(57)【要約】【課題】位置決め穴の形成されたガラス基板の破損や位置決めピンの変形を抑制する。【解決手段】本発明は、光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、位置決めピンの形成された光学部品と、を備え、保護膜が前記位置決め穴及び前記位置決めピンに接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされていることを特徴とする光モジュールである。
2014050444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、
位置決めピンの形成された光学部品と、
を備え、
保護膜が前記位置決め穴及び前記位置決めピンに接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板の前記位置決め穴の縁に予め前記保護膜が形成された状態で、前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合する
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の縁における前記ガラス基板の凹凸が前記保護膜によって被覆され、前記位置決め穴の開口が前記保護膜から構成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、樹脂膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、前記ガラス基板のパッシベーション膜とともに形成された樹脂膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板には貫通ビアが形成されており、
前記保護膜は、前記ガラス基板にフィルムを真空ラミネートする工程を経て形成される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、金属膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、前記ガラス基板の配線とともに形成された金属膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
請求項２〜６のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴は非貫通穴であり、
前記位置決め穴の底には前記保護膜が形成されていない
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の形成された前記ガラス基板の面に感光性の樹脂層を形成し、前記樹脂層を露光処理および現像処理することによって、前記保護膜が形成される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１１】
請求項２〜６のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の内面に前記保護膜が形成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１２】
請求項２〜１１のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記光学部品には、前記位置決めピンの根元の周りに凹部が形成されており、
前記ガラス基板の表面に形成された前記保護膜は、前記ガラス基板と前記光学部品の前記凹部との間に配置される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴は、奥の窄まった非貫通穴であり、
前記位置決めピンは、円錐台形状である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決めピンはテーパ面を有しており、
前記位置決め穴の縁に面取り加工が施されており、
前記保護膜が、前記位置決めピンの前記テーパ面と、前記位置決め穴の前記面取り加工が施された面に接触している
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板の線膨張率は、前記光学部品の線膨張率と異なる
ことを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いた高速光通信の分野では、電気信号と光信号とを相互に変換する部品として光トランシーバが用いられている。光トランシーバを取り扱う業界団体で取り決められたＭＳＡ（Multi Source Agreement）により、プラガブル光トランシーバの仕様（形状・寸法・ピンアサインなど）が標準化されている。これらのプラガブル光トランシーバによれば、通信機器側（ホスト側）のメイン基板上にケージが設置され、光電変換素子や回路基板を内蔵した光モジュールがケージに着脱可能に挿入される。光モジュールがケージに挿入されると、ケージ内の電気インターフェースコネクタに対して光モジュール内の回路基板が電気的・機械的に接続される。これにより、光ファイバで送受される光信号と、通信機器側のメイン基板で処理される電気信号が、光モジュール内の光電変換素子や回路基板によって相互に変換可能になる。【０００３】
特許文献１には、位置決め穴の形成された基板に位置決めピンを挿入して光軸を位置合わせした光モジュールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、基板にポリイミド樹脂が用いられている。但し、光電変換素子を実装する基板をガラス基板にすることによって、光を透過可能にしつつ、熱による変質を抑制することが考えられる。【０００６】
ガラス基板に位置決め穴を加工した場合、位置決め穴に微小な凹凸（例えば「チッピング」と呼ばれる微小な欠け等）やクラックなどのダメージ層が形成される。このため、ガラス基板の位置決め穴のダメージ層に位置決めピンが接触すると、ダメージ層がピンからの応力を受け、微小な凹凸やクラックを起点にしてガラス基板が破損するおそれがある。若しくは、位置決め穴に微小な凹凸があると、位置決めピンを変形させ、位置決め精度が低下するおそれもある。【０００７】
本発明は、位置決め穴の形成されたガラス基板の破損や位置決めピンの変形を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、位置決めピンの形成された光学部品と、を備え、保護膜が前記位置決め穴及び前記位置決めピンに接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされていることを特徴とする光モジュールである。【０００９】
