JP6690131B2 - 光配線基板、光モジュール、及び光アクティブケーブル - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバと光学的に結合する光素子が搭載される光配線基板、この光配線基板を有する光モジュール、及びこの光モジュールを光ファイバの両端部に有する光アクティブケーブルに関する。

従来、光ファイバの先端部に装着されたフェルールが嵌合される筒状部材、及び光ファイバと光学的に結合する光素子を備えた光モジュールとして、特許文献１に記載の光ファイバ用ソケットが知られている。

この光ファイバ用ソケットは、光素子（光電変換素子）と、光素子が実装された回路基板を有する回路ブロックと、フェルールが嵌合される筒状のスリーブブロックとを備えている。回路ブロックは、回路基板と、この回路基板と一体成形され、スリーブブロックを受容する樹脂製の受け部材とを有している。受け部材には、スリーブブロックを嵌挿するための円筒状の凹型空洞が形成されている。

スリーブブロックは、円筒状のスリーブと、集光用のレンズと、スリーブの端面に形成された一対の嵌合突起とを有している。一方、受け部材には、スリーブブロックの一対の嵌合突起がそれぞれ嵌入される２つの嵌合穴が形成されている。そして、スリーブブロックは、スリーブの下部が受け部材の凹型空洞に挿入されると共に、嵌合突起が受け部材の嵌合穴に嵌入されることにより、回路ブロックとの相対的な位置決めがなされる。

光素子が発光素子である場合、この光素子から光が放射されると、放射された光が集光レンズによって集光され、フェルールに保持された光ファイバに入射する。また、光素子が受光素子である場合には、光ファイバから放射された光が集光レンズによって集光され、光素子に入射する。このようにして、光素子と光ファイバとが光学的に結合する。

特開２０１２−２４２６５８号公報

上記のように構成された光モジュールでは、光素子の光軸と光ファイバの中心軸とがずれていると、光素子及び光ファイバの一方から放射された光が他方に十分に入射せず、例えば光ファイバを信号伝送媒体とする光通信が行えない場合がある。このため、光素子の光軸と光ファイバの中心軸とは、高精度に一致していることが望ましい。

しかし、特許文献１に記載のものでは、例えば回路基板に対する嵌合穴の位置精度が低いと、光素子の光軸と光ファイバの中心軸とが大きくずれてしまうおそれがある。また、回路基板に対して嵌合穴を高い位置精度で形成する場合には、コストの上昇を招来してしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光素子と光ファイバとの相対的な位置精度を向上させることが可能な光配線基板、及びこの光配線基板を備えた光モジュールならびに光アクティブケーブルを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、光ファイバと光学的に結合する光素子が搭載される光配線基板であって、表裏一対の第１及び第２の主面を有する板状の絶縁材料からなる基材と、前記第１の主面に設けられた第１の導体パターンと、前記第２の主面に設けられ、前記第１の導体パターンよりも厚く形成された第２の導体パターンとを備え、前記光ファイバを支持する支持部材を位置決めする位置決め部が前記第２の導体パターンによって形成され、前記光素子を接続するための導体部が前記第１の導体パターンによって形成されている、光配線基板を提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、光配線基板、前記光配線基板に搭載された光素子、及び前記光素子と光結合する光ファイバを支持する支持部材を有し、前記光配線基板は、表裏一対の第１及び第２の主面を有する板状の絶縁材料からなる基材と、前記第１の主面に設けられた第１の導体パターンと、前記第２の主面に設けられ、前記第１の導体パターンよりも厚く形成された第２の導体パターンとを備え、前記支持部材が前記第２の導体パターンによって形成された位置決め部に位置決めされ、前記光素子を接続するための導体部が前記第１の導体パターンによって形成された、光モジュールを提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、光ファイバ、及び前記光ファイバの両端部に設けられた一対の光モジュールを有し、前記光モジュールは、光配線基板、前記光配線基板に搭載された光素子、及び前記光素子と光結合する光ファイバを支持する支持部材を有し、前記一対の光モジュールのうち、一方の光モジュールの前記光素子は発光素子であり、かつ他方の光モジュールの前記光素子は受光素子であり、前記光配線基板は、表裏一対の第１及び第２の主面を有する板状の絶縁材料からなる基材と、前記第１の主面に設けられた第１の導体パターンと、前記第２の主面に設けられ、前記第１の導体パターンよりも厚く形成された第２の導体パターンとを備え、前記支持部材が前記第２の導体パターンによって形成された位置決め部に位置決めされ、前記光素子を接続するための導体部が前記第１の導体パターンによって形成された、光アクティブケーブルを提供する。

