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JP4779919B2 - Photoelectric conversion device - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optoelectric converter capable of restraining its deformation due to temperature change. <P>SOLUTION: The optoelectric converter 1B comprises: a light-emitting element 4A for converting an electric signal to a light signal; an IC circuit 50A for transmitting the electric signal to the light-emitting element 4A; a mount substrate 3 where the light-emitting element 4A is packaged; an electric connector 6 attached to or detached from an external connector 7; and a waveguide 9 optically coupled to the light-emitting element 4A. In the optoelectric converter 1B, the electric connector 6 is provided on one surface 3a where the light-emitting element 4A and the IC circuit 50A of the mount substrate 3 are packaged. An interposer substrate 8 for changing an electrode pattern is provided between the mount substrate 3 and the electric connector 6. The interposer substrate 8 is formed by the same silicon resin as that of the mount substrate 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、光素子を備えた光電気変換装置に関するものである。   The present invention relates to a photoelectric conversion apparatus including an optical element.

従来、光電気変換装置としては、例えば特許文献1の図9に記載されているように、電気信号を光信号に変換して発光する発光素子と、この発光素子に電気信号を送信するためのIC回路が形成され、発光素子が発光する側と反対側から一方面に実装される基板と、発光素子から基板の一方面と直交する方向に延びるように配設されて、発光素子が発光する光を伝送する導波路とを備えたものが知られている。なお、前記発光素子に代えて、受光した光信号を電気信号に変換する受光素子を用いることも可能である。   Conventionally, as a photoelectric conversion device, for example, as described in FIG. 9 of Patent Document 1, a light emitting element that emits light by converting an electric signal into an optical signal, and an electric signal for transmitting the light signal to the light emitting element An IC circuit is formed, the substrate mounted on one surface from the side opposite to the light emitting element emits light, and disposed so as to extend from the light emitting element in a direction perpendicular to one surface of the substrate, so that the light emitting element emits light. One having a waveguide for transmitting light is known. In place of the light emitting element, a light receiving element that converts a received optical signal into an electric signal may be used.

また、特許文献1の図9に記載された光電気変換装置では、基板の他方面に、配線基板に設けられた雌型の電気コネクタと着脱可能な雄型の電気コネクタが設けられており、これらの電気コネクタ同士が接続されることによって、基板と配線基板とが電気的に接続されるようになっている。
特開2001−42170号公報
Moreover, in the photoelectric conversion apparatus described in FIG. 9 of Patent Document 1, a female electrical connector provided on the wiring board and a detachable male electrical connector are provided on the other surface of the substrate. By connecting these electrical connectors, the substrate and the wiring substrate are electrically connected.
JP 2001-42170 A

しかしながら、前記のような構成では、導波路が発光素子から基板の一方面と直交する方向に延びるように配設されているため、装置全体の高さはかなり高くなる。   However, in the configuration as described above, since the waveguide is disposed so as to extend from the light emitting element in a direction orthogonal to the one surface of the substrate, the height of the entire apparatus becomes considerably high.

ここで、特許文献1の図3に記載されているように、基板の端面に電気コネクタを設けて、発光素子の発光する方向を配線基板と平行な方向にすることも考えられるが、このようにしても少なくとも発光素子の大きさ分や制御IC素子の大きさ分の装置高さが必要になるため、装置高さをあまり抑えることはできない。   Here, as described in FIG. 3 of Patent Document 1, an electrical connector may be provided on the end face of the substrate so that the light emitting element emits light in a direction parallel to the wiring substrate. However, the height of the device is at least as large as the size of the light emitting element and the size of the control IC element, so that the height of the device cannot be suppressed so much.

そこで、本出願の出願人は、装置の低背化を図ることができるようにするために、光素子を発光する側または受光する側からマウント基板の一方面に実装し、このマウント基板に光素子用のIC回路を設けるとともにマウント基板の一方面またはその反対側の他方面に外部コネクタと着脱可能な電気コネクタを設け、さらに光素子と光学的に結合する導波路をマウント基板の一方面または他方面に沿うようにマウント基板に設けた光電気変換装置を提案した。   Therefore, the applicant of the present application mounts the optical element on one side of the mount substrate from the light emitting side or the light receiving side so that the apparatus can be reduced in height, and the optical element is mounted on the mount substrate. An IC circuit for the element is provided and an electrical connector that can be attached to and detached from the external connector is provided on one surface of the mount substrate or the other surface on the opposite side, and a waveguide that is optically coupled to the optical element is provided on one surface of the mount substrate or A photoelectric conversion device provided on the mount substrate along the other surface has been proposed.

この光電気変換装置であれば、マウント基板の板厚方向における装置全体の高さを抑えることができ、装置の低背化を図ることができる。   With this photoelectric conversion device, the overall height of the device in the thickness direction of the mount substrate can be suppressed, and the device can be reduced in height.

このような光電気変換装置においては、マウント基板と電気コネクタとの間にインターポーザ基板(中間基板)を配し、該インターポーザ基板により電極パターンを変換してマウント基板と電気コネクタとを電気的に接続することが考えられるが、このようにすると構成部材数が増加することによって温度変化に伴う装置の変形が発生しやすくなるため、装置の変形を抑えることが望まれる。   In such a photoelectric conversion device, an interposer substrate (intermediate substrate) is disposed between the mount substrate and the electrical connector, and the electrode pattern is converted by the interposer substrate to electrically connect the mount substrate and the electrical connector. In this case, since the number of components increases, the device is likely to be deformed due to a temperature change. Therefore, it is desirable to suppress the deformation of the device.

本発明は、このような要望に鑑み、温度変化による装置の変形を抑えることが可能な光電気変換装置を提供することを目的とする。   In view of such a demand, an object of the present invention is to provide a photoelectric conversion device capable of suppressing deformation of the device due to temperature change.

請求項1の発明は、電気信号を光信号にまたは光信号を電気信号に変換する光素子と、この光素子に電気信号を送信するまたは光素子から電気信号を受信するためのIC回路と、前記光素子が実装されるマウント基板と、外部コネクタと着脱可能な電気コネクタと、前記光素子と光学的に結合する導波路とを備え、前記電気コネクタは、前記マウント基板の前記光素子および前記IC回路が実装される一方面またはその反対側の他方面に設けられ、前記導波路は、前記マウント基板の一方面または他方面に沿うようにマウント基板に設けられた光電気変換装置であって、前記マウント基板と前記電気コネクタとの間には、電極パターンを変更する中間基板が設けられ、前記中間基板が、前記マウント基板と略等しい線膨張率の材料で形成されていることを特徴とするものである。   The invention of claim 1 is an optical element that converts an electrical signal into an optical signal or an optical signal into an electrical signal, and an IC circuit that transmits an electrical signal to or receives an electrical signal from the optical element, A mounting board on which the optical element is mounted; an electrical connector that can be attached to and detached from an external connector; and a waveguide that is optically coupled to the optical element, wherein the electrical connector includes the optical element on the mounting board and the optical board. The photoelectric conversion device is provided on one surface on which the IC circuit is mounted or the other surface on the opposite side, and the waveguide is provided on the mount substrate along one surface or the other surface of the mount substrate. An intermediate substrate for changing an electrode pattern is provided between the mount substrate and the electrical connector, and the intermediate substrate is formed of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of the mount substrate. It is characterized in that there.