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、位置決め穴の形成されたガラス基板の破損や位置決めピンの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、プラガブル光トランシーバの説明図である。
【図２】図２Ａは、光モジュール１のハウジング１Ａ内の回路基板１０等を斜め上から見た斜視図である。図２Ｂは、回路基板１０等を斜め下から見た斜視図である。
【図３】図３は、ケージ２に挿入された光モジュール１の概略構成図である。
【図４】図４Ａは、第１実施形態の位置決め穴２３の説明図である。図４Ｂは、参考例の位置決め穴２３’の説明図である。
【図５】図５Ａは、第１実施形態の位置決めピン４３の説明図である。図５Ｂは第１参考例の位置決めピン４３’の説明図である。図５Ｃは第２参考例の位置決めピン４３”の説明図である。
【図６】図６Ａは、第１実施形態の位置決めピン４３の根元近傍の拡大図である。図６Ｂは、参考例の位置決めピン４３の根元近傍の拡大図である。
【図７】図７Ａは、図７Ｂの非貫通穴に形成した保護膜の拡大写真である。図７Ｂは、サンドブラスト加工でガラス基板２０に形成した非貫通穴の拡大写真である。
【図８】図８Ａは、図７Ａを２値化処理した図である。図８Ｂは、図７Ｂを２値化処理した図である。
【図９】図９は、位置決めピン４３の塑性変形による位置ズレの説明図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の位置決め穴２３及び位置決めピン４３の周辺と、ガラス基板側電極２２の周辺の拡大断面図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態の説明図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態の説明図である。
【図１３】図１３Ａは、第４実施形態の説明図である。図１３Ｂは、第４実施形態の変形例の説明図である。
【図１４】図１４は、第５実施形態の説明図であり、位置決め穴２３の周辺を下から見た図である。
【図１５】図１５は、第６実施形態の説明図である。
【図１６】図１６は、径が一定の位置決め穴２３”（貫通穴）に寸胴形状の位置決めピン４３”を嵌合した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１３】
光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、位置決めピンの形成された光学部品と、を備え、保護膜が前記位置決め穴及び前記位置決めピンに接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされていることを特徴とする光モジュールが明らかとなる。このような光モジュールによれば、位置決め穴の形成されたガラス基板の破損や位置決めピンの変形を抑制することができる。
【００１４】
前記ガラス基板の前記位置決め穴の縁に予め前記保護膜が形成された状態で、前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することが望ましい。これにより、保護膜が前記位置決め穴及び前記位置決めピンに接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することを実現できる。
【００１５】
前記位置決め穴の縁における前記ガラス基板の凹凸が前記保護膜によって被覆され、前記位置決め穴の開口が前記保護膜から構成されていることが望ましい。これにより、位置決め穴の形成されたガラス基板の破損や位置決めピンの変形を更に抑制できる。
【００１６】
前記保護膜は、樹脂膜であることが望ましい。これにより、応力を受ける領域が広くなり、これによりガラス基板の破損や位置決めピンの変形を抑制できる。
【００１７】
前記保護膜は、前記ガラス基板のパッシベーション膜とともに形成された樹脂膜であることが望ましい。これにより、保護膜の形成工程が容易になる。
【００１８】
前記ガラス基板には貫通ビアが形成されており、前記保護膜は、前記ガラス基板にフィルムを真空ラミネートする工程を経て形成されることが望ましい。これにより、位置決め穴の形状に沿ってフィルムによる層を形成できる。
【００１９】
前記保護膜は、金属膜であることが望ましい。これにより、位置決め穴の縁における保護膜の厚さを確保できる。
【００２０】
前記保護膜は、前記ガラス基板の配線とともに形成された金属膜であることが望ましい。これにより、保護膜の形成工程が容易になる。
【００２１】
前記位置決め穴は非貫通穴であり、前記位置決め穴の底には前記保護膜が形成されていないことが望ましい。これにより、位置決めピンの頂部が接触しにくくなり、位置決め精度が向上する。
【００２２】
前記位置決め穴の形成された前記ガラス基板の面に感光性の樹脂層を形成し、前記樹脂層を露光処理および現像処理することによって、前記保護膜が形成されることが望ましい。これにより、位置決め穴の底の保護膜の除去が容易になる。
【００２３】
前記位置決め穴の内面に前記保護膜が形成されていることが望ましい。これにより、ガラス基板の損傷をより抑制することができる。
【００２４】
前記光学部品には、前記位置決めピンの根元の周りに凹部が形成されており、前記ガラス基板の表面に形成された前記保護膜は、前記ガラス基板と前記光学部品の前記凹部との間に配置されることが望ましい。これにより、ガラス基板と光学部品との隙間が保護膜の厚さの影響を受けずに済む。
【００２５】
前記位置決め穴は、奥の窄まった非貫通穴であり、前記位置決めピンは、円錐台形状であることが望ましい。これにより、ガラス基板と光学部品とを高精度に位置決めできる。
【００２６】
前記位置決めピンはテーパ面を有しており、前記位置決め穴の縁に面取り加工が施されており、前記保護膜が、前記位置決めピンの前記テーパ面と、前記位置決め穴の前記面取り加工が施された面に接触していることが望ましい。これにより、前記保護膜と前記位置決め穴の縁との接触面積が広くなり、ガラス基板の損傷を抑制できる。
【００２７】
前記ガラス基板の線膨張率は、前記光学部品の線膨張率と異なることが望ましい。このような場合に特に有効である。
【００２８】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜全体構成＞
図１は、プラガブル光トランシーバの説明図である。なお、光送信器と光受信機の両方を備えるものを光トランシーバと呼ぶことがあるが、ここでは一方のみ備えるものも光トランシーバと呼ぶ。図中のプラガブル光トランシーバは、ＭＳＡ（Multi Source Agreement）で規定されたＱＳＦＰタイプ（ＱＳＦＰ：Quad Small Form Factor Pluggable）のものである。プラガブル光トランシーバは、光モジュール１と、ケージ２とを有する。