本発明に係る光配線基板、光モジュール、及び光アクティブケーブルによれば、光素子と光ファイバとの相対的な位置精度を向上させることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る光モジュールを示す斜視図である。 図１とは異なる方向から見た光モジュールを示す斜視図である。 光モジュールの分解斜視図である。 光モジュールの側面図である。 スリーブの斜視図である。 光配線基板の第１の主面側を示す平面図である。 光配線基板の第２の主面側を示す平面図である。 図６において、基材を第１の主面ａ側から透視した第２の導体パターンを破線で示すと共に、光素子及び電子部品の実装領域を二点鎖線で示す説明図である。 光モジュール及びスリーブの挿通孔に挿入されたフェルール及び光ファイバを、光配線基板の長手方向に平行な断面で切断した断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光アクティブケーブルを示す構成図である。 本発明の第３の実施の形態に係る光配線基板を示し、（ａ）は第２の主面側を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は第１の主面側を示す平面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る光配線基板を示し、（ａ）は第２の主面側を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は第１の主面側を示す平面図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。

図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光モジュールを示す斜視図である。図３は、光モジュールの分解斜視図である。図４は、光モジュールの側面図である。なお、図４では、光モジュールのスリーブの図示を省略し、かつモールド樹脂の輪郭を二点鎖線で示してその内部を実線で図示している。

この光モジュール１００は、光配線基板１と、光ファイバを支持する支持部材としての円筒状のスリーブ２と、光配線基板１に搭載された光素子３と、光素子３に電気的に接続された電子部品４と、光素子３及び電子部品４を封止するモールド樹脂５とを備えている。

光配線基板１は、表裏一対の第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂを有する板状の基材１０と、基材１０の第１の主面１０ａに設けられた第１の導体パターン１１と、基材１０の第２の主面１０ｂに設けられた第２の導体パターン１２とを有している。基材１０は、例えばＰＩ（ポリイミド）等の電気絶縁性を有する板状の樹脂材料からなる。本実施の形態では、基材１０の厚さが例えば１００μｍ以下であり、光配線基板１が可撓性を有している。すなわち、光配線基板１は、フレキシブル基板である。

第２の導体パターン１２は、第１の導体パターン１１よりも厚く形成されている。図４に示すように、基材１０の厚さをｔ_０、第１の導体パターン１１の厚さをｔ_１、第２の導体パターン１２の厚さをｔ_２とすると、ｔ_０の望ましい範囲は１０〜１００μｍ（１０μｍ以上かつ１００μｍ以下）であり、ｔ_１の望ましい範囲は５〜３５μｍ（５μｍ以上かつ３５μｍ以下）であり、ｔ_２の望ましい範囲は５０〜１５０μｍ（５０μｍ以上かつ１５０μｍ以下）である。第１の導体パターン１１及び第２の導体パターン１２は、例えば基材１０の第１及び第２の主面１０ａ，１０ｂに形成された銅箔をエッチングして形成されている。

基材１０は、第１の主面１０ａ側が光素子３及び電子部品４と共にモールド樹脂５によってモールドされている。光配線基板１は、長方形状であり、その長手方向の一端部がコネクタ部１ａとして形成されている。モールド樹脂５は、基材１０の第１の主面１０ａ側において、コネクタ部１ａを除く範囲に形成されている。コネクタ部１ａは、光配線基板１の長手方向に沿って延びるように形成された第１の導体パターン１１及び第２の導体パターン１２の一部、ならびに、これらの間に介在する基材１０によって構成されている。

図５は、スリーブ２の斜視図である。図５では、スリーブ２の軸方向の両端面２ａ，２ｂのうち、基材１０の第２の主面１０ｂに対向する端面２ｂを斜め方向から見た状態を示している。

スリーブ２は、第２の主面１０ｂに直交する方向に延びる挿通孔２０が形成された筒状体からなり、第２の主面１０ｂに対向する端面２ｂには、一対の凸部２１と、一対の凸部２１の間の一対の凹部２２が形成されている。挿通孔２０は、スリーブ２の中心部を軸方向に貫通し、その内径は、軸方向の全体にわたって一定である。

一対の凹部２２は、挿通孔２０の内径よりも狭い溝幅を有し、スリーブ２の径方向に延びる溝状に形成されている。一対の凸部２１は、それぞれが扇状であり、その内周面２１ａは挿通孔２０の内面２０ａの一部として、また外周面２１ｂはスリーブ２の側面２ｃの一部として、それぞれ形成されている。また、一対の凸部２１の周方向の端面２１ｃ，２１ｄは、凹部２２を挟んで互いに平行に向かい合っている。なお、本実施の形態では、一対の凸部２１が、挿通孔２０の中心軸Ｃを対称軸とする対称形状に形成されているが、一対の凸部２１は対称形状でなくともよい。

光配線基板１には、図３に示すように、スリーブ２を位置決めする位置決め部１ｂが、第２の導体パターン１２によって形成されている。スリーブ２は、一対の凸部２１が第２の導体パターン１２に係合することで、光配線基板１に位置決めされている。次に、この位置決め構造ならびに第１及び第２の導体パターン１１，１２について、図６乃至図８を参照して、より詳細に説明する。