請求項2の発明は、請求項1に記載の光電気変換装置において、前記中間基板が、前記マウント基板の一方面に面接触して設けられ、前記中間基板の前記マウント基板との対向面には、前記マウント基板上の前記光素子および前記IC回路を内部に収容可能な凹部が設けられており、前記中間基板の凹部の周辺には、前記マウント基板に接触して該マウント基板に電気的に接続される貫通配線が配されていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the photoelectric conversion apparatus according to the first aspect, the intermediate substrate is provided in surface contact with one surface of the mount substrate, and the intermediate substrate is disposed on a surface facing the mount substrate. Is provided with a recess capable of accommodating the optical element and the IC circuit on the mount substrate, and in the periphery of the recess of the intermediate substrate, the mount substrate is electrically contacted with the mount substrate. A through-wiring connected to is provided.

請求項3の発明は、請求項1または2に記載の光電気変換装置において、前記マウント基板は、シリコンにより形成されており、前記中間基板は、シリコン、ガラスおよびセラミックスからなるグループより選択される材料により形成されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the photoelectric conversion apparatus according to the first or second aspect, the mount substrate is made of silicon, and the intermediate substrate is selected from the group consisting of silicon, glass, and ceramics. It is characterized by being formed of a material.

請求項1の発明によれば、中間基板の線膨張率がマウント基板の線膨張率に略等しいことから、中間基板を設けることで当該装置の構成部材数が増加したとしても温度変化に伴う装置の変形が発生しやすくなることがない。これにより、中間基板を設けた場合にも装置の変形を抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the linear expansion coefficient of the intermediate substrate is substantially equal to the linear expansion coefficient of the mount substrate, even if the number of constituent members of the device is increased by providing the intermediate substrate, the device accompanying the temperature change The deformation is not likely to occur. Thereby, even when an intermediate substrate is provided, deformation of the apparatus can be suppressed.

請求項2の発明によれば、光素子およびIC回路を収容する凹部を中間基板に設け、該凹部の周辺に配した貫通配線により中間基板をマウント基板に直接電気的に接続することで、両基板を電気的に接続する役割を担う半田ボールが不要となるので、部材の削減および装置の低背化を図ることができる。また、この場合、半田ボール等を用いずにマウント基板と中間基板とを直接接続することによって両基板の接合信頼性を向上させることができる。   According to the second aspect of the present invention, the concave portion that accommodates the optical element and the IC circuit is provided in the intermediate substrate, and the intermediate substrate is directly electrically connected to the mount substrate by the through wiring arranged around the concave portion. Since solder balls that serve to electrically connect the substrates are not required, the number of members and the height of the apparatus can be reduced. In this case, the bonding reliability of both substrates can be improved by directly connecting the mount substrate and the intermediate substrate without using solder balls or the like.

また、光素子およびIC回路を凹部に収容したので、光素子およびIC回路をマウント基板と中間基板とで密封して湿気や埃等から保護することができる。   Further, since the optical element and the IC circuit are accommodated in the recess, the optical element and the IC circuit can be sealed between the mount substrate and the intermediate substrate and protected from moisture, dust, and the like.

請求項3の発明によれば、中間基板をシリコンにより形成した場合、中間基板の線膨張率をマウント基板の線膨張率と等しくすることができるので、装置の変形をより確実に抑制することができる。また、中間基板の電気コネクタとの対向面に、電気コネクタの電極に対応する配線パターンを容易に形成することができる。また、凹部が異方性エッチング等の手法を用いて低コストで且つ高精度に形成することができる。また、当該装置の製造工程におけるシリコンプロセスで、マウント基板と中間基板とを一貫してウェハレベルで作製することができるため、製造コストを低く抑えることができる。   According to the invention of claim 3, when the intermediate substrate is formed of silicon, the linear expansion coefficient of the intermediate substrate can be made equal to the linear expansion coefficient of the mount substrate, so that the deformation of the apparatus can be more reliably suppressed. it can. In addition, a wiring pattern corresponding to the electrode of the electrical connector can be easily formed on the surface of the intermediate substrate facing the electrical connector. Further, the concave portion can be formed at low cost and with high accuracy using a technique such as anisotropic etching. In addition, since the mount substrate and the intermediate substrate can be manufactured consistently at the wafer level by the silicon process in the manufacturing process of the device, the manufacturing cost can be kept low.

また、中間基板をガラスにより形成した場合、光素子やIC回路で発生する熱に対する放熱性を向上させることができる。   In addition, when the intermediate substrate is formed of glass, heat dissipation against heat generated in the optical element and the IC circuit can be improved.

また、中間基板をセラミックスにより形成した場合、高周波特性を向上させることができる。   In addition, when the intermediate substrate is formed of ceramics, high frequency characteristics can be improved.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、図1〜図7を参照して、本出願人が以前に提案した光電気変換装置1Aを参考例として説明する。この光電気変換装置1Aは、一の配線基板2に電気コネクタ6,7同士の嵌合によって装着される発光側光電気変換部(E/Oモジュールともいう)1A1と、他の配線基板2に同じく電気コネクタ6,7同士の嵌合によって装着される受光側光電気変換部(O/Eモジュールともいう)1A2と、これらの変換部1A1,1A2を光学的に連結する外部導波路9とを備えている。   First, with reference to FIGS. 1 to 7, the photoelectric conversion apparatus 1A previously proposed by the applicant will be described as a reference example. This photoelectric conversion device 1A includes a light emitting side photoelectric conversion unit (also referred to as an E / O module) 1A1 that is mounted on one wiring board 2 by fitting electrical connectors 6 and 7, and another wiring board 2. Similarly, a light-receiving side photoelectric conversion part (also referred to as an O / E module) 1A2 that is mounted by fitting the electrical connectors 6 and 7 and an external waveguide 9 that optically connects these conversion parts 1A1 and 1A2. I have.