【００２９】
図中には、２種類の光モジュール１が描かれている。図に示すように、光モジュール１には、光ファイバ（コードを含む）が固定されていても良いし、着脱可能でも良い。図中の２つのケージ２のうちの一方は、ヒートシンク３が取り外されるとともに、内部が見えるように一部破断されて、描かれている。
【００３０】
以下の説明では、図１に示すように、前後、上下及び左右を定義する。すなわち、光モジュール１を挿入するケージ２の挿入口側を「前」とし、逆側を「後」とする。光モジュール１においては、光ファイバ（コードを含む）が延び出る側を「前」とし、逆側を「後」とする。また、ケージ２が設けられるメイン基板から見て、ケージ２が設けられる面の側を「上」とし、逆側を「下」とする。また、前後方向と上下方向と直交する方向を「左右」とする。
【００３１】
通信機器側（ホスト側）のメイン基板上にはケージ２が設置されている。ケージ２は、例えばデータセンター内のブレードサーバのメイン基板上に設けられる。
【００３２】
光モジュール１は、ケージ２に着脱可能に挿入される。光モジュール１は、ハウジング１Ａ内に光電変換素子３１や回路基板１０を内蔵しており、光ファイバで送受される光信号と、通信機器側のメイン基板で処理される電気信号とを相互に変換する。
【００３３】
ケージ２は、光モジュール１を着脱可能に収容する。ケージ２は、光モジュール１を挿入するための挿入口を前側に備え、前後方向に長い断面矩形の箱形部材である。このケージ２は、前側を開放するように金属板を折り曲げ加工して形成される。金属板が断面矩形状に折り曲げ加工されることにより、光モジュール１を収容するための収容部がケージ２内に形成されている。ケージ２の内部の後側には、コネクタ２Ａが設けられている。光モジュール１がケージ２に挿入されると、ケージ２内のコネクタ２Ａに対して光モジュール１内の回路基板が電気的・機械的に接続される。これにより、光モジュール１とメイン基板との間で電気信号が伝送される。
【００３４】
ケージ２の上面には開口部があり、その開口部を塞ぐようにヒートシンク３が取り付けられている。ヒートシンク３は、ケージ２に挿入された光モジュール１の熱を外部に放熱するための多数の放熱フィン（放熱ピン）を備えている。
【００３５】
＜光モジュール１の内部構成＞
図２Ａは、光モジュール１のハウジング１Ａ内の回路基板１０等を斜め上から見た斜視図である。図２Ｂは、回路基板１０等を斜め下から見た斜視図である。図３は、ケージ２に挿入された光モジュール１の概略構成図である。
【００３６】
図に示すように、光モジュール１は、ハウジング１Ａ内に、回路基板１０と、ガラス基板２０と、光路変換器４０とを備えている。
【００３７】
回路基板１０は、電子回路を構成する板状のプリント基板である。回路基板１０の後側端部には、ケージ２内のコネクタ２Ａ（コネクタソケット）と接続するための接続部１１（カードエッジコネクタ）が形成されている。接続部１１は回路基板１０の上下両面に形成されており、多数の端子が左右方向に並んで形成されている。
【００３８】
回路基板１０には、光路変換器４０を収容するための収容窓１２が形成されている。また、この収容窓１２を囲むように、回路基板１０の上面には回路基板側電極１３が形成されている。回路基板１０の上面には、収容窓１２を塞ぐように、ガラス基板２０が搭載されている。言い換えると、ガラス基板２０の下側に回路基板１０の収容窓１２が位置しており、ガラス基板２０の下面で回路基板１０の収容窓１２が塞がれている。ガラス基板２０の下面にはガラス基板側電極２２が形成されており、回路基板側電極１３とガラス基板側電極２２とを接続しつつ、回路基板１０の収容窓１２を塞ぐようにガラス基板２０を回路基板１０に搭載している。
【００３９】
収容窓１２は、回路基板１０に形成された貫通穴（開口）である。この収容窓１２に光路変換器４０の上部が挿入されている。光路変換器４０の下部は収容窓１２から下側に突出しており、この突出した部分から前側に光ファイバ５０が延び出ている。但し、光路変換器４０が回路基板１０より薄い場合、光路変換器４０の下部は収容窓１２から下側に突出しない。この場合、反射部４２が光を鈍角に反射するように構成されると、光路変換器４０から光ファイバ５０を引き出しやすくなる。
【００４０】
ガラス基板２０は、光を透過可能な透明なガラス製基板である。ガラス基板２０は、例えば石英ガラスやホウ珪酸ガラス等のガラス材料から構成され、ここではホウ珪酸ガラスが採用されている。ガラス基板２０には、回路基板１０の収容窓１２の形状に沿って、複数の貫通ビア２１が形成されている。
【００４１】
ガラス基板２０の下面（発光部３１を搭載する搭載面とは反対側の面）には、ガラス基板側電極２２が形成されている。ガラス基板側電極２２は、貫通ビア２１の外側に形成されている。また、ガラス基板側電極２２は、回路基板１０の収容窓１２の外側に沿うように、形成されている。ガラス基板側電極２２は、回路基板１０の上面の回路基板側電極１３と電気的に接続されることになる。貫通ビア２１は、ガラス基板側電極２２と発光部３１及び駆動素子３２との間の配線に用いられている。
【００４２】
ガラス基板２０の下面には、光路変換器４０を位置決めするための２つの位置決め穴２３が形成されている。この位置決め穴２３は、ガラス基板２０を貫通しておらず、非貫通穴となるように形成されている。位置決め穴２３を非貫通穴にすることによって、位置決め穴２３の上側に部品（例えば駆動素子３２）を搭載したり、その部品への配線を配置したりすることが可能になり、ガラス基板２０の上面における部品搭載や配線の自由度が高くなる。また、この結果、ガラス基板２０の小型化も可能となる。
【００４３】
ガラス基板２０の上面には、発光部３１が実装されている。また、発光部３１を駆動するための駆動素子３２も、ガラス基板２０の上面（発光部３１の搭載面）に実装されている。発光部３１と駆動素子３２は、貫通ビア２１の内側に配置されている。言い換えると、発光部３１と駆動素子３２は、回路基板１０の収容窓１２の上側に位置するように、ガラス基板２０の上面に実装されている。
【００４４】
発光部３１は、光信号と電気信号とを変換する光電変換素子である。ここでは、発光部３１として、基板に垂直な光を出射するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：垂直共振器面発光レーザ）が採用されている。なお、光電変換素子として、光信号を電気信号に変換する受光部がガラス基板２０に実装されても良い。また、発光部と受光部の両方がガラス基板２０に実装されても良い。
【００４５】