図６は、光配線基板１の第１の主面１０ａ側を示す平面図である。図７は、光配線基板１の第２の主面１０ｂ側を示す平面図である。図８は、図６において、基材１０を第１の主面１０ａ側から透視した第２の導体パターン１２を破線で示すと共に、光素子３及び電子部品４の実装領域３ａ，４ａを二点鎖線で示す説明図である。

光配線基板１の位置決め部１ｂは、第２の導体パターン１２によって形成された円形状突起部１２１、及び光配線基板１の長手方向に円形状突起部１２１を挟む位置に設けられた一対の矩形状突起部１２２によって構成されている。なお、本実施の形態では、円形状突起部１２１を囲む４箇所に、第２の導体パターン１２によって形成された外縁突起部１２３が設けられているが、この外縁突起部１２３は、スリーブ２の位置決めには関与しない。したがって、外縁突起部１２３は必ずしもなくともよい。

円形状突起部１２１の中心部には、光素子３又は後述する光ファイバから出射される光を通過させる貫通孔１２１ａが形成されている。また、円形状突起部１２１の周縁１２１ｂは、光素子３又は光ファイバから出射される光の光軸を中心とする円弧状に形成されている。すなわち、第２の導体パターン１２は、位置決め部１ｂを構成する部分（円形状突起部１２１及び矩形状突起部１２２）の周縁の一部が、光素子３又は光ファイバから出射される光の光軸を中心とする円弧状に形成されている。貫通孔１２１ａの中心軸は、この光軸に一致している。

光素子３及び電子部品４は、光配線基板１における基材１０の第１の主面１０ａ側にフリップチップ実装されている。すなわち、光素子３及び電子部品４は、第１の主面１０ａ側の面に複数の電極を有し、この複数の電極が第１の導体パターン１１に例えば半田付けによって電気的に接続されている。

光素子３及び電子部品４は、実装機（チップマウンタ）によって光配線基板１上に配置され、固定用の接着剤によって固定される。この配置の際の基準位置としては、例えば第１の導体パターン１１の何れかの角部を用いることができる。これにより、光素子３及び電子部品４は、第１の導体パターン１１に対して高精度に位置決めされて実装される。

光素子３は、電気信号を光信号に変換して出力する発光素子、又は光信号を電気信号に変換して出力する受光素子である。発光素子としては、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER（垂直共振器面発光レーザ））を用いることができ、受光素子としては、例えばフォトダイオードを用いることができる。

光素子３が発光素子である場合、電子部品４は、コネクタ部１ａを介して伝送された電気信号に応じた電流を光素子３に供給するドライブ素子である。また、光素子３が受光素子である場合、電子部品４は、光素子３からの電気信号を増幅して出力する増幅素子である。

本実施の形態では、第１の導体パターン１１が、電子部品４の電極に接続された第１乃至第６導体部１１１〜１１６と、光素子３と電子部品４とを電気的に接続するための第７及び第８導体部１１７，１１８とを有している。第１乃至第６導体部１１１〜１１６は、その一部がモールド樹脂５から露出して光配線基板１の長手方向に沿って延び、コネクタ部１ａを構成する。電子部品４は、第１乃至第６導体部１１１〜１１６によって電源が供給されると共に、電気信号が入力又は出力される。すなわち、第１乃至第６導体部１１１〜１１６は、一部が電源線であり、他の一部がグランド線であり、さらにその他の一部が信号線である。

コネクタ部１ａにおける第１乃至第６導体部１１１〜１１６の第２の主面１０ｂ側には、第２の導体パターン１２によって形成された第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９が設けられている。第１帯状導体部１２４は、第１の主面１０ａ側の第１導体部１１１とバイア１３によって電気的に接続され、第２帯状導体部１２５は、第１の主面１０ａ側の第２導体部１１２とバイア１３によって電気的に接続されている。以下同様に、第３乃至第６帯状導体部１２６〜１２９は、第１の主面１０ａ側の第３乃至第６導体部１１３〜１１６とバイア１３によって電気的に接続されている。

図８に示すように、第２の導体パターン１２は、光素子３の実装領域３ａ、及び電子部品４の実装領域４ａの裏側にあたる領域を覆って形成されている。つまり、光配線基板１の基材１０を第１の主面１０ａ側から透視した場合に、図８に二点鎖線で示す光素子３及び電子部品４の実装領域３ａ，４ａの第２の主面１０ｂ側には、第２の導体パターン１２が存在している。本実施の形態では、光素子３の実装領域３ａの裏側にあたる領域が円形状突起部１２１によって覆われ、電子部品４の実装領域４ａの裏側にあたる領域が、主として矩形状突起部１２２によって覆われている。

