光纖52的保護膜等。
而且，作為第1透鏡的透鏡20a作為包括4個該透鏡20a的透鏡陣列配置在與透明基板10上表面的與光元件12對置的位置上。而且，光插座18c包括作為導向面的面34及面36，通過這些面34及面36和上述透鏡陣列的接合確定光插座18c的位置。
<第5實施例>
圖8是第5實施例的光模塊的構成示意圖。圖8(a)是本實施例的光模塊的透視圖，圖8(b)是沿圖8(a)中的E-E線剖開的截面圖。如該圖所示的光模塊1d包括與上述各實施例的光模塊基本相同的構成，共同的構成要素用相同的符號表示。以下，主要說明不同點。
如圖8所示的光模塊1d，安裝光插頭50c的光插座18d的形狀與上述各實施例的情況不同。該光插座18d包括截面呈倒T字型的配合孔40，光插頭50c的截面形狀也對應于該配合孔40形成倒T字型。配合孔40包括引導光插頭50c插入方向的導槽42。該導槽42包括與透明基板10的上表面大致平行的面和與該透明基板10的上表面大致正交的面，并且從光插座18d的一端貫通到另一端。該導槽42能使光插頭50更順利地插入光插座18。
而且，在光插座18d的一端配置反射板(反射部分)44，在與透明基板10上表面的與光元件12對置的位置上配置作為第1透鏡的透鏡20b。反射板44，其反射面與透明基板10的上表面大致成45度角配置，可以將從光元件12射出的信號光的路徑大致改變90度引入帶光纖52，或將從帶光纖52射出的信號光的路徑大致改變90度引入光元件12。可以通過對諸如玻璃基板等進行真空鍍膜、電鍍、噴鍍法等薄膜形成法形成金屬膜，制成該反射板44。而且，本例的反射板44也具有作為確定光插頭50c插入方向的基準的作用。并且光插頭50c的與反射板44接合的位置上設有大致成45度角的接合面56。該接合面56設置在帶光纖52的光纖芯露出部分的上側。由此，光纖芯的端面不與其他部件接觸，確保與反射板44的光學的距離，同時能保護光纖芯的端面。
尤其，作為光元件12使用受光元件構成接收模塊的情況下，從帶光纖52的光纖芯端面經過反射板44到透鏡20b的距離變長，與透鏡直徑相對應的信號光的光束直徑相應變大，容易產生光耦合效率降低及與鄰接信道(包括其他的光元件12的光學系統)的互相干涉(交調失真)等問題，所以選擇最佳的焦點距離很重要。這個最佳的焦點距離取決于透鏡20b的透鏡直徑(也可以是透鏡節距)和從光纖芯射出的光束的擴展角。例如，透鏡20b的節距是0.25mm，射出光束的擴展角的一半是11度時，為了使射出光束不會射入到鄰接的其他透鏡20b，使焦點距離保持0.64mm是必要的。本例中，設置該反射板44的形狀和配置，以滿足該焦點距離。
如上所述，本例中，把光插頭50c與配置在光插座18d的一端附近的反射板44相接觸的構造，能縮短從光插頭50c的端面到反射板44的反射面的反射位置的距離，以及從該反射位置到透鏡20b的距離(即縮短光路)。而且，本例中，因為設置于光插座18d的導槽42從光插座18d的一端貫通到另一端的構造，通過切削等能容易地實現高精度地加工，由此，包括容易實現光插頭50c和光插座18d的配合位置的高精度化的優點。
此外，在本實施例中，也可以在光插頭50c的一端附近設置將從帶光纖52射出的信號光會聚的第2透鏡。
<第6實施例>
下面，對使用在上述實施例中描述過的光模塊構成光電混合集成電路和利用該光電集成電路構成的電路板進行說明。并且，以下以使用上述的光模塊1a的情況為例，當然即使是其他的光模塊也可以。
圖9是光電混合集成電路和包括該集成電路的電路板的構成例示意圖。如該圖所示的電路板200包括光電混合集成電路202和配線基板204，該光電混合集成電路202的構成包括上述實施例中的光模塊1a。
光電混合集成電路202包括光模塊1a和信號處理芯片206，利用塑料等把兩者做成一體的構造。光模塊1a和信號處理芯片206之間利用引線接合法電連接。光模塊1a配置在使從光元件的射出光的射出方向對著配線基板204的位置。光模塊1a所配備的光插座要從鑄膜樹脂中露出來，處于能連接光插頭的狀態。配線基板204，其上部配置配線膜208，并安裝光電混合集成電路202。配線基板204的上面配置插座210，通過光電混合集成電路202配備的針柵陣列(PGA)插入該插座210，從而固定光電混合集成電路202。
