(57)【要約】【課題】光伝送装置及びその製造方法を低コストで提供する。【解決手段】光伝送装置は、配線基板１０Ａと、配線基板１０Ａに搭載された電子装置２０Ａと、電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとが一定の距離を置いて対向するように電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとを機械的に接続し、且つ、電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとを電気的に接続する接続部３０Ａと、電子装置２０Ａに接触した光配線コネクタ４０Ａと、光配線コネクタ４０Ａに接続された光配線９０とを具備する。光配線コネクタ４０Ａは、電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａの間に挿入された部分４１を備える。部分４１と電子装置２０Ａとの間で信号が伝達される。【選択図】図２
2010060793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板に搭載された電子装置と、
前記電子装置と前記配線基板とが一定の距離を置いて対向するように前記電子装置と前記配線基板とを機械的に接続し、且つ、前記電子装置と前記配線基板とを電気的に接続する接続部と、
前記電子装置もしくは前記接続部に接触した光配線コネクタと、
前記光配線コネクタに接続された光配線と
を具備し、
前記光配線コネクタは、前記電子装置及び前記配線基板の間に挿入された第１部分を備え、
前記第１部分と前記電子装置との間で信号が伝達される
光伝送装置。
【請求項２】
前記第１部分は、前記電子装置に接触する金属突起と、前記金属突起の弾性力によって前記配線基板に押し付けられる配線基板接触面とを備える
請求項１の光伝送装置。
【請求項３】
前記第１部分は、第１ばね部材によって前記電子装置に押し付けられる電子装置接触面と、前記第１ばね部材によって前記配線基板に押し付けられる配線基板接触面とを備える
請求項１の光伝送装置。
【請求項４】
前記光配線コネクタは、前記光配線によって伝送される光信号と前記信号としての電気信号との間の変換を行う信号変換素子を備え、
前記電子装置は、電子装置側電源用接続部を備え、
前記第１ばね部材は、前記電子装置接触面を備えるコネクタ側電源用接続部を形成し、
前記電子装置接触面は前記電子装置側電源用接続部に押し付けられ、
前記電子装置は、前記電子装置側電源用接続部及び前記コネクタ側電源用接続部を介して前記信号変換素子に電源を供給する
請求項３の光伝送装置。
【請求項５】
前記第１部分は、コネクタ側信号用接続部を形成する第２ばね部材を備え、
前記コネクタ側信号用接続部は、前記信号変換素子に接続され、コネクタ側信号用接触面を備え、
前記電子装置は、電子装置側信号用接続部を備え、
前記第２ばね部材は、前記コネクタ側信号用接触面を前記電子装置側信号用接続部に押し付け、
前記コネクタ側信号用接続部と前記電子装置側信号用接続部の間で前記電気信号が伝達される
請求項４の光伝送装置。
【請求項６】
前記第１部分は、前記信号変換素子に接続されるコネクタ側信号用接続部を備え、
前記電子装置は、電子装置側信号用接続部を備え、
前記コネクタ側信号用接続部及び前記電子装置側信号用接続部は誘導結合され、
前記コネクタ側信号用接続部と前記電子装置側信号用接続部の間で前記電気信号が伝達される
請求項４の光伝送装置。
【請求項７】
前記第１部分は、前記信号変換素子に接続されるコネクタ側信号用接続部を備え、
前記電子装置は、電子装置側信号用接続部を備え、
前記コネクタ側信号用接続部及び前記電子装置側信号用接続部は容量結合され、
前記コネクタ側信号用接続部と前記電子装置側信号用接続部の間で前記電気信号が伝達される
請求項４の光伝送装置。
【請求項８】
前記信号は、前記光配線によって伝送される光信号であり、
前記電子装置は、前記光信号と電気信号との間の変換を行う信号変換素子を備える
請求項１又は３の光伝送装置。
【請求項９】
前記光配線コネクタは、厚さが前記距離より大きい第２部分を備える
請求項１乃至８のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項１０】
前記接続部は、第１直線に沿って配置された第１の複数接続体と、前記第１直線に平行な第２直線に沿って配置された第２の複数接続体とを含み、
前記第１部分は前記第１の複数接続体と前記第２の複数接続体との間に挿入された
請求項１乃至９のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項１１】
前記配線コネクタは、前記配線基板又は前記電子装置に接着された
請求項１乃至１０のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項１２】
電子装置を配線基板に搭載する工程と、
光配線に接続される光配線コネクタが前記電子装置もしくは接続部に接触するように、前記光配線コネクタの第１部分を前記電子装置及び前記配線基板の間に挿入する工程と
を具備し、
前記搭載する工程は、前記電子装置と前記配線基板とが一定の距離を置いて対向するように前記電子装置と前記配線基板とを前記接続部で機械的に接続する工程を含み、
前記接続部は前記電子装置と前記配線基板とを電気的に接続し、
前記第１部分と前記電子装置との間で信号が伝達される
光伝送装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１部分は、第１ばね部材によって前記電子装置に押し付けられる電子装置接触面と、前記第１ばね部材によって前記配線基板に押し付けられる配線基板接触面とを備える
請求項１２の光伝送装置の製造方法。
【請求項１４】
前記光配線コネクタは、厚さが前記距離より大きい第２部分を備え、
前記挿入する工程において、前記第２部分が前記電子装置に突き当たるまで前記第１部分を前記電子装置及び前記配線基板の間に挿入する
請求項１２又は１３の光伝送装置の製造方法。
【請求項１５】