スリーブ２は、一対の凹部２２に矩形状突起部１２２が嵌合すると共に、一対の凸部２１が円形状突起部１２１の外周に配置されることにより、光配線基板１に位置決めされる。この際、一対の凸部２１は、その内周面２１ａが円形状突起部１２１の周縁１２１ｂにおける端面に対向し、第２の導体パターン１２からなる位置決め部１ｂに係合する。凸部２１の内周面２１ａの曲率半径は、円形状突起部１２１の周縁１２１ｂの曲率半径よりも僅かに大きく形成されている。

スリーブ２は、凸部２１が位置決め部１ｂに係合して位置決めされた状態で、接着によって光配線基板１に固定される。より具体的には、基材１０の第２の主面１０ｂにおける凸部２１に対向する部位に接着剤を塗布した後にスリーブ２を位置決めし、この接着剤が硬化することにより、スリーブ２が光配線基板１に固定される。なお、接着剤は、スリーブ２の端面２ｂ側に塗布してもよい。また、接着剤を予め塗布することなくスリーブ２を位置決めした後に、スリーブ２の側面２ｃと光配線基板１との間に跨って接着剤を塗布してもよい。

なお、本実施の形態では、凹部２２に対する凸部２１の突出高さが、第２の導体パターン１２の厚さよりも高く形成されているが、凸部２１の突出高さは第２の導体パターン１２の厚さよりも低くてもよい。ただし、凸部２１の突出高さが第２の導体パターン１２の厚さよりも高い場合には、位置決め部１ｂにおける第２の導体パターン１２の厚さ方向の全体にわたって凸部２１が係合するので、より確実にスリーブ２の位置決めが行える。

図９は、光モジュール１００及びスリーブ２の挿通孔２０に挿入されたフェルール６及び光ファイバ７を、光配線基板１の長手方向に平行で、かつ貫通孔１２１ａの中心軸を含む断面で切断した断面図である。

フェルール６は、光ファイバ７の端部に装着された円柱状の部材であり、その軸孔６０に光ファイバ７が挿通されている。光配線基板１に対向するフェルール６の端部はテーパ状に形成されている。

スリーブ２は、挿通孔２０にフェルール６が挿入されることで、光ファイバ７を支持する。つまり、スリーブ２は、フェルール６を介して光ファイバ７を支持している。挿通孔２０の内径は、フェルール６の外径と実質的に同径に形成され、フェルール６が挿通孔２０に挿入されることにより、スリーブ２と光ファイバ７とが同軸上に配置される。なお、フェルール６は、スリーブ２に接着してもよいが、スリーブ２に対して着脱可能であってもよい。

フェルール６は、その軸方向端面６ａが貫通孔１２１ａの周辺における第２の導体パターン１２（円形状突起部１２１）に突き当てられる。これにより、光配線基板１に対するフェルール６及び光ファイバ７の軸方向の位置が決められている。

図９では、光素子３が発光素子であり、この光素子３の発光部３０から放射された光の光束を符号３０ａで図示している。この光束３０ａは、第１の導体パターン１１の第７導体部１１７と第８導体部１１８との間から基材１０を透過し、さらに円形状突起部１２１の貫通孔１２１ａを通過して、光ファイバ７のクラッド７０に覆われたコア７１に入射する。なお、光素子３が受光素子である場合には、光ファイバ７のコア７１から放射された光が、円形状突起部１２１の貫通孔１２１ａを通過し、さらに基材１０を透過して光素子３の受光部に入射する。このようにして、光素子３は光ファイバ７と光学的に結合する。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。

（１）スリーブ２は、第２の導体パターン１２により構成された位置決め部１ｂによって位置決めされるので、光素子３と光ファイバ７との相対的な位置精度を高めることができる。つまり、仮にスリーブ２の位置決めを、スリーブ２に設けられた突起と基材１０に形成された孔との嵌合によって行う場合には、この孔を形成する際の工具の位置決め精度等によっては光素子３と光ファイバ７との相対的な位置精度が低下してしまうおそれがあるが、本実施の形態によれば、第２の導体パターン１２（位置決め部１ｂ）によってスリーブ２の位置決めがなされるので、例えば上記のように突起と孔との嵌合によってスリーブ２の位置決めをする場合に比較して、光配線基板１に対するスリーブ２の位置精度を高めることができ、ひいては光素子３と光ファイバ７との相対的な位置精度を高めることができる。

（２）第２の導体パターン１２は、第１の導体パターン１１よりも厚く形成されている。すなわち、第２の導体パターン１２は、電気的な接続を目的として形成される通常の導体パターンの厚みよりも厚く形成されているので、例えば第２の導体パターン１２の厚みが第１の導体パターン１１の厚みと同じである場合に比較して、位置決め部１ｂによるスリーブ２の位置決めを、より確実に行うことができる。