発光部３１の発光部側電極３１Ａと発光面３１Ｂは、下面（ガラス基板２０の側の面）に形成されている。発光部３１は、ガラス基板２０にフリップチップ実装されており、ガラス基板２０に向かって光を照射する。発光部３１の発光部側電極３１Ａと発光面３１Ｂが同じ側（ガラス基板２０の側となる下面）に位置しているため、発光部３１をガラス基板２０にフリップチップ実装すれば、発光面３１Ｂがガラス基板２０の側を向き、発光面３１Ｂが外部に露出しないことになる。
【００４６】
なお、図３には発光部３１の発光面３１Ｂが１つ描かれているが、発光部３１は、紙面と垂直な方向に並ぶ複数（例えば４つ）の発光面３１Ｂを備えている。
【００４７】
光路変換器４０は、発光部３１から照射された光の光路を変換する光学部品である。また、光路変換器４０は、光ファイバ５０の一端を支持し、発光部３１と光ファイバ５０との間の光路を透明基板と共に形成する支持部材としても機能する。光路変換器４０は、ガラス基板２０に対して位置決めされて取り付けられる部材である。光路変換器４０は、回路基板１０の下側から収容窓１２に挿入されている。
【００４８】
光路変換器４０は、レンズ部４１と、反射部４２とを備えている。レンズ部４１は、光路変換器４０の上面に形成されている。反射部４２は、光路変換器４０の下面に形成されている。
【００４９】
レンズ部４１は、光を集束させられるように凸レンズ状に形成された部位である。但し、レンズ部４１は、光路変換器４０の上面から突出しないように、上面から窪んだ凹部に形成されている。レンズ部４１を光路変換器４０の上面から窪ませて形成することによって、光路変換器４０の上面とガラス基板２０の下面とを面接触させることが可能になる。レンズ部４１は、発光部３１の照射した光を集束させて反射部４２に導き、光を光ファイバ５０に入射させる。ガラス基板２０に受光部が実装されている場合には、レンズ部４１は、反射部４２から反射された光を受光部に集束させることになる。レンズ部４１は、ガラス基板２０を挟んで発光部３１の発光面３１Ｂと対向している。
【００５０】
反射部４２は、光を反射させるための部位である。発光部３１から照射された光の光軸は上下方向（回路基板１０やガラス基板２０などの基板に垂直な方向）であるが、反射部４２で反射された光の光軸は前後方向（回路基板１０やガラス基板２０などの基板に平行な方向）になる。反射部４２で反射された光は、光路変換器４０に取り付けられた光ファイバ５０に入射する。ガラス基板２０に受光部が実装されている場合には、反射部４２は、光ファイバ５０から出射した光を反射してレンズ部４１に導き、受光部に集束させることになる。
【００５１】
なお、図中の反射部４２は、反射光の光軸が前後方向（回路基板１０やガラス基板２０などの基板に平行な方向）になるように描かれている。但し、反射部４２は、９０度に光を反射するものに限られない。反射部４２が光を鈍角（例えば１００度程度）に反射するように構成されていても良い。光軸が上下方向（回路基板１０やガラス基板２０などの基板に垂直な方向）であった光が前後方向（回路基板１０やガラス基板２０などの基板に平行な方向）の成分を持つように反射されれば良い。例えば、光ファイバ５０の根元が光路変換器４０の比較的上部にある場合や、光路変換器４０の厚さが回路基板１０の厚さよりも薄い場合に、光路変換器４０から光ファイバ５０を引き出しやすくするため、反射部４２が光を鈍角に反射するように構成すると良い。
【００５２】
光ファイバ５０は、光路変換器４０のレンズ部４１及び反射部４２に対して所定の位置関係になるように位置合わせされて取り付けられている。
【００５３】
図中の光路変換器４０には、光が入射する部位だけにレンズ部４１が設けられている。但し、光が出射する部位にもレンズ部を設け、光路変換器４０が２つのレンズ部を備えても良い。そして、２つのレンズ部をコリメータレンズとすれば、光路変換器４０の中で平行光を伝搬させることができる。
【００５４】
光路変換器４０の上面には、ガラス基板２０の位置決め穴２３に挿入するための２つの位置決めピン４３が突出して形成されている。光路変換器４０の位置決めピン４３がガラス基板２０の位置決め穴２３に嵌合することによって、光路変換器４０のレンズ部４１の光軸とガラス基板２０に実装された発光部３１の光軸との位置合わせが行われる。
【００５５】
光路変換器４０は、樹脂により一体成形されている。つまり、光路変換器４０のレンズ部４１、反射部４２及び位置決めピン４３は、樹脂により一体的に形成されている。また、光路変換器４０は、光を透過可能な樹脂により成型され、ここではポリエーテルイミド樹脂が用いられている。
【００５６】
なお、光路変換器４０は、反射部４２の寸法を確保するため、また、光ファイバ５０の端部を接続するための寸法を確保するため、他と比べると厚い部品になっている。そして、厚みのある光路変換器４０の上部を収容窓１２の中に配置させることによって、回路基板１０、ガラス基板２０及び光路変換器４０を単に積み重ねて配置した場合（若しくは、中継基板を介してガラス基板２０及び光路変換器４０を回路基板１０に取り付けた場合）と比べて、光モジュールの低背化が実現されている。
【００５７】
＜位置決め穴２３と位置決めピン４３の形状について＞
図４Ａは、第１実施形態の位置決め穴２３の説明図である。図４Ｂは、参考例の位置決め穴２３’の説明図である。第１実施形態では、ガラス基板２０に位置決め穴２３として非貫通穴を形成している。非貫通穴にする理由は、位置決め穴２３を非貫通穴にすることによって、ガラス基板２０の上面における部品搭載や配線の自由度が高くなるからである。
【００５８】
ガラス基板２０に非貫通穴を形成する方法として、ドリルによる加工方法が考えられる。ドリルによって非貫通穴を形成した場合には、図４Ｂに示すように、深さによらず径が一定の穴がガラス基板２０’に形成される。但し、ドリルによる加工は、コストがかかることがある。そこで、第１実施形態では、低コストに非貫通穴を形成できるサンドブラスト加工を採用している。但し、サンドブラスト加工によって非貫通穴を形成した場合、奥の窄まった形状になる（図４Ａ参照）。
【００５９】
図５Ａは、第１実施形態の位置決めピン４３の説明図である。図５Ｂは第１参考例の位置決めピン４３’の説明図である。図５Ｃは第２参考例の位置決めピン４３”の説明図である。
【００６０】
図５Ｃに示す第２参考例の位置決めピン４３”は、ピン径が一定の円柱形状（寸胴形状）である。このような円柱形状の位置決めピン４３”の場合、図４Ａのような奥の窄まった位置決め穴２３に挿入して位置決めを行うことができない。また、仮に位置決め穴２３が図４Ｂのような形状の場合には、図５Ｃに示す第２参考例の位置決めピン４３”を挿入して位置決めを行うことは可能かもしれないが、この場合、はめあい公差により、位置決め穴２３’と位置決めピン４３”との間に隙間が必要であるため、この隙間の分だけ位置決め誤差が生じてしまう。
【００６１】