なお、本明細書では、図1の上下方向を上下方向、図1の紙面と直交する方向を左右方向というとともに、発光側光電気変換部1A1に対しては図1の右側を前方、左側を後方といい、受光側光電気変換部1A2に対しては図1の左側を前方、右側を後方という。   In the present specification, the vertical direction in FIG. 1 is referred to as the vertical direction, the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1 is referred to as the horizontal direction, and the right side in FIG. The left side of FIG. 1 is referred to as the front side and the right side is referred to as the rear side with respect to the light-receiving side photoelectric conversion unit 1A2.

発光側光電気変換部1A1は、平面視で前後方向に延びる長方形状をなすマウント基板3を備えている。このマウント基板3の下面となる一方面3aには、図2に示すように、電気信号を光信号に変換して発光する発光素子4Aと、この発光素子4Aに電気信号を送信するためのIC回路50Aが形成されたIC基板5Aとが実装されているとともに、これら4A,5Aを下方から覆うようにヘッダ型電気コネクタ(以下、単に「ヘッダ」という)6が設けられている。また、マウント基板3の一方面3aには、発光素子4Aの駆動用電源ラインや信号ラインが配線パターン36で形成されている(図4参照)。さらに、マウント基板3には、発光素子4Aの真上となる位置に発光素子4Aが発光する光の光路を略90°変換するミラー部33が設けられているとともに、発光素子4Aと光学的に結合する内部導波路31がミラー部33からマウント基板3の前端面3bまで延びるように設けられている。   The light emission side photoelectric conversion unit 1A1 includes a mount substrate 3 having a rectangular shape extending in the front-rear direction in plan view. As shown in FIG. 2, a light emitting element 4A that converts an electric signal into an optical signal to emit light and an IC for transmitting the electric signal to the light emitting element 4A are provided on one surface 3a that is the lower surface of the mount substrate 3. An IC substrate 5A on which a circuit 50A is formed is mounted, and a header type electrical connector (hereinafter simply referred to as “header”) 6 is provided so as to cover these 4A and 5A from below. In addition, on one surface 3a of the mount substrate 3, a driving power supply line and a signal line for the light emitting element 4A are formed by a wiring pattern 36 (see FIG. 4). Further, the mount substrate 3 is provided with a mirror portion 33 that converts an optical path of light emitted by the light emitting element 4A by approximately 90 ° at a position directly above the light emitting element 4A, and optically connected to the light emitting element 4A. An internal waveguide 31 to be coupled is provided so as to extend from the mirror portion 33 to the front end surface 3 b of the mount substrate 3.

発光素子4Aは、上下方向に扁平な正方形板状の形状を有し、上面から上方に発光するものであり、発光する側からマウント基板3の一方面3aに実装されている。この発光素子4Aとしては、半導体レーザーであるVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)が採用されている。IC基板5Aは、VCSELを駆動させるドライバICであり、上下方向に扁平な正方形板状の形状を有し、発光素子4Aの近傍に配置されている。そして、発光素子4AおよびIC基板5Aは、金または半田からなるバンプ11(図3参照)でマウント基板3の配線パターン36に接続されている。なお、発光素子4Aとしては、LED等も採用可能であるが、LED等はVCSEL等のレーザーダイオードに比べて高速発振が難しく、数百MHz以下の伝送帯域での使用が条件となり、その場合には低価格という点で有利である。   The light emitting element 4A has a shape of a square plate that is flat in the vertical direction, emits light upward from the upper surface, and is mounted on the one surface 3a of the mount substrate 3 from the light emitting side. As the light emitting element 4A, a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) which is a semiconductor laser is employed. The IC substrate 5A is a driver IC that drives the VCSEL, has a shape of a square plate that is flat in the vertical direction, and is disposed in the vicinity of the light emitting element 4A. The light emitting element 4A and the IC substrate 5A are connected to the wiring pattern 36 of the mount substrate 3 by bumps 11 (see FIG. 3) made of gold or solder. In addition, although LED etc. are employable as 4 A of light emitting elements, LED etc. are difficult to oscillate at high speed compared with laser diodes, such as VCSEL, and use in the transmission band below several hundred MHz is a condition, and in that case Is advantageous in terms of low price.

マウント基板3は、実装時の熱の影響や使用環境による応力の影響を避けるために、剛性が必要である。また、光伝送の場合は、発光素子から受光素子までの光伝送効率が必要になるので、光素子を高精度に実装することや使用中の熱影響による位置変動を極力抑制する必要がある。このため、マウント基板3としては、シリコン基板が採用されている。また、マウント基板3は、発光素子4Aと線膨張係数の近い材料で構成されていることが好ましく、シリコン以外には、VCSEL材料と同系統のGaAs等の化合物半導体や窒化アルミ等のセラミックで構成されていてもよい。   The mount substrate 3 needs to be rigid in order to avoid the influence of heat during mounting and the influence of stress due to the use environment. Further, in the case of optical transmission, since optical transmission efficiency from the light emitting element to the light receiving element is required, it is necessary to mount the optical element with high accuracy and to suppress position fluctuation due to the influence of heat during use as much as possible. For this reason, a silicon substrate is employed as the mount substrate 3. The mount substrate 3 is preferably made of a material having a linear expansion coefficient close to that of the light emitting element 4A. In addition to silicon, the mount substrate 3 is made of a compound semiconductor such as GaAs of the same system as the VCSEL material or a ceramic such as aluminum nitride. May be.

ミラー部33は、マウント基板3がエッチングされることにより形成された45°傾斜面に金、銀、銅やアルミニウムを蒸着やスパッタ等の製法で成膜することにより形成することができる。なお、45°傾斜面は、シリコン結晶のエッチング速度の違いを利用した異方性エッチングにより形成することができる。異方性エッチングには、例えば水酸化カリウム水溶液やTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)水溶液等の強アルカリが用いられる。   The mirror part 33 can be formed by depositing gold, silver, copper or aluminum on a 45 ° inclined surface formed by etching the mount substrate 3 by a method such as vapor deposition or sputtering. The 45 ° inclined surface can be formed by anisotropic etching utilizing the difference in the etching rate of silicon crystals. For the anisotropic etching, for example, a strong alkali such as a potassium hydroxide aqueous solution or a TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution is used.