（３）円形状突起部１２１の周縁１２１ｂは、光素子３又は光ファイバ７から出射される光の光軸を中心とする円弧状に形成され、スリーブ２の一対の凸部２１は、その内周面２１ａが円形状突起部１２１の周縁１２１ｂにおける端面に対向する。またさらに、凸部２１の内周面２１ａは、スリーブ２の挿通孔２０の内面２０ａの一部として形成されている。つまり、スリーブ２は、その内面２０ａにおいて円形状突起部１２１と係合すると共に、この内面２０ａによってフェルール６を保持するので、第２の導体パターン１２とフェルール６との相対的な位置精度、ひいては光素子３と光ファイバ７との相対的な位置精度をさらに高めることができる。

（４）フェルール６は、軸方向端面６ａが第２の導体パターン１２（円形状突起部１２１）に突き当てられるので、フェルール６の軸方向における光ファイバ７の端面の位置を正確に固定することができる。これにより、光素子３と光ファイバ７との距離の精度を高め、光素子３と光ファイバ７との光学的な結合を確実に行うことができる。また、フェルール６の軸方向端面６ａが第２の導体パターン１２に突き当てられることから、光ファイバ７の端面と光素子３との間の距離を第２の導体パターン１２の厚み以上に確保することができ、光素子３又は光ファイバ７から放射された光がある程度拡散した状態で光ファイバ７又は光素子３に入射する。これにより、光素子３と光ファイバ７との相対的な位置に僅かな誤差があった場合でも、その誤差を許容して、光素子３と光ファイバ７とを光学的に結合させることができる。

（５）光素子３の実装領域３ａの裏側にあたる領域が第２の導体パターン１２によって覆われているので、光素子３を実装機によって実装する際に、光素子３を基材１０に押し付けても、基材１０の変形を抑制することができる。これにより、光素子３の実装位置の精度を確保することができる。同様に、電子部品４の実装領域４ａの裏側にあたる領域が第２の導体パターン１２によって覆われているので、電子部品４を実装機によって実装する際に、基材１０の変形を抑制することができ、電子部品４の実装位置の精度を確保することができる。

（６）基材１０は、第１の主面１０ａが光素子３及び電子部品４と共にモールド樹脂５によってモールドされているので、例えばコネクタ部１ａを嵌合相手のコネクタに着脱する際に、光素子３や電子部品４が損傷を受けることを回避することが可能となる。また、スリーブ２を光配線基板１に位置決め及び固定する際の光配線基板１の剛性を高めることができ、スリーブ２の位置決め及び固定を確実に行うことができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、第１の実施の形態に係る光モジュール１００が光ファイバの両端部に設けられた光アクティブケーブル１０１を示す構成図である。

この光アクティブケーブル１０１は、第１の実施の形態について説明した光ファイバ７を光ファイバ素線として有する光ファイバ心線８と、フェルール６と、送信用及び受信用の一対の光モジュール１００とを有している。以下の説明では、一対の光モジュール１００のうち、送信用の光モジュール１００を送信用光モジュール１００Ａとし、受信用の光モジュール１００を受信用光モジュール１００Ｂとして説明する。

送信用光モジュール１００Ａ及び受信用光モジュール１００Ｂは、それぞれ光素子３及び電子部品４を光配線基板１に実装して構成されている。送信用光モジュール１００Ａは、光素子３が発光素子であり、電子部品４が光素子３に電流を供給するドライブ素子である。受信用光モジュール１００Ｂは、光素子３が受光素子であり、電子部品４が光素子３からの電気信号を増幅して出力する増幅素子である。

光ファイバ心線８は、光ファイバ７（図９に示す）を、例えばシリコンからなる緩衝層、及び例えばプラスチックからなる外被で覆って構成されている。

光アクティブケーブル１０１は、例えば情報処理装置間の信号の送受信に用いられる。この場合、一方の情報処理装置のマザーボードに設けられた雌コネクタに送信用光モジュール１００Ａの光配線基板１のコネクタ部１ａが嵌合し、他方の情報処理装置のマザーボードに設けられた雌コネクタに受信用光モジュール１００Ｂの光配線基板１のコネクタ部１ａが嵌合する。

送信用光モジュール１００Ａの電子部品４は、光配線基板１のコネクタ部１ａを介して入力された信号に応じて光素子３に電流を供給し、光素子３（発光素子）を発光させる。この光素子３から放射された光は、光ファイバ７を媒体として受信用光モジュール１００Ｂに伝搬し、受信用光モジュール１００Ｂの光素子３（受光素子）に受光される。この光素子３の出力信号は、受信用光モジュール１００Ｂの電子部品４で増幅され、光配線基板１のコネクタ部１ａから出力される。これにより、光アクティブケーブル１０１を介した信号伝送がなされる。

この光アクティブケーブル１０１によれば、光ファイバ心線８をマザーボードに対して平行に引き出すことができるため、一方のマザーボードと他方のマザーボードとの間の光ファイバ７に対する曲げを少なくすることができる。これにより、光ファイバ７の曲げによる光の損失を抑制することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について、図１１を参照して説明する。図１１において、第１の実施の形態について説明したものと実質的に同一の機能を有する構成要素については、第１の実施の形態と共通する符号を付して、その重複した説明を省略する。