図５Ｂに示す第１参考例の位置決めピン４３’は、円錐形状になっている。このような形状の位置決めピン４３’を図４Ａのような奥の窄まった位置決め穴２３に挿入すると、位置決めピン４３’の先端が位置決め穴２３の底に接触する可能性があり、この場合には位置決めを行うことができない。なお、第１参考例の位置決めピン４３’の高さを低くして、位置決めピン４３’の先端が位置決め穴２３の底に接触しないように構成することは可能である。但し、この場合、テーパ面の角度が小さくなってしまうため（位置決めピン４３’が全体的に平坦な形状になってしまうため）、位置決め穴２３へ挿入し難くなったり、位置決め穴２３への嵌入性が悪くなったりする等の結果、光軸がずれるおそれが生じてしまう。
【００６２】
これに対し、第１実施形態の位置決めピン４３は、図５Ａに示すように、円錐台形状になっている。位置決めピン４３が円錐台形状であるため、図４Ａのような奥の窄まった位置決め穴２３に挿入しても、位置決めピン４３の先端が位置決め穴２３の底に接触し難い。また、円錐台形状のテーパ面４３Ａの角度を大きくしても、位置決めピン４３の先端が位置決め穴２３の底に接触し難い。
【００６３】
また、第１実施形態の位置決めピン４３によれば、円錐台形状のテーパ面４３Ａが位置決め穴２３の開口と隙間無く接触できるので（位置決め穴２３の縁と隙間無く接触できるので）、位置決めピン４３の軸方向（位置決め穴２３の軸方向）に垂直な方向の位置決め誤差を抑制でき、ガラス基板２０側の光軸（発光部３１から照射される光の光軸と、光路変換器４０側の光軸（レンズ部４１の光軸）との位置ずれを抑制できる。なお、図５Ａに示す円錐台形状の位置決めピン４３（若しくは円錐形状の位置決めピン４３’）を採用した場合、位置決めピン４３及び位置決め穴２３の公差によって位置決めピン４３の軸方向（位置決め穴２３の軸方向）の位置ずれは生じ得るが、この方向の位置ずれによってガラス基板２０側の光軸（発光部３１から照射される光の光軸と、光路変換器４０側の光軸（レンズ部４１の光軸）との位置ずれは生じないため、光の損失は小さいので、この方向の位置ずれは許容される。
【００６４】
上記の理由から、第１実施形態では、図４Ａに示す位置決め穴２３（奥の窄まった非貫通穴）と、図５Ａに示す円錐台形状の位置決めピン４３が採用されている。
【００６５】
図６Ａは、第１実施形態の位置決めピン４３の根元近傍の拡大図である。図６Ｂは、参考例の位置決めピン４３の根元近傍の拡大図である。
【００６６】
一般的に、樹脂を成型する際に樹脂が収縮するため、樹脂成型品の表面形状は、金型の内面の形状をそのまま反映するわけではない。例えば、成型品の角部が丸みを帯びることがある。既に説明したように、第１実施形態の光路変換器４０は透明樹脂によって一体的に成形されており、位置決めピン４３も光路変換器４０の他の部位と一体的に成形されている。そして、図６Ｂに示す参考例のように、位置決めピン４３の根元の角部（図中の矢印で示す部分）が丸みを帯びてしまうことがある。この丸みは、位置決めピン４３の周囲に均等に形成されるわけではないため（位置決めピン４３の根元の丸みは制御できないため）、この部分が位置決め穴２３に接触すると、位置決め穴２３や位置決めピン４３の軸方向に垂直な方向の位置ずれの要因になり、ガラス基板２０側の光軸（発光部３１から照射される光の光軸と、光路変換器４０側の光軸（レンズ部４１の光軸）との位置ずれの要因になり得る。
【００６７】
そこで、図６Ａに示すように、第１実施形態では、位置決めピン４３の根元の回りを囲むように環状に凹部４３Ｂが形成されている。更に、凹部４３Ｂの内側の側壁面は、円錐台形状の位置決めピン４３のテーパ面４３Ａの延長面になっている。つまり、位置決めピン４３のテーパ面４３Ａが光路変換器４０の上面よりも内側（位置決めピン４３の突出する側と反対側）まで形成されている。これにより、位置決めピン４３の根元の角部が丸みを帯びても、その部分は光路変換器４０の上面よりも内側に位置することになる。このようにして、位置決めピン４３の根元の丸みを帯びた角部が位置決め穴２３に接触することを防いでいる。
【００６８】
＜位置決め穴２３のダメージ層と保護膜について＞
図７Ｂは、サンドブラスト加工でガラス基板２０に形成した非貫通穴の拡大写真である。また、図８Ｂは、図７Ｂを２値化処理した図である。下図は、上図の枠内を拡大したものであり、穴の縁の拡大写真である。図に示すように、ガラス基板２０にサンドブラスト加工で位置決め穴２３を形成した場合、位置決め穴２３の内面にチッピングと呼ばれる微小な凹凸が形成される。なお、図示されていないが、ガラス基板２０に位置決め穴２３を加工した場合、微小な凹凸の他にクラックなどが形成されることもある。以下の説明では、微小な凹凸やクラックなどの形成されている領域を「ダメージ層」と呼ぶことがある。ダメージ層は、サンドブラスト加工に限らず、他の研磨加工や切削加工（例えばドリル加工）をガラス基板２０に施した場合にも形成される。
【００６９】
円錐台形状の位置決めピン４３が位置決め穴２３に挿入されると、位置決めピン４３のテーパ面４３Ａが位置決め穴２３の縁に接触することになる。一方、図７Ｂの下図に示すように、位置決め穴２３にはダメージ層が形成されており、位置決め穴２３の縁には微小な凹凸が形成されている。このため、位置決め穴２３の縁に位置決めピン４３が接触すると、ダメージ層がピンからの応力を受け、ダメージ層の微小な凹凸やクラックを起点としてガラス基板２０が破損するおそれがある。
【００７０】
更に、ガラス基板２０の線膨張率と光路変換器４０の線膨張率が異なる場合には、位置決めピン４３が位置決め穴２３に挿入された後、温度変化が生じたときに、位置決め穴２３の縁が位置決めピン４３から力を受けることになる。このときにも、位置決め穴２３がピンからの応力を受け、ダメージ層の微小な凹凸やクラックを起点としてガラス基板２０が破損するおそれがある。つまり、位置決め穴２３に位置決めピン４３を挿入するときだけでなく、挿入した後の嵌合された状態においてガラス基板２０が破損するおそれがある。
【００７１】
また、図７Ｂや図８Ｂに示すように位置決め穴２３の縁に微小な凹凸があると、図９に示すように、位置決め穴２３の縁によって位置決めピン４３が削れやすくなり、塑性変形しやすくなる。位置決めピン４３が塑性変形すると、塑性変形分の位置ズレが発生し、位置決め精度が低下する。若しくは、位置決めピン４３の塑性変形した箇所に位置決め穴２３の凹凸が食い込むことによって、挿入が不十分のまま位置決め穴２３に対して位置決めピン４３が固定されてしまい、この結果、位置決め精度が低下するおそれがある。
【００７２】