前記接続部は、第１直線に沿って配置された第１の複数接続体と、前記第１直線に平行な第２直線に沿って配置された第２の複数接続体とを含み、
前記挿入する工程において、前記第１部分を前記第１直線と平行に前記第１の複数接続体と前記第２の複数接続体との間に挿入する
請求項１２乃至１４のいずれかに記載の光伝送装置の製造方法。
【請求項１６】
前記光配線コネクタを前記電子装置又は前記配線基板に接着する工程を更に具備する
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の光伝送装置の製造方法。
【請求項１７】
前記挿入する工程の前に、前記光配線コネクタに前記光配線を接続する工程を更に具備する
請求項１２乃至１６のいずれかに記載の光伝送装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送装置及びその製造方法に関し、特に、電子装置に光配線が接続される光伝送装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、従来のインターフェースモジュール付ＬＳＩ（大規模集積回路）パッケージを開示している。図１は、従来のインターフェースモジュール付ＬＳＩパッケージの実装工程を示す。インターフェースモジュール付ＬＳＩパッケージは、信号処理ＬＳＩ１０２を備える。信号処理ＬＳＩ１０２はインターポーザ１０３に搭載され、信号処理ＬＳＩ１０２とインターポーザ１０３は電気的に接続される。
【０００３】
インターポーザ１０３に設けられた高速信号用配線１０４は、信号処理ＬＳＩ１０２の信号入出力端子に電気的に接続されている。高速信号用配線１０４の他端は、インターポーザ１０３の表面側に引き出されている。インターポーザ１０３の下面には、電源供給や、低速のコントロール信号などの入出力を行うための接続端子１０５が配置されている。接続端子１０５と実装ボード１０６とは電気的に接続される。
【０００４】
光インターフェースモジュール１０７は、インターフェースＩＣ（集積回路）、光素子、高速信号を伝送するための光ファイバ１０８、光ファイバ１０８と光素子の光結合系、フレキシブル配線基板１０９、を備え、支持基盤であるスティフナー１１０上に実装されている。光インターフェースモジュール１０７は、２種類の入出力部を備える。一方の入出力部としての入出力ピン１１２は、実装ボード１０６側に設けられ、低速のコントロール信号や電源信号を伝送する。入出力ピン１１２は、実装ボード１０６上に実装されたソケット１１３に接続される。他方の入出力部としての電気接続部１１４は、光インターフェースモジュール１０７と高速信号用配線１０４とを電気的に接続するために用いられ、高速信号を伝送する。電気接続部１１４は、突起１１５により高速信号用配線１０４と所定の間隔を置いて配置される。電気接続部１１４は、高速信号用配線１０４と誘導結合又は容量結合される。
【０００５】
インターフェースモジュール付ＬＳＩパッケージの実装工程を説明する、まず、信号処理ＬＳＩ１０２が搭載されたインターポーザ１０３を接続端子１０５で実装ボード１０６に電気的に接続する。その際、ソケット１１３や他の部品が実装ボード１０６に実装される。その後、高速信号用配線１０４が備える電極と電気接続部１１４が備える電極とを位置合わせする。そして、入出力ピン１１２をソケット１１３に差し込むと同時に、電気接続部１１４で光インターフェースモジュール１０７と高速信号用配線１０４とを電気的に接続する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５９８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、従来のインターフェースモジュール付ＬＳＩパッケージについて以下の問題点を認識している。光インターフェースモジュール１０７を信号処理ＬＳＩ１０２に接続するためにインターポーザ１０３が必要であり、且つ、電源信号の伝送のためにソケット１１３が必要であるため、インターフェースモジュール付ＬＳＩパッケージのコストが高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
光伝送装置は、配線基板（１０Ａ、１０Ｄ）と、前記配線基板に搭載された電子装置（２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｉ）と、前記電子装置と前記配線基板とが一定の距離を置いて対向するように前記電子装置と前記配線基板とを機械的に接続し、且つ、前記電子装置と前記配線基板とを電気的に接続する接続部（３０Ａ〜３０Ｃ）と、前記電子装置もしくは前記接続部に接触した光配線コネクタ（４０Ａ〜４０Ｇ）と、前記光配線コネクタに接続された光配線（９０）とを具備する。前記光配線コネクタは、前記電子装置及び前記配線基板の間に挿入された第１部分（４１）を備える。前記第１部分と前記電子装置との間で信号が伝達される。
【００１０】
光伝送装置の製造方法は、電子装置（２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｉ）を配線基板（１０Ａ、１０Ｄ）に搭載する工程と、光配線（９０）に接続される光配線コネクタ（４０Ａ〜４０Ｇ）が前記電子装置もしくは接続部（３０Ａ〜３０Ｃ）に接触するように、前記光配線コネクタの第１部分（４１）を前記電子装置及び前記配線基板の間に挿入する工程とを具備する。前記搭載する工程は、前記電子装置と前記配線基板とが一定の距離を置いて対向するように前記電子装置と前記配線基板とを前記接続部で機械的に接続する工程を含む。前記接続部は前記電子装置と前記配線基板とを電気的に接続する。前記第１部分と前記電子装置との間で信号が伝達される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば低コストで光伝送装置及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付図面を参照して、本発明による光伝送装置及びその製造方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置は、配線基板１０Ａと、配線基板１０Ａに搭載された電子装置２０Ａと、接続部３０Ａと、光配線コネクタ４０Ａと、光配線コネクタ４０Ａに接続された光配線９０を備える。