図１１は、第３の実施の形態に係る光配線基板１Ａを示し、（ａ）は第２の主面１０ｂ側を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は第１の主面１０ａ側を示す平面図である。

第１の実施の形態に係る光配線基板１では、コネクタ部１ａが、光配線基板１の長手方向に沿って延びるように形成された第１の導体パターン１１及び第２の導体パターン１２の一部、ならびに、これらの間に介在する基材１０によって構成されていたが、第３の実施の形態に係る光配線基板１Ａでは、基材１０の長手方向の長さが第１の実施の形態に係る光配線基板１よりも短く、コネクタ部１ａが第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９のみによって構成されている。

つまり、第３の実施の形態に係る光配線基板１Ａでは、基材１０の端部から突出した第２の導体パターン１２（第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９）によってコネクタピンが形成され、このコネクタピンが例えば情報処理装置のマザーボードに設けられた雌コネクタの端子に接触し、電気的な接続がなされる。すなわち、光配線基板１Ａのコネクタ部１ａは、フライングリード型に構成されている。

なお、この光配線基板１Ａは、例えば基材１０の第２の主面１０ｂ上に第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９を含む第２の導体パターン１２を形成した後に、コネクタ部１ａにおける基材１０を除去することにより形成することができる。

この第３の実施の形態に係る光配線基板１Ａによれば、相手側コネクタへの嵌合が容易となる。また、第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９は、その厚みが第１の導体パターン１１の厚みよりも厚く、例えば５０μｍ以上の厚みを有しているので、相手側コネクタへの嵌合の際に折れ曲がってしまうことが抑制される。また、マザーボードに設けたスルーホールに第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９を差し込み、半田付けすることにより、容易にマザーボードと接続することも可能となる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について、図１２を参照して説明する。図１２において、第１の実施の形態について説明したものと実質的に同一の機能を有する構成要素については、第１の実施の形態と共通する符号を付して、その重複した説明を省略する。

図１２は、第４の実施の形態に係る光配線基板１Ｂを示し、（ａ）は第２の主面１０ｂ側を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は第１の主面１０ａ側を示す平面図である。

第１の実施の形態に係る光配線基板１では、コネクタ部１ａにおける基材１０の第２の主面１０ｂに第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９が設けられていたが、第４の実施の形態に係る光配線基板１Ｂでは、コネクタ部１ａにおける基材１０の第２の主面１０ｂに第１乃至第６帯状導体部１２４〜１２９が設けられていない。一方、第１乃至第６導体部１１１〜１１６は、第１の実施の形態に係る光配線基板１Ａと同様に、基材１０の長手方向の端部まで形成されている。すなわち、光配線基板１Ｂには、基材１０及び第１の導体パターン１１によって、エッジコネクタ部が形成されている。

この第４の実施の形態に係る光配線基板１Ｂによれば、第１の実施の形態に係る光配線基板１よりもコネクタ部１ａの厚みが薄くなるので、相手側コネクタへの嵌合が容易となる。また、コネクタ部１ａの柔軟性が高まるので、コネクタ部１ａの先端部が相手側コネクタに嵌合した状態で、基材１０を第１乃至第６導体部１１１〜１１６と共に屈曲させることも容易となる。これにより、例えば相手側コネクタが設けられたマザーボード（リジッド基板）に対して垂直な方向に光ファイバ７を引き出すことも可能となる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］光ファイバ（７）と光学的に結合する光素子（３）が搭載される光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）であって、表裏一対の第１及び第２の主面（１０ａ，１０ｂ）を有する板状の絶縁材料からなる基材（１０）と、前記第１の主面（１０ａ）に設けられた第１の導体パターン（１１）と、前記第２の主面（１０ｂ）に設けられ、前記第１の導体パターン（１１）よりも厚く形成された第２の導体パターン（１２）とを備え、前記光ファイバ（７）を支持する支持部材（スリーブ２）を位置決めする位置決め部（１ｂ）が前記第２の導体パターン（１２）によって形成された、光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）。

［２］前記第２の導体パターン（１２）は、前記位置決め部（１ｂ）を構成する周縁（１２１ｂ）の一部が前記光素子（３）又は前記光ファイバ（７）から出射される光の光軸を中心とする円弧状に形成された、［１］に記載の光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）。

［３］前記基材（１０）及び前記第１の導体パターン（１１）によってエッジコネクタ部が形成されている、［１］又は［２］に記載の光配線基板（１Ｂ）。

［４］前記基材（１０）の端部から突出した前記第２の導体パターン（１２）によってコネクタピンが形成されている、［１］乃至［３］の何れか１項に記載の光配線基板（１Ａ）。