そこで、第１実施形態では、位置決め穴２３の縁に保護膜を形成している。図７Ａは、図７Ｂの非貫通穴に形成した保護膜の拡大写真である。図８Ａは、図７Ａを２値化処理した図である。ここでは、保護膜としてポリイミド樹脂が採用されている。図７Ａ及び図８Ａに示すように、保護膜の形成された位置決め穴２３の開口は、ダメージ層（位置決め穴の縁におけるガラス基板２０の凹凸）が保護膜により被覆されているので図７Ｂよりも滑らかである。また、位置決め穴２３の縁におけるガラス基板２０の凹凸よりも保護膜が厚く形成されている。つまり、保護膜で被覆された位置決め穴２３の開口は保護膜のみから構成されている。言い換えると、位置決め穴２３の開口では、ガラス基板２０の凹凸が保護膜から突出していない。これにより、位置決めピン４３からの応力が加わったとしても、保護膜がその応力を緩和し、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形を抑制している。したがって、保護膜は、ガラス基板２０や光路変換器４０の位置決めピン４３を構成する材料よりも柔らかい材料であれば、保護膜のクッション役割を果たすため、好ましい。また、保護膜は、位置決め穴２３の縁の凹凸を緩和することが望ましく、位置決め穴２３の縁におけるガラス基板２０の凹凸を全て被覆することが更に好ましい。
【００７３】
図１０は、第１実施形態の位置決め穴２３及び位置決めピン４３の周辺と、ガラス基板側電極２２の周辺の拡大断面図である。ガラス基板２０の位置決め穴２３の縁に予め保護膜２４が形成された状態で、位置決めピン４３が保護膜２４を介して位置決め穴２３に嵌合されると、図のような構成になる。
【００７４】
位置決め穴２３の縁には保護膜２４が形成されている。保護膜２４は、位置決め穴２３の縁で位置決め穴２３及び位置決めピン４３の両方に接触しており、位置決めピン４３は、保護膜２４を介して位置決め穴２３に嵌合されている。言い換えると、保護膜２４が位置決め穴２３と位置決めピン４３との間に挟み込まれている。保護膜２４は、位置決め穴２３と位置決めピン４３の間に配置されるが、保護膜２４の一部が破れることによって位置決め穴２３と位置決めピン４３とが直接接触することもある。
【００７５】
保護膜２４が位置決め穴２３の縁に形成されることによって、保護膜２４が無い場合と比べると、位置決め穴２３の縁が位置決めピン４３から受ける応力は、保護膜２４によって緩和される。さらに、位置決め穴２３の縁が応力を受ける領域が広くなる（応力を受ける面積が広くなる）。これにより、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形が抑制される。
【００７６】
ガラス基板２０には、パッシベーション膜２５が形成されている。パッシベーション膜２５は、ガラス基板側電極２２の保護のために、ガラス基板側電極２２を構成するメタル層の上に形成される膜である。パッシベーション膜２５はガラス基板側電極２２との密着性に優れた材料であり、ガラス基板側電極２２の最表面が銅又は金の場合には、例えばポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが採用され、ここではポリイミド樹脂が採用されている。
【００７７】
保護膜２４は、パッシベーション膜２５とともに形成された樹脂膜（ここではポリイミド樹脂）である。これにより、保護膜２４の形成工程を簡略化している。以下、保護膜２４の形成工程について説明する。
【００７８】
まず、貫通ビア２１、ガラス基板側電極２２を構成するメタル層及び位置決め穴２３の形成されたガラス基板２０に、パッシベーション膜を形成するための感光性の樹脂層を形成する。ガラス基板２０には貫通ビア２１が形成されているため、液状のフォトレジスト材料をガラス基板２０に塗布するのではなく、フィルム状のフォトレジスト材料を真空ラミネートすることによって、感光性の樹脂層をガラス基板２０に形成する。真空ラミネートにより、位置決め穴２３の内面上にも感光性の樹脂層を形成できる。このとき、フィルムを加熱すれば、位置決め穴２３の形状に沿って樹脂層が形成され、フィルムと位置決め穴２３との間に空隙が形成されにくくなる。
【００７９】
次に、ガラス基板２０の感光性の樹脂層にパターンを露光する。このとき、パッシベーション膜２５が形成される領域では、メタル層の上にガラス基板側電極２２を露出させる窓が形成されるように、パターンが露光される。また、保護膜２４が形成される領域では、位置決め穴２３の縁に沿った環状の膜が形成されるように、環状パターンが露光される。この環状パターンの外径は位置決め穴２３の径よりも大きく、環状パターンの内径は位置決め穴２３の径よりも小さい。例えば位置決め穴２３の開口径が５００μｍの場合、外径５５０μｍ、内径４５０μｍとする環状パターンが形成される。パターンの露光後、ガラス基板２０を現像すれば、パッシベーション膜２５とともに保護膜２４がガラス基板２０に形成される。
【００８０】
なお、上記の説明では、感光性の樹脂（ポリイミド樹脂）によってパッシベーション膜２５及び保護膜２４が形成されているが、非感光性の樹脂層からパッシベーション膜２５及び保護膜２４を形成しても良い。また、保護膜２４をパッシベーション膜２５とは別の樹脂で形成しても良い。
【００８１】
上記の説明では、保護膜２４が樹脂から構成されているが、保護膜２４が金属膜であっても良い。この場合、金属メッキ処理によって金属膜を形成すれば、位置決め穴２３の縁においても保護膜２４の厚さを均一にしやすく、また、保護膜２４が薄くならずに済む（一方、保護膜２４を樹脂で構成する場合、位置決め穴２３の凹部に樹脂が引き込まれてしまうため、位置決め穴２３の縁（エッジ）で樹脂が薄くなりやすく、また、厚さが不均一になりやすい）。保護膜が金属膜の場合、ガラスと金属との熱膨張率の違いによりガラス基板２０から保護膜が剥離するおそれもあるが、位置決め穴２３に位置決めピン４３が挿入されて位置決め穴２３と位置決めピン４３との間に保護膜が挟まれていれば、保護膜がガラス基板２０から剥離することは許容される。保護膜となる金属膜の材料として、例えば、銅、金、ニッケルなどが採用される。金属膜が延性に優れた金で構成されれば、位置決め穴２３及び位置決めピン４３の保護の観点から好ましい。保護膜となる金属膜は、１層でも良いし、多層でも良い。
【００８２】
なお、図２に示すように、位置決め穴２３が形成されるガラス基板２０の下面には、ガラス基板側電極２２やその配線が形成される。そこで、ガラス基板２０の下面に配線を形成するときに、その配線とともに保護膜を形成すると良い。これにより、保護膜の形成工程を簡略化できる。この場合、金属膜は、導電性の高い金属から構成されることになる。配線とともに保護膜（金属膜）を形成する場合、配線や電極での半田付けの都合上、例えば下から順に銅、ニッケル、金を積層することによって保護膜を形成すると良い。
【００８３】
第１実施形態では、位置決め穴２３の縁に沿って保護膜２４が形成されており、位置決め穴２３の底には保護膜２４が形成されていない。位置決め穴２３の底に保護膜２４が形成されないため、位置決めピン４３の頂部が接触しにくくなり、位置決め精度が向上する。