内部導波路31は、マウント基板3の一方面3aに沿って設けられており、発光素子4Aが発光する光をマウント基板3の一方面3aと平行な方向に伝送するものである。この内部導波路31は、屈折率の異なる2種類の樹脂から構成されている。具体的には、内部導波路31は、図3に示すように、屈折率の高い樹脂からなるコア31aと、コア31aを周囲から覆う屈折率の低い樹脂からなるクラッド31bとで構成されており、マウント基板3に形成された導波路形成用溝32内に配設されている。コア31aおよびクラッド31bのサイズは、発光素子4Aの発散角度と後述する受光素子4Bの受光径等による光損失計算から決定される。なお、内部導波路31は、樹脂以外にも石英等の光透過性のある材料であれば無機材料で構成されていてもよい。   The internal waveguide 31 is provided along one surface 3 a of the mount substrate 3, and transmits light emitted from the light emitting element 4 </ b> A in a direction parallel to the one surface 3 a of the mount substrate 3. The internal waveguide 31 is composed of two types of resins having different refractive indexes. Specifically, as shown in FIG. 3, the internal waveguide 31 includes a core 31a made of a resin having a high refractive index and a clad 31b made of a low refractive index resin that covers the core 31a from the periphery. These are disposed in a waveguide forming groove 32 formed in the mount substrate 3. The sizes of the core 31a and the clad 31b are determined from light loss calculation based on the divergence angle of the light emitting element 4A and the light receiving diameter of the light receiving element 4B described later. In addition to the resin, the internal waveguide 31 may be made of an inorganic material as long as it is a light transmissive material such as quartz.

導波路形成用溝32は、前記45°傾斜面を形成するのと同様に、異方性エッチングにより形成することができる。なお、異方性エッチング以外にも、導波路形成用溝32の形成には、反応性イオンエッチング等のドライエッチングの形成方法がある。   The waveguide forming groove 32 can be formed by anisotropic etching as in the case of forming the 45 ° inclined surface. In addition to anisotropic etching, there is a dry etching forming method such as reactive ion etching for forming the waveguide forming groove 32.

図4および図5(a)(b)に示すように、断面略矩形状の導波路形成用溝32と45°傾斜面とを異方性エッチングにより形成するときには、それらのエッチング条件は異なる。すなわち、エッチング溶液の組成が異なる。従って、エッチングを2回に分けて行う必要がある。ただし、どちらを先に行ってもよい。   As shown in FIGS. 4 and 5A and 5B, when the waveguide forming groove 32 having a substantially rectangular cross section and the 45 ° inclined surface are formed by anisotropic etching, the etching conditions are different. That is, the composition of the etching solution is different. Therefore, it is necessary to perform etching in two steps. However, either may be performed first.

あるいは、導波路形成用溝32を45°傾斜面と同時に形成するときには、図5(c)および(d)に示すように、導波路形成用溝32の断面形状が略台形状になって導波路形成用溝32の溝幅が大きくなる。導波路形成用溝32は、発光素子4A用のボンディングパッドにかからなければ問題ないため、このようにすることも可能である。   Alternatively, when the waveguide forming groove 32 is formed simultaneously with the 45 ° inclined surface, as shown in FIGS. 5C and 5D, the waveguide forming groove 32 has a substantially trapezoidal cross section. The groove width of the waveguide forming groove 32 is increased. The waveguide forming groove 32 has no problem as long as it does not cover the bonding pad for the light emitting element 4A. Therefore, this is also possible.

マウント基板3の前端面3bには、外部導波路9が光学用接着剤によって接合されるようになっており、この接合により、内部導波路31は外部導波路9と光学的に結合されるようになる。なお、ミラー部33から外部導波路9までの距離が短ければ、単に空気中に光を伝搬させるようにしても損失が少ない場合があるため、この場合には、内部導波路31を省略して、ミラー部33から外部導波路9に直接光を入射させるようにしてもよい。   The external waveguide 9 is bonded to the front end surface 3b of the mount substrate 3 by an optical adhesive, and the internal waveguide 31 is optically coupled to the external waveguide 9 by this bonding. become. If the distance from the mirror portion 33 to the external waveguide 9 is short, there is a case where the loss is small even if light is simply propagated in the air. In this case, the internal waveguide 31 is omitted. The light may be directly incident on the external waveguide 9 from the mirror unit 33.

外部導波路9は、樹脂光導波路を薄型化したフレキシブルなフィルム状のものを用いた方が取り扱い上便利である。つまり、フィルム状の外部導波路9であれば、屈曲性に優れており、例えば携帯電話等の折り曲げ部に使用しても問題ない。折り曲げの曲率によっては光の損失が発生することもあるが、これはコアとクラッドの屈折率差を大きくすることによって低減させることが可能である。なお、外部導波路9としては、フィルム状のもの以外でも、石英系ファイバやプラスチックファイバであってもよい。   As the external waveguide 9, it is more convenient to use a flexible film-like one in which the resin optical waveguide is thinned. That is, the film-like external waveguide 9 is excellent in flexibility, and there is no problem even if it is used for a bent portion of, for example, a mobile phone. Depending on the bending curvature, light loss may occur, but this can be reduced by increasing the refractive index difference between the core and the cladding. The external waveguide 9 may be a silica fiber or a plastic fiber other than the film-like one.

ヘッダ6は、配線基板2に設けられた外部コネクタであるソケット型電気コネクタ(以下、単に「ソケット」という)7と着脱可能なものである。なお、ヘッダ6とソケット7は相互に入れ替え可能であり、マウント基板3にソケット7が設けられ、配線基板2にヘッダ6が設けられていて、ヘッダ6が外部コネクタとなっていてもよい。   The header 6 is detachable from a socket type electrical connector (hereinafter simply referred to as “socket”) 7 which is an external connector provided on the wiring board 2. The header 6 and the socket 7 can be interchanged with each other, the socket 7 is provided on the mount board 3, the header 6 is provided on the wiring board 2, and the header 6 may be an external connector.

ソケット7は、図6(a)に示すように、平面視で前後方向に延びる略長方形状をなしている。このソケット7は、ソケット本体72と、このソケット本体72に保持される端子71とを有しており、ソケット本体72には、平面視で長方形枠状の嵌合凹部72aが設けられていて、この嵌合凹部72a内に端子71が露出している。また、端子71の端部は、ソケット本体72から左右方向に張り出しており、この端部が図略の半田等によって配線基板2の上面に形成された図略の配線パターンに接続されている。ソケット7は、通常はリフローによって配線基板2に実装される。   As shown in FIG. 6A, the socket 7 has a substantially rectangular shape extending in the front-rear direction in a plan view. The socket 7 includes a socket main body 72 and a terminal 71 held by the socket main body 72. The socket main body 72 is provided with a fitting recess 72a having a rectangular frame shape in plan view. The terminal 71 is exposed in the fitting recess 72a. Further, the end portion of the terminal 71 protrudes from the socket main body 72 in the left-right direction, and this end portion is connected to a not-illustrated wiring pattern formed on the upper surface of the wiring substrate 2 by unillustrated solder or the like. The socket 7 is usually mounted on the wiring board 2 by reflow.