配線基板１０Ａは、システムボード又はマザーボードと称される場合がある。電子装置２０Ａは、半導体チップ又は半導体パッケージのような半導体装置である。半導体パッケージとしての電子装置２０Ａの上に半導体チップが搭載される場合がある。接続部３０Ａは、電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとが一定の距離Ｘ３を置いて対向するように電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとを機械的に接続し、且つ、電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとを電気的に接続する。接続部３０Ａは、距離Ｘ３が変化しないように電子装置２０Ａを配線基板１０Ａ上に支持する。光配線コネクタ４０Ａは、電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａに接触した状態で電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａの間に配置された挿入部分４１と、電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａの間に挿入されないストッパ部分４３とを備える。光配線９０は、光ケーブル又は光導波路である。
【００１４】
挿入部分４１と電子装置２０Ａとの間で信号が伝達される。例えば、この信号は、外部装置から光配線９０及び光配線コネクタ４０Ａを介して電子装置２０Ａに送られる。あるいは、この信号は、電子装置２０Ａから光配線コネクタ４０Ａ及び光配線９０を介して外部装置に送られる。
【００１５】
本実施形態によれば、挿入部分４１が電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａに接触した状態で電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａの間に挿入されているため、光配線コネクタ４０Ａを電子装置２０Ａに対して固定する機構を付加しなくても、挿入部分４１と電子装置２０Ａとの間で信号の伝達が可能なように光配線コネクタ４０Ａと電子装置２０Ａとが接続される。固定機構を付加する必要がないため、本実施形態に係る光伝送装置のコストが削減される。
【００１６】
電子装置２０Ａは、上面２１と、上面２１の反対側の下面２２と、下面２２に設けられた複数の電極２４を備える。上面２１及び下面２２はそれぞれ表面２１及び裏面２２といわれる場合がある。電極２４は、下面２２から突き出していてもよく、突き出していなくてもよい。配線基板１０Ａは、下面２２と距離Ｘ３を置いて対向する上面１１を備える。上面１１は表面１１といわれる場合がある。接続部３０Ａは、ボールグリッドアレイである。接続部３０Ａは、複数の接続体３１Ａを備える。各接続体３１Ａは、下面２２に設けられた電極２３と上面１１に設けられた電極１２とを接続する半田ボールである。
【００１７】
光配線コネクタ４０Ａは、上面１１と対向する下面４５を備える。下面４５は裏面４５といわれる場合がある。挿入部分４１は挿入部分上面４２を備え、ストッパ部分４３はストッパ部分上面４４を備える。挿入部分上面４２及びストッパ部分上面４４はそれぞれ挿入部分表面４２及びストッパ部分表面４４といわれる場合がある。挿入部分上面４２は、下面４５の挿入部分４１に属する部分の反対側に配置され、下面２２と対向する。ストッパ部分上面４４は、下面４５のストッパ部分４３に属する部分の反対側に配置される。挿入部分４１の厚さ（挿入部分上面４２及び下面４５間の距離）Ｘ１は、距離Ｘ３より小さい。ストッパ部分４３の厚さ（ストッパ部分上面４４及び下面４５間の距離）Ｘ２は、距離Ｘ３より大きい。光配線コネクタ４０Ａは、挿入部分４１に設けられた複数のばね部材４６を備える。複数のばね部材４６は、複数の電極２４と一対一に対応する。各ばね部材４６は、導体により形成され、接触面４７を備える。各接触面４７は、複数の電極２４の一つに接触する。下面４５は上面１１に接触する。ばね部材４６は、接触面４７を電極２４に押し付け、下面４５を上面１１に押し付ける。電極２４とばね部材４６の対の数は、必要に応じて変更可能である。例えば、ばね部材４６は弾性を有する金属突起である。金属突起は、挿入部分上面４２から突き出し、電極２４に接触する。下面４５は金属突起の弾性力により上面１１に押し付けられる。
【００１８】
本実施形態に係る光伝送装置は電子装置２０Ａと配線基板１０Ａの間に挿入部分４１が配置された構造であるため、電極２３が形成された配線層を用いて電極２４を形成することが可能である。したがって、光配線コネクタ４０Ａとの接続のために新たな配線層を電子装置２０Ａに形成する必要がなく、光伝送装置のコストが削減される。
【００１９】
図３に示すように、本実施形態に係る光伝送装置は、第１光配線コネクタとしての光配線コネクタ４０Ａと、第２光配線コネクタとしての光配線コネクタ４０Ａとを備えることが可能である。接続部３０Ａは、直線Ｌ１に沿って配置された複数の接続体３１Ａと、直線Ｌ１に平行な直線Ｌ２に沿って配置された複数の接続体３１Ａと、直線Ｌ２に平行な直線Ｌ３に沿って配置された複数の接続体３１Ａを含む。第１光配線コネクタ４０Ａは、直線Ｌ１に沿う複数の接続体３１Ａと直線Ｌ２に沿う複数の接続体３１Ａとの間に配置される挿入部分４１を備える。第２光配線コネクタ４０Ａは、直線Ｌ２に沿う複数の接続体３１Ａと直線Ｌ３に沿う複数の接続体３１Ａとの間に配置される挿入部分４１を備える。電子装置２０Ａから第１光配線コネクタ４０Ａ及び光配線９０を介して外部装置に信号が送られる。外部装置から光配線９０及び第２光配線コネクタ４０Ａを介して電子装置２０Ａに信号が送られる。
【００２０】