【００８４】
第１実施形態では、露光工程で環状パターンをガラス基板２０に露光することによって、位置決め穴２３の底に保護膜２４が形成されないようにしている。このため、位置決め穴２３の底の保護膜２４の除去が容易である。
【００８５】
パッシベーション膜２５は、ガラス基板側電極２２よりも厚いことが望ましい。ガラス基板側電極２２を構成するメタル層の厚さが例えば２０μｍの場合、パッシベーション膜２５の厚さは例えば４０μｍに設定される。パッシベーション膜２５とともに保護膜２４を形成すると、保護膜２４はパッシベーション膜２５と同程度の厚さになり、例えば４０μｍになる。
【００８６】
保護膜２４の外径は位置決め穴２３の開口径よりも大きいため、ガラス基板２０の表面に保護膜２４の一部が形成されている。例えば位置決め穴２３の開口径が５００μｍ、保護膜２４の外径が５５０μｍの場合、ガラス基板２０の表面には、位置決め穴２３の周囲に幅５０μｍの保護膜２４が形成されている。仮にガラス基板２０の表面に形成された保護膜２４が光路変換器４０の上面に挟まれると、ガラス基板２０の下面と光路変換器４０の上面との間に４０μｍ（保護膜２４の厚さ）の隙間ができる。但し、この隙間をできるだけ狭めたいことがある。
【００８７】
そこで、第１実施形態では、位置決めピン４３の根元の周りの凹部４３Ｂの深さＤ（図６Ａ参照）は、保護膜２４の厚さよりも大きく設定されている（Ｄ＞４０μｍ）。また、位置決めピン４３の凹部４３Ｂの幅Ｗ（図６Ａ参照）は、ガラス基板２０の表面に形成された保護膜２４の幅よりも大きく設定されている（Ｗ＞５０μｍ）。これにより、第１実施形態では、ガラス基板の表面に形成された保護膜２４は、ガラス基板２０と光路変換器４０の凹部４３Ｂとの間に配置される（図１０参照）。この結果、ガラス基板２０の下面と光路変換器４０の上面との間の隙間は、保護膜２４の厚さの影響を受けずに済み、保護膜２４の厚さよりも狭くすることが可能になる。
【００８８】
第１実施形態では、ガラス基板２０がホウ珪酸ガラス（線膨張率：３．０〜３．６×１０−６／℃）であり、光路変換器４０がポリエーテルイミド樹脂（線膨張率：４．７〜５．６×１０−５／℃）であるため、光路変換器４０の線膨張率がガラス基板２０の線膨張率よりも１０倍も大きいので、温度変化が生じたときに、位置決め穴２３の縁が位置決めピン４３から大きな力を受けることになる。したがって、位置決め穴２３と位置決めピン４３とが嵌合された状態において温度変化が生じても、位置決め穴２３の縁に形成された保護膜２４によって位置決め穴２３の縁が位置決めピン４３から受ける力は緩和される。さらに、位置決め穴２３の縁が力を受ける領域が広いため（応力を受ける面積が広いため）、応力が分散され、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形が抑制される。
【００８９】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図１１は、第２実施形態の説明図である。
【００９０】
前述の第１実施形態では、位置決め穴２３の縁に沿って保護膜２４が形成されており、位置決め穴２３の底には保護膜２４が形成されていなかった。これに対し、第２実施形態では、保護膜２４が位置決め穴２３の内面に形成されており、保護膜２４が位置決め穴２３の底にも形成されている。
【００９１】
位置決め穴２３を形成したときのダメージ層は、位置決め穴２３の縁だけでなく、位置決め穴２３の内面に広く形成されているため、保護膜２４が位置決め穴２３の内面に形成されることによって、ガラス基板２０の破損をより抑制することができる。
【００９２】
但し、第２実施形態では、保護膜２４が位置決め穴２３の底にも形成されるため、位置決めピン４３の頂部が保護膜２４に接触しないように、位置決めピン４３の高さや保護膜２４の厚さを設定する必要がある。このため、保護膜２４の厚さが、位置決め穴２３の奥ほど薄くなるように、保護膜２４を形成しても良い。
【００９３】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図１２は、第３実施形態の説明図である。
【００９４】
前述の第１実施形態では、保護膜２４がパッシベーション膜２５とともに形成されていた。このため、保護膜２４は、パッシベーション膜２５と同じ材質であり、パッシベーション膜２５と同じ厚さであった。これに対し、第３実施形態の保護膜２６は、パッシベーション膜２５とは別々の材質である。
【００９５】
第３実施形態によれば、保護膜２６をパッシベーション膜２５と独立して形成できるので、材質や膜厚を自由に設定できる。このため、ガラス基板側電極２２との密着性を考慮せずに、保護膜２６の材質を選択できる。
【００９６】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
図１３Ａは、第４実施形態の説明図である。
【００９７】
第４実施形態では、位置決め穴２３の縁に面取り加工が施されており、位置決め穴２３の縁にテーパ面２３Ａが形成されている。テーパ面２３Ａは、位置決めピン４３のテーパ面４３Ａと同じ角度であることが望ましい。そして、ガラス基板２０の位置決め穴２３のテーパ面２３Ａに予め保護膜２７が形成された状態で、位置決めピン４３が保護膜２７を介して位置決め穴２３に嵌合すると、図のような構成になる。
【００９８】
保護膜２７は、位置決めピン４３のテーパ面４３Ａと、位置決め穴２３のテーパ面２３Ａ（面取り加工が施された面）の両側に接触している。これにより、保護膜２７が位置決め穴２３と位置決めピン４３との間に挟み込まれている。
【００９９】
第１実施形態と比べると、第４実施形態では、位置決めピン４３から力を受ける領域が更に広くなっている（応力を受ける面積が広くなる）。これにより、応力が分散され、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形が更に抑制される。
【０１００】
図１３Ｂは、第４実施形態の変形例の説明図である。変形例においても、位置決め穴２３の縁に面取り加工が施されている。変形例では、面取り加工が施された面は、テーパ面ではなく、曲面２３Ｂになっている。
【０１０１】
変形例においても、保護膜２８は、位置決めピン４３のテーパ面４３Ａと、位置決め穴２３の曲面２３Ｂ（面取り加工が施された面）の両側に接触している。これにより、保護膜２７が位置決め穴２３と位置決めピン４３との間に挟み込まれている。
【０１０２】
変形例においても、第１実施形態と比べると、位置決めピン４３から力を受ける領域が更に広くなっている（応力を受ける面積が広くなる）。これにより、応力が分散され、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形が更に抑制される。