圖10是光電混合集成電路和包括該集成電路的電路板的其他構成例的示意圖。如該圖所示的電路板210包括光電混合集成電路212和配線基板214，該光電混合集成電路212包括上述實施例的光模塊1a。
光電混合集成電路212包括光模塊1a和信號處理芯片216，利用塑料等把兩者做成一體的鑄膜構造。光模塊1a配置在使從光元件射出的光的射出方向對著配線基板214的位置。光模塊1a配備的光插座要從鑄膜樹脂中露出來，處于能連接光插頭的狀態。配線基板214，其上部配置配線膜218，并安裝光電混合集成電路212。通過光電混合集成電路212配備的球柵陣列(BGA)連接配線基板214。
這樣的本實施例的光電混合集成電路及電路板適用于如個人的計算機等的各種電子設備，也能用于設備內的信息通信以及與外部設備等之間的信息通信。
<變形實施例>
此外，本發明不只限于上述各實施例，在本發明的主題范圍內可以有各種變形。例如，上述實施例中，利用設置在光插座的導向面確定光插頭的位置，在光插座配合孔(光插頭插入的空間)的內部設置凸起部分，利用該凸起部分偏置光插頭來確定位置。
圖11是利用凸起部分確定光插頭位置的光插座的構成例示意圖。圖11(a)是本例的光插頭插入光插座118的配合孔的從開口一側觀察到的平面圖，圖11(b)是沿圖11(a)中的F-F線剖開的截面圖。
如圖11所示的光插座118，應插入光插頭的配合孔內具有斜面，該斜面設置凸起部分120，該凸起部分120包括沿與z軸大致平行方向延伸的半圓狀的截面。該凸起部分120具有與該凸起部分120對應，且與在光插頭一側形成的接合面(詳情后述)接觸，并偏置接合面的功能。而且，透鏡122和反射部分124分別整體形成于本例的光插座118的另一端一側。這樣的光插座118也可以換成上述第2實施例的光模塊1a中使用的上述光插座18a。
圖12是適用于與圖11所示的光插座118組裝使用的光插頭的構成例示意圖。圖12(a)是光插頭150的俯視圖，圖12(b)是光插頭150的主視圖。圖12(c)是為了說明光插頭150的構造而分解構成要素的主視圖。
如圖12所示的光插頭150用于保持帶光纖152的一端，由基座156、上板158、透鏡支撐部件160、多個透鏡162構成。如圖12(c)所示，基座156具有V形槽，沿該V形槽設置帶光纖152的光纖金屬保護層154，在其上方配置上板158，該上板158和基座156把光纖金屬保護層154夾在中間。
而且，如圖12(b)所示，使用粘結材料164將基座156和上板158固定在一起。透鏡支撐部件160固定在基座156和上板158合成體的端部。在該透鏡支撐部件160上整體形成4個透鏡162，為了使這些透鏡162和光纖芯154光耦合，透鏡支撐部件160被固定在確定位置。設在基座156的面166是對應于上述光插頭118的凸起部分120而設置的接合面，該面166由凸起部分120偏置。基座156的底面168與透明基板10的上表面接合，并且，面166被凸起部分120偏置，確定了光插座118內的光插頭150的位置。
圖13是適用于與圖11所示的光插座118組裝使用的光插頭的其他構成例示意圖。如圖13所示例的光插頭150a基本構造與上述圖12所示的光插頭150相同，但與基座156a和透鏡162a整體形成，利用該基座156a和上板158a把帶光纖152的光纖芯154夾住的構造不同。采用這樣的構造，能夠實現部件數量的削減及其制造步驟的簡略化。
而且，上述實施例中，作為本發明的光模塊的應用例，舉例說明了光電混合電路及包括該電路的電路板(光電混合電路板)，然而，本發明的光模塊的應用范圍并不限于此，也適用于各種電子設備中該設備互相間的光學通信的光收發設備(光學通信裝置)等。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的總發明構思和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求范圍之內。
附圖標記說明10 透明基板12 光元件14 電子電路16 配線膜18 光插座20 透鏡22 反射部分50 光插頭52 帶光纖
權利要求