［５］光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）、前記光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）に搭載された光素子（３）、及び前記光素子（３）と光結合する光ファイバ（７）を支持する支持部材（２）を有し、前記光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）は、表裏一対の第１及び第２の主面（１０ａ，１０ｂ）を有する板状の絶縁材料からなる基材（１０）と、前記第１の主面（１０ａ）に設けられた第１の導体パターン（１１）と、前記第２の主面（１２）に設けられ、前記第１の導体パターン（１１）よりも厚く形成された第２の導体パターン（１２）とを備え、前記支持部材（２）が前記第２の導体パターン（１２）によって形成された位置決め部（１ｂ）に位置決めされた、光モジュール（１００）。

［６］前記支持部材（２）は、前記第２の主面（１０ｂ）に直交する方向に延びる挿通孔（２０）が形成された筒状体からなり、前記支持部材（２）の端面（２ｂ）に形成された凸部（２１）が前記第２の導体パターン（１２）に係合することで、前記支持部材（２）が前記光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）に位置決めされる、［５］に記載の光モジュール（１００）。

［７］前記支持部材（２）は、前記挿通孔（２０）に前記光ファイバ（７）の端部に装着されたフェルール（６）が挿入されることで前記光ファイバ（７）を支持し、前記フェルール（６）は、その軸方向端面（６ａ）が前記第２の導体パターン（１２）に突き当てられる、［６］に記載の光モジュール（１００）。

［８］前記光素子（３）は、前記基材（１０）の前記第１の主面（１０ａ）側に実装され、前記第２の導体パターン（１２）は、前記光素子（３）の実装領域（３ａ）の裏側にあたる領域を覆って形成されている、［５］乃至［７］の何れか１つに記載の光モジュール（１００）。

［９］前記基材（１０）の前記第１の主面（１０ａ）側に、前記光素子（３）と電気的に接続された電子部品（４）が実装され、前記第２の導体パターン（１２）は、前記電子部品（４）の実装領域（４ａ）の裏側にあたる領域を覆って形成されている、［８］に記載の光モジュール（１００）。

［１０］前記基材（１０）は、前記第１の主面（１０ａ）側が前記光素子（３）及び前記電子部品（４）と共に樹脂（モールド樹脂５）によってモールドされている、［９］に記載の光モジュール（１００）。

［１１］光ファイバ（７）、及び前記光ファイバ（７）の両端部に設けられた一対の光モジュール（１００）を有し、前記光モジュール（７）は、光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）、前記光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）に搭載された光素子（３）、及び前記光素子（３）と光結合する光ファイバ（７）を支持する支持部材（２）を有し、前記一対の光モジュール（１００）のうち、一方の光モジュール（１００）の前記光素子（３）は発光素子であり、かつ他方の光モジュールの前記光素子（３）は受光素子であり、前記光配線基板（１，１Ａ，１Ｂ）は、表裏一対の第１及び第２の主面（１０ａ，１０ｂ）を有する板状の絶縁材料からなる基材（１０）と、前記第１の主面（１０ａ）に設けられた第１の導体パターン（１１）と、前記第２の主面（１０ｂ）に設けられ、前記第１の導体パターン（１１）よりも厚く形成された第２の導体パターン（１２）とを備え、前記支持部材（２）が前記第２の導体パターン（１２）によって形成された位置決め部（１ｂ）に位置決めされた、光アクティブケーブル（１０１）。

以上、本発明の第１乃至第４の実施の形態を説明したが、上記実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記第１乃至第４の実施の形態では、光配線基板１，１Ａ，１Ｂに１つの光素子３が搭載された場合について説明したが、これに限らず、複数の光素子３が搭載されていてもよい。また、位置決め部１ｂ等の形状も、各図面に具体的に例示したものに限らない。

また、図１０を参照して説明した第２の実施の形態では、第１の実施の形態に係る光配線基板１を有する光モジュール１００を光ファイバ７（光ファイバ心線８）の両端部に設けた光アクティブケーブル１０１について説明したが、これに限らず、第３又は第４の実施の形態に係る光配線基板１Ａ，１Ｂを有する光モジュールを光ファイバ７の両端部に設けて光アクティブケーブルを構成してもよい。

また、上記各実施の形態では、光素子３又は光ファイバ７から放射された光が基材１０を透過する場合について説明したが、光素子３又は光ファイバ７から放射された光の波長における基材１０の光透過性が低い場合等には、基材１０に光を通過させるための孔を形成してもよい。