図４に示すように、光配線コネクタ４０Ａは、信号変換素子５０Ａを備える。信号変換素子５０Ａは光配線９０に光結合されている。信号変換素子５０Ａは、信号変換層が形成された表面５１Ａとその反対側の裏面５２Ａとを備える。信号変換素子５０Ａは、例えば、挿入部分４１に配置される。光配線９０の端部は、表面５１Ａと対向するように配置される。各ばね部材４６はワイヤ４８によって表面５１Ａに接続される。ワイヤ４８は、封止樹脂４９によって封止されている。ばね部材４６と電極２４の対は、電子装置２０Ａと信号変換素子５０Ａの間で電気信号を送るための対と、電子装置２０Ａが信号変換素子５０Ａにばね部材４６を介して電源を供給するための対とを含む。電気信号を送るための対を構成するばね部材４６及び電極２４はそれぞれコネクタ側信号用接続部及び電子装置側信号用接続部を形成する。電源を供給するための対を構成するばね部材４６及び電極２４はそれぞれコネクタ側電源用接続部及び電子装置側電源用接続部を形成する。電子装置２０Ａと信号変換素子５０Ａの間で電気信号を送るための対を構成するばね部材４６及び電極２４の間で電気信号が伝達される。信号変換素子５０Ａは、光配線９０によって伝送される光信号と電気信号との間の変換を行う。信号変換素子５０Ａは、面発光レーザーや発光ダイオードに例示される表面発光型の発光素子、又は、フォトトランジスタやフォトダイオードに例示される表面受光型の受光素子である。発光素子及び受光素子は、光素子とも呼ばれる。
【００２１】
面発光レーザーを駆動するレーザドライバ及び受光素子によって光信号から変換された電気信号を増幅するアンプは、電子装置２０Ａ内に配置されてもよく、光配線コネクタ４０Ａ内に配置されてもよい。また、信号変換素子５０Ａと光配線９０の端部との間にレンズのような光学系が設けられてもよい。
【００２２】
以下、図５乃至図７を参照して光配線コネクタ４０Ａの変形例を説明する。
【００２３】
図５を参照して、信号変換素子５０Ａはストッパ部分４３に配置されていてもよい。
【００２４】
図６を参照して、信号変換素子５０Ａのかわりに信号変換素子５０Ｂが用いられてもよい。信号変換素子５０Ｂは、光配線９０によって伝送される光信号と電気信号との間の変換を行う。信号変換素子５０Ｂは、端面発光レーザーに例示される端面発光型の発光素子、又は、端面受光型の受光素子である。信号変換素子５０Ｂは、信号変換層が形成された表面５１Ｂと、へき開面５３Ｂとを備える。各ばね部材４６はワイヤ４８によって表面５１Ｂに接続される。光配線９０の端部は、へき開面５３Ｂと対向するように配置される。
【００２５】
図７を参照して、信号変換素子５０Ａのかわりに信号変換素子５０Ｃが用いられてもよい。信号変換素子５０Ｃは、光配線９０によって伝送される光信号と電気信号との間の変換を行う。信号変換素子５０Ｃは、表面発光型の発光素子、又は、表面受光型の受光素子である。信号変換素子５０Ｃは、信号変換層が形成された表面５１Ｃとその反対側の裏面５２Ｃとを備える。フリップチップ接続（バンプ接続）により、表面５１Ａは各ばね部材４６に接続される。光配線９０の端部は、裏面５２Ｃと対向するように配置される。
【００２６】
以下、本実施形態に係る光伝送装置の製造方法を説明する。
【００２７】
図２を参照して、はじめに電子装置２０Ａを配線基板１０Ａに搭載する。例えばリフローにより、電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとが一定の距離Ｘ３を置いて対向するように電子装置２０Ａと配線基板１０Ａとを接続部３０Ａで機械的に接続する。これにより、電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａは接続部３０Ａにより電気的に接続される。
【００２８】
次に、挿入部分４１が備える接触面４７が電極２４に接触し、下面４５が上面１１に接触するように、挿入部分４１を電子装置２０Ａと配線基板１０Ａの間に挿入する。したがって、光配線コネクタ４０Ａを電子装置２０Ａに対して固定する機構を付加しなくても、挿入部分４１と電子装置２０Ａとの間で信号の伝達が可能なように光配線コネクタ４０Ａと電子装置２０Ａとが接続される。
【００２９】
電子装置２０Ａを配線基板１０Ａに搭載してから光配線コネクタ４０Ａを電子装置２０Ａに接続するため、光配線９０及び信号変換素子５０Ａ、５０Ｂ、又は５０Ｃがリフロー時の熱で劣化することが防止される。
【００３０】
なお、直線Ｌ１に沿って配置された複数の接続体３１Ａと直線Ｌ２に沿って配置された複数の接続体３１Ａとの間に挿入部分４１を直線Ｌ２と平行に挿入することで、電極２４とばね部材４６との位置合わせが容易になる。直線Ｌ２に沿って配置された複数の接続体３１Ａと直線Ｌ３に沿って配置された複数の接続体３１Ａとの間に挿入部分４１を直線Ｌ２と平行に挿入することで、電極２４とばね部材４６との位置合わせが容易になる。挿入部分４１を直線Ｌ１に沿って配置された接続体３１Ａ又は直線Ｌ２に沿って配置された接続体３１Ａに接触させることで、電極２４とばね部材４６との位置合わせが更に容易になる。
【００３１】
さらに、ストッパ部分４３が電子装置２０Ａに突き当たるまで挿入部分４１を電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａの間に挿入することで、電極２４とばね部材４６との位置合わせが容易になる。
【００３２】
なお、挿入部分４１を挿入する前に光配線９０を光配線コネクタ４０Ａに接続することで、光配線９０と信号変換素子５０Ａ、５０Ｂ、又は５０Ｃとの光軸合わせが容易になる。挿入部分４１を挿入した後に光配線９０を光配線コネクタ４０Ａに接続することも可能である。
【００３３】
光配線コネクタ４０Ａは接触面４７と電極２４の間の摩擦力及び下面４５と上面１１との間の摩擦力によって電子装置２０Ａ及び配線基板１０Ａの間に保持されるから、光配線コネクタ４０Ａを電子装置２０Ａから取り外すことが可能であり、光配線コネクタ４０Ａを電子装置２０Ａに再接続することが可能である。
【００３４】
光配線コネクタ４０Ａを電子装置２０Ａから取り外す予定がない場合は、以下に説明するように電子装置２０Ａと光配線コネクタ４０Ａとを固定することが好ましい。
【００３５】