一方、ヘッダ6は、図6(b)に示すように、下面視でソケット7よりも一回り小さな前後方向に延びる略長方形状をなしている。このヘッダ6は、ヘッダ本体62と、このヘッダ本体62に保持される端子61とを有しており、ヘッダ本体62には、ソケット7の嵌合凹部72aに嵌合可能な下面視で長方形枠状の嵌合凸部62aが設けられていて、この嵌合凸部62aの表面に端子61が露出している。また、端子61の端部は、ヘッダ本体62から左右方向に張り出しており、この端部が半田ボール10によってマウント基板3の配線パターン36に接続されている。また、ヘッダ6のマウント基板3への実装には、半田ボール以外にも端子用ポストやピン等を用いることが可能である。なお、マウント基板3と半田ボール10を含めた高さは、1mm程度である。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, the header 6 has a substantially rectangular shape extending in the front-rear direction that is slightly smaller than the socket 7 in a bottom view. The header 6 includes a header main body 62 and terminals 61 held by the header main body 62. The header main body 62 has a rectangular frame in bottom view that can be fitted into the fitting recess 72a of the socket 7. A fitting projection 62a is provided, and the terminal 61 is exposed on the surface of the fitting projection 62a. Further, the end portion of the terminal 61 protrudes in the left-right direction from the header body 62, and this end portion is connected to the wiring pattern 36 of the mount substrate 3 by the solder ball 10. Further, for mounting the header 6 on the mount substrate 3, it is possible to use terminal posts, pins, etc. in addition to the solder balls. The height including the mount substrate 3 and the solder ball 10 is about 1 mm.

そして、ヘッダ6の嵌合凸部62aがソケット7の嵌合凹部72aに差し込まれてそれらが嵌合すると、端子61,71同士が接触して配線基板2の配線パターンとマウント基板3の配線パターン36とが電気的に接続されるようになる。このときのソケット7の下面からヘッダ6の上面までの高さは1mm程度である。このため、発光側光電気変換部1A1を配線基板2に装着したときの配線基板2の上面からマウント基板3の上面となる他方面3cまでの高さは2mm程度となる。   Then, when the fitting convex part 62a of the header 6 is inserted into the fitting concave part 72a of the socket 7 and they are fitted, the terminals 61 and 71 come into contact with each other and the wiring pattern of the wiring board 2 and the wiring pattern of the mount board 3 36 is electrically connected. At this time, the height from the lower surface of the socket 7 to the upper surface of the header 6 is about 1 mm. For this reason, the height from the upper surface of the wiring board 2 to the other surface 3c serving as the upper surface of the mount board 3 when the light emitting side photoelectric conversion part 1A1 is mounted on the wiring board 2 is about 2 mm.

受光側光電気変換部1A2の基本的な構成は、発光側光電気変換部1A1と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、発光側光電気変換部1A1と異なる点としては、図7に示すように、マウント基板3の一方面3aに、受光して光信号を電気信号に変換する受光素子4Bと、この受光素子4Bから電気信号を受信するためのIC回路50Bが形成されたIC基板5Bとが実装されている点である。受光素子4Bとしては、PDが採用されており、IC基板5Bは、電流・電圧の変換を行うTIA(Trans-impedance Amplifier)素子である。また、マウント基板3には、アンプ素子が実装されることもある。   Since the basic configuration of the light-receiving side photoelectric conversion unit 1A2 is the same as that of the light-emitting side photoelectric conversion unit 1A1, detailed description thereof is omitted. The light-emitting side photoelectric conversion unit 1A1 is different from the light-emitting side photoelectric conversion unit 1A1 in that a light receiving element 4B that receives light on one surface 3a of the mount substrate 3 and converts an optical signal into an electric signal, as shown in FIG. An IC substrate 5B on which an IC circuit 50B for receiving an electrical signal from 4B is formed is mounted. PD is adopted as the light receiving element 4B, and the IC substrate 5B is a TIA (Trans-impedance Amplifier) element that performs current / voltage conversion. In addition, an amplifier element may be mounted on the mount substrate 3.

以上説明したような参考例の光電気変換装置1Aでは、発光素子4Aまたは受光素子4Bが実装されるマウント基板3の一方面3aにヘッダ6を設けるとともに、内部導波路31をマウント基板3の一方面3aと平行な方向に延びるように設けたから、マウント基板3の板厚方向における装置全体の高さを抑えることができ、装置の低背化を図ることができる。   In the photoelectric conversion apparatus 1A of the reference example as described above, the header 6 is provided on the one surface 3a of the mount substrate 3 on which the light emitting element 4A or the light receiving element 4B is mounted, and the internal waveguide 31 is connected to one of the mount substrates 3. Since it is provided so as to extend in a direction parallel to the direction 3a, the height of the entire device in the plate thickness direction of the mount substrate 3 can be suppressed, and the height of the device can be reduced.

次に、図8および図9を参照して、本発明の第1実施形態に係る光電気変換装置1Bを説明する。この光電気変換装置1Bは、参考例の光電気変換装置1Aを改良したものであるため、参考例と同一構成部分には同一符号を付して、その説明は省略する。また、この光電気変換装置1Bにおいても、受光側光電気変換部は発光側光電気変換部と同様であるため、発光側光電気変換部1B1のみを図示して説明する。   Next, with reference to FIG. 8 and FIG. 9, the photoelectric conversion apparatus 1B according to the first embodiment of the present invention will be described. Since this photoelectric conversion apparatus 1B is an improvement of the photoelectric conversion apparatus 1A of the reference example, the same components as those of the reference example are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Also in this photoelectric conversion device 1B, the light receiving side photoelectric conversion unit is the same as the light emission side photoelectric conversion unit, and therefore only the light emission side photoelectric conversion unit 1B1 will be illustrated and described.

第1実施形態の発光側光電気変換部1B1では、図8に示すように、シリコン樹脂製のマウント基板3とヘッダ6との間に、上記マウント基板3と同一のシリコン樹脂からなるインターポーザ基板(中間基板)8が設けられている。すなわち、マウント基板3の線膨張率とインターポーザ基板8の線膨張率とが略等しくなっている。そして、マウント基板3の一方面3aに半田ボール15でインターポーザ基板8の上面が接続され、インターポーザ基板8の下面に半田110でヘッダ6が接続されている。これにより、マウント基板3とヘッダ6とが、インターポーザ基板8、半田110および半田ボール15により電気的に接続されるようになっている。   In the light emission side photoelectric conversion unit 1B1 of the first embodiment, as shown in FIG. 8, an interposer substrate made of the same silicon resin as the mount substrate 3 is interposed between the mount substrate 3 made of silicon resin and the header 6. An intermediate substrate) 8 is provided. That is, the linear expansion coefficient of the mount substrate 3 and the linear expansion coefficient of the interposer substrate 8 are substantially equal. The upper surface of the interposer substrate 8 is connected to one surface 3 a of the mount substrate 3 by solder balls 15, and the header 6 is connected to the lower surface of the interposer substrate 8 by solder 110. As a result, the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected by the interposer substrate 8, the solder 110 and the solder balls 15.