また、上記各実施の形態では、支持部材としてのスリーブ２が円筒状である場合について説明したが、これに限らない。つまり、支持部材は光ファイバを支持することが可能であれば、角筒状であってもよく、また筒状に限定されることもない。またさらに、支持部材は、フェルールを介することなく直接的に光ファイバを支持してもよく、内部に光を集光させるための集光レンズを有していてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ…光配線基板
１ａ…コネクタ部
１ｂ…位置決め部
１０…基材
１０ａ…第１の主面
１０ｂ…第２の主面
１１…第１の導体パターン
１２…第２の導体パターン
２…スリーブ（支持部材）
２０…挿通孔
２１…凸部
３…光素子
４…電子部品
３ａ，４ａ…実装領域
５…モールド樹脂
６…フェルール
７…光ファイバ
１００…光モジュール
１０１…光アクティブケーブル

Claims (10)

1. 光ファイバと光学的に結合する光素子が搭載される光配線基板であって、
   表裏一対の第１及び第２の主面を有する板状の絶縁材料からなる基材と、
   前記第１の主面に設けられた第１の導体パターンと、
   前記第２の主面に設けられ、前記第１の導体パターンよりも厚く形成された第２の導体パターンとを備え、
   前記光ファイバを支持する支持部材を位置決めする位置決め部が前記第２の導体パターンによって形成され、
   前記光素子を接続するための導体部が前記第１の導体パターンによって形成され、
   前記位置決め部は、周縁の一部が前記光素子又は前記光ファイバから出射される光の光軸を中心とする円弧状に形成された円形状突起部、及び前記円形状突起部を挟む対称位置に設けられた一対の突起部によって構成されている、
   光配線基板。
2. 前記基材及び前記第１の導体パターンによってエッジコネクタ部が形成されている、
   請求項１に記載の光配線基板。
3. 前記基材の端部から突出した前記第２の導体パターンによってコネクタピンが形成されている、
   請求項１または２に記載の光配線基板。
4. 光配線基板、前記光配線基板に搭載された光素子、及び前記光素子と光結合する光ファイバを支持する支持部材を有し、
   前記光配線基板は、
   表裏一対の第１及び第２の主面を有する板状の絶縁材料からなる基材と、
   前記第１の主面に設けられた第１の導体パターンと、
   前記第２の主面に設けられ、前記第１の導体パターンよりも厚く形成された第２の導体パターンとを備え、
   前記第２の導体パターンによって形成された、周縁の一部が前記光素子又は前記光ファイバから出射される光の光軸を中心とする円弧状に形成された円形状突起部、及び前記円形状突起部を挟む対称位置に設けられた一対の突起部によって構成された位置決め部に前記支持部材が位置決めされ、
   前記光素子を接続するための導体部が前記第１の導体パターンによって形成された、
   光モジュール。
5. 前記支持部材は、前記第２の主面に直交する方向に延びる挿通孔が形成された筒状体からなり、その端面に一対の凸部が前記挿通孔の中心軸を対称軸とする対称形状に形成されており、
   前記一対の凸部が前記第２の導体パターンに係合することで、前記支持部材が前記光配線基板に位置決めされる、
   請求項４に記載の光モジュール。
6. 前記支持部材は、前記挿通孔に前記光ファイバの端部に装着されたフェルールが挿入されることで前記光ファイバを支持し、
   前記フェルールは、その軸方向端面が前記第２の導体パターンに突き当てられる、
   請求項５に記載の光モジュール。
7. 前記光素子は、前記基材の前記第１の主面側に実装され、
   前記第２の導体パターンは、前記光素子の実装領域の裏側にあたる領域を覆って形成されている、
   請求項４乃至６の何れか１項に記載の光モジュール。
8. 前記基材の前記第１の主面側に、前記光素子と電気的に接続された電子部品が実装され、
   前記第２の導体パターンは、前記電子部品の実装領域の裏側にあたる領域を覆って形成されている、
   請求項７に記載の光モジュール。
9. 前記基材は、前記第１の主面側が前記光素子及び前記電子部品と共に樹脂によってモールドされている、
   請求項８に記載の光モジュール。
10. 光ファイバ、及び前記光ファイバの両端部に設けられた一対の光モジュールを有し、
    前記光モジュールは、光配線基板、前記光配線基板に搭載された光素子、及び前記光素子と光結合する光ファイバを支持する支持部材を有し、
    前記一対の光モジュールのうち、一方の光モジュールの前記光素子は発光素子であり、
    かつ他方の光モジュールの前記光素子は受光素子であり、
    前記光配線基板は、
    表裏一対の第１及び第２の主面を有する板状の絶縁材料からなる基材と、
    前記第１の主面に設けられた第１の導体パターンと、
    前記第２の主面に設けられ、前記第１の導体パターンよりも厚く形成された第２の導体パターンとを備え、
    前記第２の導体パターンによって形成された、周縁の一部が前記光素子又は前記光ファイバから出射される光の光軸を中心とする円弧状に形成された円形状突起部、及び前記円形状突起部を挟む対称位置に設けられた一対の突起部によって構成された位置決め部に前記支持部材が位置決めされ、
    前記光素子を接続するための導体部が前記第１の導体パターンによって形成された、
    光アクティブケーブル。

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