例えば、図８に示すように、挿入部分４１を挿入する際にストッパ部分４３と電子装置２０Ａとを接着剤６０で接着する。
【００３６】
または、図９に示すように、挿入部分４１を挿入する際に下面４５と上面１１とを接着剤６０で接着する。
【００３７】
光配線９０及び信号変換素子５０Ａ、５０Ｂ、又は５０Ｃの熱による劣化を防ぐため、高温に加熱する必要のない接着剤を接着剤６０として用いることが好ましい。例えば、融点が１００℃程度の熱可塑性樹脂や熱硬化温度が１００℃程度の熱硬化性樹脂を接着剤６０として用いる。室温で硬化するエポキシ系接着剤を接着剤６０として用いてもよい。
【００３８】
または、図１０に示すように、挿入部分４１を挿入した後、電子装置２０Ａと配線基板１０Ａの間にアンダーフィル６１を充填し、アンダーフィル６１により光配線コネクタ４０Ａと電子装置２０Ａとを接着し光配線コネクタ４０Ａと配線基板１０Ａとを接着する。アンダーフィル６１が液化する温度は１００℃程度であるため、光配線９０及び信号変換素子５０Ａ、５０Ｂ、又は５０Ｃの熱による劣化は起こらない。
【００３９】
（第２の実施形態）
図１１に示すように、本発明の第２の実施形態に係る光伝送装置は、配線基板１０Ａと、配線基板１０Ａに搭載された電子装置２０Ｂと、接続部３０Ａと、光配線コネクタ４０Ｂと、光配線コネクタ４０Ｂに接続された光配線９０と、電子装置２０Ｂに搭載された電子装置８０を備える。電子装置２０Ｂは、電子装置２０Ａに電極２６が追加され、信号接続部を形成する電極２４が電極２５Ａで置き換えられたものである。電極２６は上面２１に設けられている。電子装置８０は、上面２１と対向する下面８２と、下面８２に設けられた電極８３を備える。下面８２は裏面８２といわれる場合がある。電極８３は電極２６に接続体８５を介して接続される。接続体８５はハンダボールである。光配線コネクタ４０Ｂは、光配線コネクタ４０Ａの信号接続部を形成するばね部材４６を電極７０Ａで置き換えたものである。
【００４０】
図１２Ａを参照して、電極７０Ａは、挿入部分４１に形成された開口部７９に設けられる。図１２Ａにおいては、後述する保護層７５を取り除いて電極７０Ａを露出させた状態が示されている。電極７０Ａは、開口部７９に設けられた上層配線層においてコイル状又はループ状に形成されている。開口部７９に設けられた下層配線層にパッド７１Ａ及びパッド７１Ｂが形成されている。パッド７１Ａは、下層配線層に形成された下層配線７２Ａに接続されている。電極７０Ａの一端はスルーホール７４Ａを介して下層配線７２Ａに接続される。電極７０Ａの他端はスルーホール７４Ｂを介してパッド７１Ｂに接続される。
【００４１】
図１２Ｂを参照して、光配線コネクタ４０Ｂは、変換ＩＣ（集積回路）７６Ａを備える。変換ＩＣ７６Ａは、ワイヤ４８を介して信号変換素子５０Ａに接続されている。電極７０Ａが形成されている上層配線層と下層配線７２Ａが形成されている下層配線層の間に絶縁層７３が設けられている。電極７０Ａを覆うように保護層７５が設けられている。スルーホール７４Ａ及び７４Ｂは絶縁層７３に形成されている。パッド７１Ａ及び７１Ｂの各々は、ワイヤ４８を介して変換ＩＣ７６Ａに接続されている。信号変換素子５０Ａのかわりに信号変換素子５０Ｂ又は信号変換素子５０Ｃが用いられてもよい。
【００４２】
図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して、電極２５Ａは、電極２３が形成された配線層にコイル状又はループ状に形成されている。電極２５Ａの一端にスルーホール２８Ａが接続され、電極２５Ａの他端にスルーホール２８Ｂが接続されている。
【００４３】
電子装置２０Ｂ及び配線基板１０Ａの間に光配線コネクタ４０Ｂの挿入部分４１を挿入することで、電極２５Ａと電極７０Ａとが誘導結合される。電極２５Ａと電極７０Ａの間で電気信号が伝達される。
【００４４】
本実施形態に係る光伝送装置は、第１の実施形態に係る光伝送装置と同様に製造される。
【００４５】
（第３の実施形態）
図１４に示すように、本発明の第３の実施形態に係る光伝送装置は、配線基板１０Ａと、配線基板１０Ａに搭載された電子装置２０Ｃと、接続部３０Ａと、光配線コネクタ４０Ｃと、光配線コネクタ４０Ｃに接続された光配線９０と、電子装置２０Ｃに搭載された電子装置８０を備える。電子装置２０Ｃは、電子装置２０Ａに電極２６が追加され、信号接続部を形成する電極２４が電極２５Ｂで置き換えられたものである。電極２６は上面２１に設けられている。電極８３は、電極２６に接続体８５を介して接続される。光配線コネクタ４０Ｃは、光配線コネクタ４０Ａの信号接続部を形成するばね部材４６を電極７０Ｂで置き換えたものである。
【００４６】
図１５Ａを参照して、電極７０Ｂは、挿入部分４１に形成された開口部７９に設けられる。図１５Ａにおいては、後述する保護層７５を取り除いて電極７０Ｂを露出させた状態が示されている。電極７０Ｂは、開口部７９に設けられた上層配線層に平板状に形成されている。開口部７９に設けられた下層配線層にパッド７１Ｃ及び下層配線７２が形成されている。電極７０Ｂはスルーホール７４Ｃを介して下層配線７２Ｃに接続されている。下層配線７２はパッド７１Ｃに接続されている。
【００４７】
図１５Ｂを参照して、光配線コネクタ４０Ｃは、変換ＩＣ（集積回路）７６Ｂを備える。変換ＩＣ７６Ｂは、ワイヤ４８を介して信号変換素子５０Ａに接続されている。電極７０Ｂが形成されている上層配線層と下層配線７２Ｃ及びパッド７１Ｃが形成されている下層配線層の間に絶縁層７３が設けられている。電極７０Ｂを覆うように保護層７５が設けられている。スルーホール７４Ｃは絶縁層７３に形成されている。パッド７１Ｃはワイヤ４８を介して変換ＩＣ７６Ｂに接続されている。信号変換素子５０Ａのかわりに信号変換素子５０Ｂ又は信号変換素子５０Ｃが用いられてもよい。
【００４８】
図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して、電極２５Ｂは、電極２３が形成された配線層に平板状に形成されている。電極２５Ｂにスルーホール２８Ｃが接続されている。
【００４９】
電子装置２０Ｃ及び配線基板１０Ａの間に光配線コネクタ４０Ｃの挿入部分４１を挿入することで、電極２５Ｂと電極７０Ｂとが容量結合される。電極２５Ｂと電極７０Ｂの間で電気信号が伝達される。