以下、詳細に説明する。   Details will be described below.

マウント基板3の一方面3aには、図9(a)に示すように、外部電気接続用端子部36aと、配線部36bと、発光素子4A用およびIC基板5A用の端子部36cとにより構成される配線パターン36が形成されている。   As shown in FIG. 9A, the one surface 3a of the mount substrate 3 includes an external electrical connection terminal portion 36a, a wiring portion 36b, and terminal portions 36c for the light emitting element 4A and the IC substrate 5A. A wiring pattern 36 is formed.

インターポーザ基板8には、図8に示すように、当該インターポーザ基板8を上下に貫通する貫通配線80が設けられている。この貫通配線80は、マウント基板3上の外部電気接続用端子部36aに対応する位置に設けられており、半田ボール15を介して外部電気接続用端子部36aに電気的に接続されるようになっている。   As shown in FIG. 8, the interposer substrate 8 is provided with a through wiring 80 that vertically penetrates the interposer substrate 8. The through wiring 80 is provided at a position corresponding to the external electrical connection terminal portion 36 a on the mount substrate 3, and is electrically connected to the external electrical connection terminal portion 36 a via the solder ball 15. It has become.

また、インターポーザ基板8のヘッダ6側の面(下面)には、図9(b)に示すように、上記貫通配線80に電気的に接続された配線パターン81が形成されている。この配線パターン81は、ヘッダ6の端子61に対応する電極81aを有している。これにより、インターポーザ基板8で電極ピッチを変換して電極パターンを変更しつつ、該インターポーザ基板8を介してマウント基板3とヘッダ6とが電気的に接続されるようになっている。   Further, as shown in FIG. 9B, a wiring pattern 81 electrically connected to the through wiring 80 is formed on the surface (lower surface) on the header 6 side of the interposer substrate 8. The wiring pattern 81 has an electrode 81 a corresponding to the terminal 61 of the header 6. Thus, the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected via the interposer substrate 8 while changing the electrode pattern by changing the electrode pitch with the interposer substrate 8.

このように、インターポーザ基板8を用いることによって、マウント基板3の配線パターンの自由度を向上させることができる。すなわち、マウント基板3には、発光素子4AおよびIC基板5Aが実装されているために、マウント基板3の配線パターン36の外部電気接続用端子部36aをヘッダ6の端子61に一致させることが困難な場合があるので、このような場合には、インターポーザ基板8が特に有効である。   As described above, by using the interposer substrate 8, the degree of freedom of the wiring pattern of the mount substrate 3 can be improved. That is, since the light emitting element 4 </ b> A and the IC substrate 5 </ b> A are mounted on the mount substrate 3, it is difficult to match the external electrical connection terminal portion 36 a of the wiring pattern 36 of the mount substrate 3 with the terminal 61 of the header 6. In such a case, the interposer substrate 8 is particularly effective.

この第1実施形態であれば、インターポーザ基板8の線膨張率がマウント基板3の線膨張率に略等しいことから、インターポーザ基板8を設けることで当該装置の構成部材数が増加したとしても温度変化に伴う装置の変形が発生しやすくなることがない。これにより、インターポーザ基板8を設けた場合にも装置の変形を抑制することができる。   In the first embodiment, since the linear expansion coefficient of the interposer substrate 8 is substantially equal to the linear expansion coefficient of the mount substrate 3, even if the number of constituent members of the apparatus increases by providing the interposer substrate 8, the temperature changes. Therefore, the apparatus is not easily deformed. Thereby, even when the interposer substrate 8 is provided, deformation of the apparatus can be suppressed.

また、インターポーザ基板8をシリコン樹脂により形成することによって、インターポーザ基板8のヘッダ6との対向面に、ヘッダ6の端子61に対応する配線パターン81を容易に形成することができる。また、当該装置の製造工程におけるシリコンプロセスで、マウント基板3とインターポーザ基板8とを一貫してウェハレベルで作製することができるため、製造コストを低く抑えることができる。   Further, by forming the interposer substrate 8 from silicon resin, the wiring pattern 81 corresponding to the terminal 61 of the header 6 can be easily formed on the surface of the interposer substrate 8 facing the header 6. Further, since the mount substrate 3 and the interposer substrate 8 can be manufactured consistently at the wafer level by the silicon process in the manufacturing process of the device, the manufacturing cost can be kept low.

次に、図10および図11を参照して、本発明の第2実施形態に係る光電気変換装置1Cを説明する。この光電気変換装置1Cも、参考例の光電気変換装置1Aを改良したものであるため、参考例と同一構成部分には同一符号を付して、その説明は省略する。また、この光電気変換装置1Cにおいても、受光側光電気変換部は発光側光電気変換部と同様であるため、発光側光電気変換部1C1のみを図示して説明する。   Next, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, the photoelectric conversion apparatus 1C according to the second embodiment of the present invention will be described. Since this photoelectric conversion apparatus 1C is also an improvement of the photoelectric conversion apparatus 1A of the reference example, the same reference numerals are given to the same components as those of the reference example, and description thereof will be omitted. Also in this photoelectric conversion device 1C, since the light receiving side photoelectric conversion unit is the same as the light emission side photoelectric conversion unit, only the light emission side photoelectric conversion unit 1C1 is illustrated and described.

第2実施形態の発光側光電気変換部1C1では、マウント基板3とヘッダ6との間に、上記第1実施形態のインターポーザ基板8とは異なる構成のシリコン樹脂製のインターポーザ基板108が設けられている。   In the light emission side photoelectric conversion unit 1C1 of the second embodiment, an interposer substrate 108 made of silicon resin having a different configuration from the interposer substrate 8 of the first embodiment is provided between the mount substrate 3 and the header 6. Yes.