1.一種光模塊，其安裝了設置在光傳輸路徑一端的光插頭，通過所述光傳輸路徑收發信號光進行信息通信，所述光模塊包括透明基板，其對于使用的信號光的波長具有透光性；光插座，其配置在所述透明基板的一面，安裝所述光插頭；光元件，其配置在所述透明基板的另一面，根據提供的電信號向所述透明基板的一面發射所述信號光，或者根據從所述透明基板的一面提供的所述信號光的強度產生電信號；以及反射部分，其配置在所述透明基板的一面，把從所述光元件射出的所述信號光的路徑大致改變90度，引入所述光傳輸路徑，或者把從所述光傳輸路徑射出的所述信號光的路徑大致改變90度，引入所述光元件。
2.根據權利要求1所述的光模塊，其中，所述反射部分形成在所述光插座上。
3.根據權利要求1所述的光模塊，其還包括第1透鏡，所述第1透鏡會聚從所述光元件射出的所述信號光，并引入所述反射部分，或者會聚從所述光傳輸路徑射出的、并經所述反射部分反射的所述信號光，并引入所述光元件。
4.根據權利要求3所述的光模塊，其中，所述第1透鏡形成在光插座上。
5.根據權利要求3所述的光模塊，其中，所述第1透鏡形成在所述透明基板上。
6.根據權利要求3所述的光模塊，其還包括第2透鏡，所述第2透鏡會聚從所述光元件射出的、經過所述反射部分反射的所述信號光，并引入所述光傳輸路徑，或者會聚從所述光傳輸路徑射出的所述信號光，并引入所述反射部分。
7.根據權利要求6所述的光模塊，其中，所述第2透鏡形成在所述光插頭上。
8.根據權利要求6所述的光模塊，其中，所述第2透鏡形成在所述光插座上。
9.根據權利要求6所述的光模塊，其中，所述第1透鏡將從所述光元件射出的所述信號光會聚形成大致平行光，所述第2透鏡將從所述光傳輸路徑射出的所述信號光會聚形成大致平行光。
10.根據權利要求1至9中任一所述的光模塊，其中，所述光插座，包括用于定位所述光插頭位置的導向面。
11.根據權利要求10所述的光模塊，其中，所述導向面包括大致互相平行且與所述透明基板的另一面大致正交的2個面。
12.根據權利要求11所述的光模塊，其還包括按壓裝置，所述按壓裝置將所述光插頭向所述透明基板的另一面按壓。
13.根據權利要求10所述的光模塊，其中，所述導向面包括大致互相平行且與所述透明基板的另一面大致正交的2個面；以及與所述透明基板的另一面大致平行的1個面。
14.根據權利要求10所述的光模塊，其中，所述導向面包括大致互相正交同時分別與所述透明基板的另一面大致成45度角配置的2個面。
15.根據權利要求14所述的光模塊，其中，所述2個面分別包括用于偏置所述光插頭的凸起部分。
16.根據權利要求1至9中任一所述的光模塊，其還包括鎖定裝置，所述鎖定裝置保持所述光插頭和所述光插座嵌入狀態。
17.根據權利要求1至9中任一所述的光模塊，其中，所述光插座，包括用于定位所述光插頭位置的導槽。
18.根據權利要求17所述的光模塊，其中，所述導槽包括與所述透明基板的一面大致平行的面，以及與所述一面大致正交的面，并且所述導槽從所述光插座一端貫通到另一端。
19.一種光模塊的制造方法，其包括在具有透光性的透明基板的一面的多個區域分別形成配線膜的步驟；在所述透明基板的另一面分別對應于所述配線膜配置光元件的步驟；在所述透明基板的一面分別對應于所述光元件安裝光耦合部件的步驟；以及把所述透明基板按照所述多個區域切割的步驟。
20.一種光通信裝置，其包括權利要求1至9中任一所述的光模塊。
21.一種光電混合集成電路，其包括權利要求1至9中任一所述的光模塊。
22.一種電路板，其包括權利要求1至9中任一所述的光模塊。
23.一種電子設備，其包括權利要求1至9中任一所述的光模塊。
全文摘要
本發明提供了一種能夠小型化的光模塊，該光模塊(1)安裝了設置在光傳輸路徑(52)一端的光插頭(50)，通過該光傳輸路徑(52)收發信號光進行信息通信，其包括對于使用的信號光的波長有透光性的透明基板(10)；配置在透明基板的一面，能安裝光插頭(50)的光插座(18)；配置在透明基板(10)的一面，根據供給的電信號向透明基板(10)的另一面發射信號光，或根據從透明基板(10)的另一面供給的信號光的強度產生電信號的光元件(12)；以及配置在透明基板(10)的另一面，把從光元件(12)射出的信號光的路徑大致改變90度引入光傳輸路徑(52)，或把從光傳輸路徑(52)射出的信號光的路徑大致改變90度引入光元件(12)的反射部分(22)。
文檔編號G02B6/42GK1523391SQ200410004279
公開日2004年8月25日 申請日期2004年2月16日 優先權日2003年2月17日
發明者長坂公夫, 金子丈夫, 宮前章, 夫 申請人:精工愛普生株式會社