【００５０】
本実施形態に係る光伝送装置は、第１の実施形態に係る光伝送装置と同様に製造される。
【００５１】
（第４の実施形態）
図１７に示すように、本発明の第４の実施形態に係る光伝送装置は、配線基板１０Ａと、配線基板１０Ａに搭載された電子装置２０Ｄと、接続部３０Ａと、光配線コネクタ４０Ｄと、光配線コネクタ４０Ｄに接続された光配線９０とを備える。電子装置２０Ｄは、複数の電極２４が複数列を形成するように電子装置２０Ａが変更されたものである。光配線コネクタ４０Ｄは、複数のばね部材４６が複数列を形成するように光配線コネクタ４０Ａが変更されたものである。
【００５２】
図１８を参照して、直線Ｌ１、Ｌ２及びＬ３に垂直な直線Ｌ４に沿って複数の電極２４が配置され、直線Ｌ４に平行な直線Ｌ５に沿って複数の電極２４が配置される。電極２４とばね部材４６との接点が二次元的に広がって配置されるため、電子装置２０Ｄと配線基板１０Ａの間に光配線コネクタ４０Ｄを挿入するだけで、光配線コネクタ４０Ｄが電子装置２０Ｄと配線基板１０Ａの間に安定的に保持される。
【００５３】
本実施形態に係る光伝送装置は、第１の実施形態に係る光伝送装置と同様に製造される。
【００５４】
（第５の実施形態）
図１９に示すように、本発明の第５の実施形態に係る光伝送装置は、配線基板１０Ｄと、配線基板１０Ｄに搭載された電子装置２０Ｄと、接続部３０Ａと、光配線コネクタ４０Ｅと、光配線コネクタ４０Ｅに接続された光配線９０とを備える。配線基板１０Ｄは、配線基板１０Ａに複数の電極１３Ａ及び複数の電極１３Ｂが追加されたものである。電極１３Ａ及び１３Ｂは、上面１１に設けられる。電極１３Ａ及び１３Ｂは、上面１１から突き出していてもよく、突き出していなくてもよい。電極１３Ａ及び１３Ｂは、電極１２が形成された配線層を用いて形成することが可能である。光配線コネクタ４０Ｅは、光配線コネクタ４０Ｄにおいて挿入部分４１に複数のばね部材８１Ａ及び複数のばね部材８１Ｂが追加されたものである。ばね部材８１Ａ及び８１Ｂの各々は、導体により形成され、光配線コネクタ４０Ｅが備える５０Ａ、５０Ｂ又は５０Ｃのような回路に接続されている。複数のばね部材８１Ａ及び複数の電極１３Ａは一対一に対応し、複数のばね部材８１Ｂ及び複数の電極１３Ｂは一対一に対応する。ばね部材８１Ａと電極１３Ａの対又はばね部材８１Ｂと電極１３Ｂの対を介して、電気信号が伝達され、又は、配線基板１０Ｄから回路に電源が供給される。ばね部材８１Ａ及びばね部材８１Ｂは下面４５から突き出している。複数のばね部材８１Ａは直線Ｌ４に沿って配列された複数の電極２４と接触する複数のばね部材４６の反対側に設けられる。複数のばね部材８１Ｂは直線Ｌ５に沿って配列された複数の電極２４と接触する複数のばね部材４６の反対側に設けられる。
【００５５】
ばね部材４６の接触面４７は電極２４と接触する。ばね部材８１Ａは、その接触面で電極１３Ａに接触する。ばね部材８１Ｂは、その接触面で電極１３Ｂに接触する。ばね部材４６、８１Ａ及び８１Ｂは、接触面４７を電極２４に押し付け、ばね部材８１Ａの接触面を電極１３Ａに押し付け、ばね部材８１Ｂの接触面を電極１３Ｂに押し付ける。
【００５６】
本実施形態に係る光伝送装置は、第１の実施形態に係る光伝送装置と同様に製造される。ただし、光配線コネクタ４０Ｅを電子装置２０Ｄに接続するとき、ばね部材４６が電極２４に接触し、ばね部材８１Ａが電極１３Ａに接触し、ばね部材８１Ｂが電極１３Ｂに接触するように挿入部分４１を電子装置２０Ｄと配線基板１０Ｄの間に挿入する。
【００５７】
（第６の実施形態）
図２０に示すように、本発明の第６の実施形態に係る光伝送装置は、配線基板１０Ａと、配線基板１０Ａに搭載された電子装置２０Ｆと、接続部３０Ａと、光配線コネクタ４０Ｆと、光配線コネクタ４０Ｆに接続された光配線９０を備える。電子装置２０Ｆは、電子装置２０Ａの複数の電極２４が信号変換素子８４で置き換えられたものである。信号変換素子８４は、発光素子又は受光素子である。光配線コネクタ４０Ｆは、光配線コネクタ４０Ａからばね部材４６、ワイヤ４８及び信号変換素子５０Ａを除いたものである。信号変換素子８４と挿入部分４１との間で光配線９０によって伝送される光信号が伝達される。信号変換素子８４は光信号と電気信号との変換を行う。
【００５８】
図２１に示すように、光配線９０の端部は、光配線コネクタ４０Ｆの挿入部分４１に信号変換素子８４と対向するように配置される。光配線９０の端部と信号変換素子８４との間で光信号が伝達される。
【００５９】
以下、本実施形態に係る光伝送装置の製造方法を説明する。
【００６０】
はじめに、第１の実施形態の場合と同様に、電子装置２０Ｆを配線基板１０Ａに搭載する。次に、ストッパ部分４３が電子装置２０Ｆに突き当たって接触するように、挿入部分４１を電子装置２０Ａと配線基板１０Ａの間に挿入する。または、挿入部分４１を電子装置２０Ａと配線基板１０Ａの間に挿入する際、直線Ｌ１に沿って配置された複数の接続体３１Ａと直線Ｌ２に沿って配置された複数の接続体３１Ａとの間に、挿入部分４１が直線Ｌ１に沿って配置された接続体３１Ａ又は直線Ｌ２に沿って配置された接続体３１Ａに接触するように、挿入部分４１を直線Ｌ２と平行に挿入する。ここで、ストッパ部分４３を電子装置２０Ｆに接着し、又は、下面４５を上面１１に接着する。したがって、光配線コネクタ４０Ｆを電子装置２０Ｆに対して固定する機構を付加しなくても、挿入部分４１と電子装置２０Ｆとの間で信号の伝達が可能なように光配線コネクタ４０Ｆと電子装置２０Ｆとが接続される。
【００６１】
（第７の実施形態）
図２２に示すように、本発明の第７の実施形態に係る光伝送装置は、配線基板１０Ａと、配線基板１０Ａに搭載された電子装置２０Ｆと、接続部３０Ａと、光配線コネクタ４０Ｇと、光配線コネクタ４０Ｇに接続された光配線９０を備える。光配線コネクタ４０Ｇは、挿入部分４１がばね部材８１Ｇを備えるように変更された光配線コネクタ４０Ｆである。ばね部材８１Ｇは、上面４２から突き出すように設けられる。ばね部材８１Ｇは、導体又は誘電体により形成される。ばね部材８１Ｇはその接触面で下面２２に接触する。下面４５は上面１１に接触する。ばね部材８１Ｇは、その接触面を下面２２に押し付け、下面４５を上面１１に押し付ける。