このインターポーザ基板108は、図10に示すように、マウント基板3の一方面3aに面接触するように配されている。すなわち、第2実施形態のインターポーザ基板108は、当該インターポーザ基板108のマウント基板3との対向面にマウント基板3上の発光素子4AおよびIC基板5Aを内部に収容可能な凹部108aを有しており、その凹部108aの周囲がマウント基板3と接触する接触部108bとなっている。   As shown in FIG. 10, the interposer substrate 108 is disposed so as to be in surface contact with one surface 3 a of the mount substrate 3. In other words, the interposer substrate 108 of the second embodiment has a recess 108 a that can accommodate the light emitting element 4 </ b> A and the IC substrate 5 </ b> A on the mount substrate 3 on the surface facing the mount substrate 3 of the interposer substrate 108. The periphery of the recess 108 a is a contact portion 108 b that contacts the mount substrate 3.

また、インターポーザ基板108には、当該インターポーザ基板108の接触部108bを上下に貫通する貫通配線180が設けられている。この貫通配線180は、マウント基板3上の外部電気接続用端子部36a(図11(a)参照)に対応する位置に設けられており、該外部電気接続用端子部36aに直接電気的に接続されるようになっている。   Further, the interposer substrate 108 is provided with a through wiring 180 that vertically penetrates the contact portion 108b of the interposer substrate 108. The through wiring 180 is provided at a position corresponding to the external electrical connection terminal portion 36a (see FIG. 11A) on the mount substrate 3, and is directly electrically connected to the external electrical connection terminal portion 36a. It has come to be.

また、インターポーザ基板108のヘッダ6側の面には、図11(b)に示すように、上記貫通配線180に電気的に接続された配線パターン181が形成されている。この配線パターン181は、ヘッダ6の端子61に対応する電極181aを有している。これにより、インターポーザ基板108で電極ピッチを変換して電極パターンを変更しつつ、該インターポーザ基板108を介してマウント基板3とヘッダ6とが電気的に接続されるようになっている。従って、第2実施形態では、マウント基板3とインターポーザ基板8との電気的な接続手段として半田ボールを使用していない。   Further, as shown in FIG. 11B, a wiring pattern 181 electrically connected to the through wiring 180 is formed on the surface of the interposer substrate 108 on the header 6 side. The wiring pattern 181 has an electrode 181 a corresponding to the terminal 61 of the header 6. Thus, the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected via the interposer substrate 108 while changing the electrode pattern by changing the electrode pitch with the interposer substrate 108. Therefore, in the second embodiment, solder balls are not used as means for electrically connecting the mount substrate 3 and the interposer substrate 8.

この第2実施形態のインターポーザ基板108では、第1実施形態のインターポーザ基板8と異なり、凹部108a内に発光素子4AおよびIC基板5Aを収容することで、当該インターポーザ基板108をマウント基板3により近接配置することができるようになっており、これによってインターポーザ基板108をマウント基板3に直接接続可能になるとともに、装置の低背化も図っている。   In the interposer substrate 108 of the second embodiment, unlike the interposer substrate 8 of the first embodiment, the interposer substrate 108 is disposed closer to the mount substrate 3 by accommodating the light emitting element 4A and the IC substrate 5A in the recess 108a. As a result, the interposer substrate 108 can be directly connected to the mount substrate 3 and the height of the apparatus can be reduced.

また、第2実施形態では、インターポーザ基板108がマウント基板3とともに略密封な空間Hを形成しており、当該空間H内に発光素子4AおよびIC基板5Aを封止するようになっている。なお、空間Hに封止樹脂やガス等を充填してもよい。   In the second embodiment, the interposer substrate 108 forms a substantially sealed space H together with the mount substrate 3, and the light emitting element 4 </ b> A and the IC substrate 5 </ b> A are sealed in the space H. The space H may be filled with sealing resin, gas, or the like.

前記第2実施形態であれば、発光素子4AおよびIC基板5Aを収容する凹部108aをインターポーザ基板108に設け、該凹部108aの周辺の接触部108bに設けた貫通配線180によりインターポーザ基板108をマウント基板3に直接電気的に接続することで、両基板3,108を電気的に接続する役割を担う半田ボールが不要となるので、部材の削減および装置の低背化を図ることができる。また、この場合、半田ボール等を用いずにマウント基板3とインターポーザ基板108とを直接接続によって両基板3,108の接合信頼性を向上させることができる。   In the case of the second embodiment, the interposer substrate 108 is provided with the recess 108a that accommodates the light emitting element 4A and the IC substrate 5A, and the interposer substrate 108 is mounted by the through wiring 180 provided in the contact portion 108b around the recess 108a. By directly electrically connecting to 3, solder balls that serve to electrically connect both substrates 3, 108 become unnecessary, thereby reducing the number of members and the height of the apparatus. In this case, the bonding reliability between the substrates 3 and 108 can be improved by directly connecting the mount substrate 3 and the interposer substrate 108 without using solder balls or the like.

また、発光素子4AおよびIC基板5Aを凹部108aに収容したので、発光素子4AおよびIC基板5Aをマウント基板3とインターポーザ基板108とで密封して湿気や埃等から保護することができる。   Further, since the light emitting element 4A and the IC substrate 5A are accommodated in the recess 108a, the light emitting element 4A and the IC substrate 5A can be sealed by the mount substrate 3 and the interposer substrate 108 to be protected from moisture, dust, and the like.

また、インターポーザ基板108をシリコン樹脂により形成することによって、凹部108aが異方性エッチング等の手法を用いて低コストで且つ高精度に形成することができる。   In addition, by forming the interposer substrate 108 from silicon resin, the recess 108a can be formed at low cost and with high accuracy using a technique such as anisotropic etching.

本実施形態では、光電気変換装置1Bとして、発光側光電気変換部1B1から受光側光電気変換部に光信号が送られる一方向通信型のものを示したが、光電気変換装置1Bは、発光側光電気変換部1B1に受光素子4Bを実装するとともに受光側光電気変換部に発光素子4Aを実装し、かつ、マウント基板3に複数の導波路31を形成した双方向通信型のものであってもよい。また、光電気変換装置1Bは、少なくとも発光側光電気変換部1B1または受光側光電気変換部の一方を備えていればよい。また、一方向通信型、双方向通信型の両方において、1チャンネルの通信について説明しているが、アレイ形状の受発光素子を実装して、多チャンネル通信であってもよく、外部導波路9も複数の導波路が形成されたものを使用すればよい。   In the present embodiment, as the photoelectric conversion device 1B, a one-way communication type in which an optical signal is transmitted from the light emission side photoelectric conversion unit 1B1 to the light reception side photoelectric conversion unit is shown. A bidirectional communication type in which the light receiving element 4B is mounted on the light emitting side photoelectric conversion unit 1B1, the light emitting element 4A is mounted on the light receiving side photoelectric conversion unit, and a plurality of waveguides 31 are formed on the mount substrate 3. There may be. Moreover, the photoelectric conversion apparatus 1B should just be equipped with at least one of the light emission side photoelectric conversion part 1B1 or the light reception side photoelectric conversion part. Further, in both the one-way communication type and the two-way communication type, one-channel communication has been described. However, multi-channel communication may be performed by mounting an array-shaped light emitting / receiving element. Alternatively, a structure in which a plurality of waveguides are formed may be used.