【００６２】
以下、本実施形態に係る光伝送装置の製造方法を説明する。
【００６３】
はじめに、第１の実施形態の場合と同様に、電子装置２０Ｆを配線基板１０Ａに搭載する。次に、ばね部材８１が下面２２に接触し、下面４５が上面１１に接触するように、挿入部分４１を電子装置２０Ｆと配線基板１０Ａの間に挿入する。したがって、光配線コネクタ４０Ａを電子装置２０Ａに対して固定する機構を付加しなくても、挿入部分４１と電子装置２０Ａとの間で信号の伝達が可能なように光配線コネクタ４０Ａと電子装置２０Ａとが接続される。
【００６４】
光配線コネクタ４０Ａはばね部材８１Ｇと下面２２の間の摩擦力及び下面４５と上面１１との間の摩擦力によって電子装置２０Ｆ及び配線基板１０Ａの間に保持されるから、光配線コネクタ４０Ｇを電子装置２０Ｆから取り外すことが可能であり、光配線コネクタ４０Ｇを電子装置２０Ａに再接続することが可能である。
【００６５】
（第８の実施形態）
図２３を参照して、本発明の第８の実施形態に係る光伝送装置を説明する。本実施形態係る光伝送装置は、第１乃至第７の実施形態に係る光伝送装置において、接続部３０Ａを接続部３０Ｂで置き換えたものである。接続部３０Ｂは、電子装置（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、又は２０Ｆ）と配線基板（１０Ａ又は１０Ｄ）とが一定の距離を置いて対向するように電子装置と配線基板とを機械的に接続し、且つ、電子装置と配線基板とを電気的に接続する。接続部３０Ｂは、ピングリッドアレイである。接続部３０Ｂは、複数の接続体３１Ｂと、ソケット３３を備える。接続体３１Ｂは、はんだ３２によって電極２３に接続されたピンであり、ソケット３３を介して電極１２に接続される。
【００６６】
図２４に示すように、ソケット３３は、電極１２に接続される端子３４と、端子３４に接続されたばね部材３５の対を備える。ばね部材３５は、導体により形成され、接続体３１Ｂに接触する。
【００６７】
本実施形態に係る光伝送装置の製造方法は、第１乃至第７の実施形態に係る光伝送装置の製造方法において、電子装置を配線基板に搭載する工程が変更されたものである。本実施形態に係る電子装置を配線基板に搭載する工程において、端子３４が電極１２に接続されるように、ソケット３３を上面１１に固定する。そして、はんだ３２によって電極２３に接続された接続体３１Ｂをばね部材３５の間に挿入して接続体３１Ｂとばね部材３５とを接続する。これにより、電子装置と配線基板とが一定の距離を置いて対向するように電子装置と配線基板とが接続部３０Ｂで機械的に接続され、電子装置及び配線基板が接続部３０Ｂにより電気的に接続される。
【００６８】
（第９の実施形態）
図２５及び図２６を参照して、本発明の第９の実施形態に係る光伝送装置を説明する。本実施形態係る光伝送装置は、第１乃至第７の実施形態に係る光伝送装置の各々において、接続部３０Ａを接続部３０Ｃで置き換え、電子装置（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、又は２０Ｆ）を電子装置２０Ｉで置き換えたものである。接続部３０Ｃは、電子装置２０Ｉと配線基板（１０Ａ又は１０Ｄ）とが一定の距離を置いて対向するように電子装置２０Ｉと配線基板とを機械的に接続し、且つ、電子装置２０Ｉと配線基板とを電気的に接続する。接続部３０Ｃは、複数の接続体３１Ｃを備える。接続体３１Ｃはリードである。電子装置２０Ｉは、電子装置（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、又は２０Ｆ）において、電極２３が接続体３１Ｃに接続された配線で置き換えられたものである。接続体３１Ｃは、電極１２に接続される。
【００６９】
本実施形態に係る光伝送装置の製造方法は、第１乃至第７の実施形態に係る光伝送装置の製造方法において、電子装置を配線基板に搭載する工程が変更されたものである。本実施形態に係る電子装置を配線基板に搭載する工程において、例えばハンダ付けにより接続体３１Ｃを電極１２に接続する。これにより、電子装置と配線基板とが一定の距離を置いて対向するように電子装置と配線基板とが接続部３０Ｃで機械的に接続され、電子装置及び配線基板が接続部３０Ｃにより電気的に接続される。
【００７０】
上記実施形態は互いに組み合わせることが可能である。上記各実施形態において、電子装置は、半導体装置ばかりでなく、配線基板のみで構成されているものも含む。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、従来のインターフェースモジュール付ＬＳＩパッケージの実装工程を示す。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る光伝送装置における電子装置と光配線コネクタとの配置を示す平面図である。
【図４】図４は、光配線コネクタの断面図である。
【図５】図５は、光配線コネクタの第１の変形例を示す。
【図６】図６は、光配線コネクタの第２の変形例を示す。
【図７】図７は、光配線コネクタの第３の変形例を示す。
【図８】図８は、光配線コネクタが電子装置に接着された光伝送装置の側面図である。
【図９】図９は、光配線コネクタが配線基板に接着された光伝送装置の側面図である。
【図１０】図１０は、電子装置と配線基板の間にアンダーフィルが充填された光伝送装置の側面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第２の実施形態に係る光配線コネクタが備える誘導結合用電極の平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第２の実施形態に係る光配線コネクタの断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第２の実施形態に係る電子装置が備える誘導結合用電極の平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第２の実施形態に係る電子装置が備える誘導結合用電極の断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第３の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第３の実施形態に係る光配線コネクタが備える容量結合用電極の平面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第３の実施形態に係る光配線コネクタの断面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、第３の実施形態に係る電子装置が備える容量結合用電極の平面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、第３の実施形態に係る電子装置が備える容量結合用電極の断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図１８】図１８は、第４の実施形態に係る光伝送装置における電子装置と光配線コネクタとの配置を示す平面図である。
【図１９】図１９は、本発明の第５の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第６の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図２１】図２１は、第６の実施形態に係る光配線コネクタの断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の第７の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図２３】図２３は、本発明の第８の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図２４】図２４は、第８の実施形態に係るソケットの断面図である。
【図２５】図２５は、本発明の第９の実施形態に係る光伝送装置の側面図である。
【図２６】図２６は、第９の実施形態に係る光伝送装置の平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０Ａ、１０Ｄ…配線基板
１１…上面
１２、１３Ａ、１３Ｂ…電極
２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｉ、８０…電子装置
２１…上面
２２、８２…下面
２３、２４、２５Ａ、２５Ｂ、２６、８３…電極
２８Ａ〜２８Ｃ…スルーホール
８４…信号変換素子
３０Ａ〜３０Ｃ…接続部
３１Ａ〜３１Ｃ、８５…接続体
３２…はんだ
３３…ソケット
３４…端子
３５…ばね部材
４０Ａ〜４０Ｇ…光配線コネクタ
４１…挿入部分
４２…挿入部分上面
４３…ストッパ部分
４４…ストッパ部分上面
４５…下面
４６、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｇ…ばね部材
４７…接触面
４８…ワイヤ
４９…封止樹脂
７０Ａ、７０Ｂ…電極
７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ…パッド
７２Ａ、７２Ｃ…下層配線
７３…絶縁層
７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ…スルーホール
７５…保護層
７６Ａ、７６Ｂ…変換ＩＣ
７９…開口部
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ…信号変換素子
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ…表面
５２Ａ、５２Ｃ…裏面
５３Ｂ…へき開面
６０…接着剤
６１…アンダーフィル
９０…光配線
１０２…信号処理ＬＳＩ
１０３…インターポーザ
１０４…高速信号用配線
１０５…接続端子
１０６…実装ボード
１０７…光インターフェースモジュール
１０８…光ファイバ
１０９…フレキシブル配線基板
１１０…スティフナー
１１２…入出力ピン
１１３…ソケット
１１４…電気接続部
１１５…突起
【図１】
2010060793.tif 000003
【図２】
2010060793.tif 000004
【図３】
2010060793.tif 000005
【図４】
2010060793.tif 000006
【図５】
2010060793.tif 000007
【図６】
2010060793.tif 000008
【図７】
2010060793.tif 000009
【図８】
2010060793.tif 000010
【図９】
2010060793.tif 000011
【図１０】
2010060793.tif 000012
【図１１】
2010060793.tif 000013
【図１２Ａ】
2010060793.tif 000014
【図１２Ｂ】
2010060793.tif 000015
【図１３Ａ】
2010060793.tif 000016
【図１３Ｂ】
2010060793.tif 000017
【図１４】
2010060793.tif 000018
【図１５Ａ】
2010060793.tif 000019
【図１５Ｂ】
2010060793.tif 000020
【図１６Ａ】
2010060793.tif 000021
【図１６Ｂ】
2010060793.tif 000022
【図１７】
2010060793.tif 000023
【図１８】
2010060793.tif 000024
【図１９】
2010060793.tif 000025
【図２０】
2010060793.tif 000026
【図２１】
2010060793.tif 000027
【図２２】
2010060793.tif 000028
【図２３】
2010060793.tif 000029
【図２４】
2010060793.tif 000030
【図２５】
2010060793.tif 000031
【図２６】
2010060793.tif 000032