なお、上記実施形態では、インターポーザ基板8,108をシリコン樹脂により形成する例について示したが、これに限らず、上記インターポーザ基板8,108をガラスやセラミックスにより形成してもよい。そして、インターポーザ基板8,108をガラスにより形成した場合には、発光素子4AやIC基板5Aで発生する熱に対する放熱性を向上させることができる。また、インターポーザ基板8,108をセラミックスにより形成した場合には、高周波特性を向上させることができる。   In the above embodiment, the interposer substrates 8 and 108 are formed of silicon resin. However, the present invention is not limited to this, and the interposer substrates 8 and 108 may be formed of glass or ceramics. When the interposer substrates 8 and 108 are made of glass, the heat dissipation performance against heat generated in the light emitting element 4A and the IC substrate 5A can be improved. Further, when the interposer substrates 8 and 108 are formed of ceramics, the high frequency characteristics can be improved.

参考例の光電気変換装置およびこの光電気変換装置が接続される配線基板の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the photoelectric conversion apparatus of a reference example, and the wiring board to which this photoelectric conversion apparatus is connected. 参考例の光電気変換装置の発光側光電気変換部を分解した図である。It is the figure which decomposed | disassembled the light emission side photoelectric conversion part of the photoelectric conversion apparatus of a reference example. (a)は光素子が実装されたマウント基板の側面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。(A) is a side view of a mount substrate on which an optical element is mounted, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). 導波路が設けられる前の状態のマウント基板を下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the mount board | substrate of the state before providing a waveguide from the downward direction. (a)はマウント基板の下面図、(b)は(a)の断面図であり、(c)は変形例のマウント基板の下面図、(d)は(c)の断面図である。(A) is a bottom view of the mount substrate, (b) is a cross-sectional view of (a), (c) is a bottom view of the mount substrate of a modified example, and (d) is a cross-sectional view of (c). (a)はソケット型電気コネクタの斜視図、(b)はヘッダ型電気コネクタの斜視図である。(A) is a perspective view of a socket type electrical connector, (b) is a perspective view of a header type electrical connector. 参考例の光電気変換装置の受光側光電気変換部を分解した図である。It is the figure which decomposed | disassembled the light-receiving side photoelectric conversion part of the photoelectric conversion apparatus of a reference example. 本発明の第1実施形態に係る光電気変換装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る光電気変換装置であり、(a)はマウント基板の下面図、(b)はインターポーザ基板の下面図である。1 is a photoelectric conversion device according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a bottom view of a mount substrate and (b) is a bottom view of an interposer substrate. 本発明の第2実施形態に係る光電気変換装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光電気変換装置であり、(a)はマウント基板の下面図、(b)はインターポーザ基板の下面図である。It is the photoelectric conversion apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is a bottom view of a mount board | substrate, (b) is a bottom view of an interposer board | substrate.

符号の説明Explanation of symbols

1B,1C 光電気変換装置
2 配線基板
3 マウント基板
3a 一方面
3c 他方面
31 内部導波路
4A 発光素子
4B 受光素子
5A,5B IC基板
50A,50B IC回路
6 ヘッダ型電気コネクタ
7 ソケット型電気コネクタ
8,108 インターポーザ基板
80,180 貫通配線
9 外部導波路
108a 凹部
108b 接触部
1B, 1C Photoelectric conversion device 2 Wiring board 3 Mount board 3a One side 3c The other side 31 Internal waveguide 4A Light emitting element 4B Light receiving element 5A, 5B IC board 50A, 50B IC circuit 6 Header type electric connector 7 Socket type electric connector 8 , 108 Interposer substrate 80, 180 Through wiring 9 External waveguide 108a Recessed portion 108b Contact portion

Claims (3)

電気信号を光信号にまたは光信号を電気信号に変換する光素子と、この光素子に電気信号を送信するまたは光素子から電気信号を受信するためのIC回路と、前記光素子が実装されるマウント基板と、外部コネクタと着脱可能な電気コネクタと、前記光素子と光学的に結合する導波路とを備え、前記電気コネクタは、前記マウント基板の前記光素子および前記IC回路が実装される一方面またはその反対側の他方面に設けられ、前記導波路は、前記マウント基板の一方面または他方面に沿うようにマウント基板に設けられた光電気変換装置であって、
前記マウント基板と前記電気コネクタとの間には、電極パターンを変更する中間基板が設けられ、
前記中間基板が、前記マウント基板と略等しい線膨張率の材料で形成されていることを特徴とする光電気変換装置。
An optical element that converts an electrical signal into an optical signal or an optical signal into an electrical signal, an IC circuit for transmitting an electrical signal to or receiving an electrical signal from the optical element, and the optical element are mounted A mounting board; an electrical connector that can be attached to and detached from an external connector; and a waveguide that is optically coupled to the optical element. The electrical connector is mounted with the optical element and the IC circuit on the mounting board. A photoelectric conversion device provided on the mount substrate so as to be along one surface or the other surface of the mount substrate;
Between the mount substrate and the electrical connector, an intermediate substrate for changing the electrode pattern is provided,
The photoelectric conversion device, wherein the intermediate substrate is formed of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of the mount substrate.
前記中間基板が、前記マウント基板の一方面に面接触して設けられ、
前記中間基板の前記マウント基板との対向面には、前記マウント基板上の前記光素子および前記IC回路を内部に収容可能な凹部が設けられており、
前記中間基板の凹部の周辺には、前記マウント基板に接触して該マウント基板に電気的に接続される貫通配線が配されていることを特徴とする請求項1に記載の光電気変換装置。
The intermediate substrate is provided in surface contact with one surface of the mount substrate;
A concave portion capable of accommodating the optical element and the IC circuit on the mount substrate is provided on a surface of the intermediate substrate facing the mount substrate.
2. The photoelectric conversion apparatus according to claim 1, wherein a through-wiring that is in contact with the mount substrate and is electrically connected to the mount substrate is disposed around the concave portion of the intermediate substrate.
前記マウント基板は、シリコンにより形成されており、
前記中間基板は、シリコン、ガラスおよびセラミックスからなるグループより選択される材料により形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光電気変換装置。
The mount substrate is made of silicon,
3. The photoelectric conversion apparatus according to claim 1, wherein the intermediate substrate is made of a material selected from the group consisting of silicon, glass, and ceramics.
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