【０１０３】
なお、第１実施形態では、位置決め穴２３と位置決めピンの両方に接触する箇所の保護膜２４は、位置決め穴２３の縁（エッジ）の影響で薄くなりやすい。これに対し、第４実施形態では、面取り加工が施された面に保護膜が形成されるため、位置決め穴２３と位置決めピン４３の両方に接触する箇所の保護膜が薄くなることを抑制できる。これにより、応力が更に緩和され、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形が更に抑制される。
【０１０４】
＝＝＝第５実施形態＝＝＝
前述の実施形態では、位置決め穴２３の縁に沿って全周に保護膜２４が形成されていた（図７Ａ参照）。但し、保護膜は、位置決め穴２３の全周に形成しなくても良い。
【０１０５】
図１４は、第５実施形態の説明図であり、位置決め穴２３の周辺を下から見た図である。
【０１０６】
第５実施形態では、保護膜２９は、位置決め穴２３の縁に沿って形成されているが、位置決め穴２３の縁の一部には形成されていない。但し、このような位置決め穴２３に位置決めピン４３を挿入しても、保護膜２９が位置決め穴２３の縁で位置決め穴２３と位置決めピン４３の両方に接触することになる。この結果、第５実施形態においても、位置決めピン４３が保護膜２９を介して位置決め穴２３に嵌合することになる。これにより、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形を抑制することができる。また、保護膜２９を位置決め穴２３の縁の一部には形成されていない状態とすることにより、位置決め穴２３の内部空間が位置決めピン４３によって密閉されない状態となる。つまり、保護膜２９が形成されていない箇所が、位置決め穴２３内部と外部との間の通気口となるので、位置決め穴２３の内部圧力が上昇してガラス基板２０に負荷が加わることを抑制する。これは、高温環境下において特別な効果をもたらす。
【０１０７】
＝＝＝第６実施形態＝＝＝
前述の実施形態では、ガラス基板２０の位置決め穴２３の縁に予め保護膜２４が形成されていた。但し、位置決めピン４３側に予め保護膜を形成しても良い。
【０１０８】
図１５は、第６実施形態の説明図である。第６実施形態では、位置決め穴２３には保護膜は形成されておらず、位置決めピン４３のテーパ面４３Ａに予め保護膜４４が形成されている。このような位置決めピン４３を位置決め穴２３に挿入しても、保護膜４４が位置決め穴２３の縁で位置決め穴２３と位置決めピン４３の両方に接触することになる。この結果、第６実施形態においても、位置決めピン４３が保護膜４４を介して位置決め穴２３に嵌合することになる。これにより、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形を抑制することができる。
【０１０９】
なお、保護膜４４となる接着剤を位置決めピン４３のテーパ面４３Ａに塗布することによって、第６実施形態を実現しても良い。これにより、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３の変形を抑制するだけでなく、ガラス基板２０に対する光路変換器４０の接着固定も実現できる。
【０１１０】
＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる形態であっても、本発明に含まれる。
【０１１１】
＜位置決め穴と位置決めピン＞
前述の位置決め穴２３は、サンドブラスト加工により形成された奥の窄まった非貫通穴であったが、他の加工方法によって形成された位置決め穴でも良く、他の形状の位置決め穴でも良い。ガラス基板２０に切削加工や研磨加工などで位置決め穴を形成した場合には、位置決め穴にダメージ層が形成されるので、このような場合に有効である。
【０１１２】
例えば、位置決め穴は、奥の窄まった形状ではなく、例えば図４Ｂに示すような径が一定の穴であっても良い。また、位置決めピンが、円錐台形状でなく、図５Ｂに示すような円錐形状や、図５Ｃに示すような寸胴形状であっても良い。また、位置決め穴が非貫通穴でなく、貫通穴であっても良い。
【０１１３】
図１６は、径が一定の位置決め穴２３”（貫通穴）に寸胴形状の位置決めピン４３”を嵌合した説明図である。位置決め穴２３”は、ドリル加工で形成されており、内面にはダメージ層がある。但し、保護膜２４”が位置決め穴２３”及び位置決めピン４３”の両方に接触するように、位置決めピン４３”が保護膜２４”を介して位置決め穴２３”に嵌合されている。これにより、保護膜２４”が無い場合と比べると、位置決めピン４３から力を受ける領域が広くなるため（応力を受ける面積が広くなるため）、応力が分散され、ガラス基板２０の破損や位置決めピン４３”の変形が抑制される。
【０１１４】
但し、位置決め穴が貫通穴の場合、ガラス基板２０の表面における部品搭載や配線の自由度が低くなる。また、はめあい公差により、位置決め穴２３”と位置決めピン４３”との間に隙間が必要であるため、この隙間の分だけ位置決め誤差が生じてしまう。
【０１１５】
＜光路変換器について＞
前述の実施形態では、光路変換器４０に位置決めピン４３が形成されていた。但し、位置決めピン４３が形成される光学部品は、光ファイバ５０を支持するような部品に限られるものではない。位置決め穴を有するガラス基板に対して位置決めピンによって位置合わせを行う光学部品であれば、他の光学部品でも良い。
【０１１６】
また、前述の実施形態では、光路変換器（光学部品）は樹脂製であった。但し、位置決めピンを有する光学部品は、樹脂製でなくても良い。
【０１１７】
また、前述の実施形態では、光路変換器の線膨張率はガラス基板の線膨張率と異なっていたが、両者の線膨張率は同じでも良い。但し、両者の線膨張率が異なる場合に温度変化が生じたときにガラス基板が損傷しやすくなるので、この場合に保護膜が特に有効になる。
【０１１８】
＜光モジュールについて＞
前述の実施形態では、ＱＳＦＰタイプの光モジュールを用いて説明したが、このタイプに限定されるものではない。他のタイプ（例えばＣＸＰタイプやＳＦＰタイプなど）の光モジュールに適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  光モジュール、１Ａ  ハウジング、
２  ケージ、２Ａ  コネクタ、３  ヒートシンク、
１０  回路基板、１１  接続部、
１２  収容窓、１３  回路基板側電極、
２０  ガラス基板、２１  貫通ビア、
２２  ガラス基板側電極、２３  位置決め穴２３Ａ  凹部、
２４  保護膜、２５、パッシベーション膜、２６〜２９  保護膜、
３１  発光部、３１Ａ  発光部側電極、３１Ｂ  発光面、３２  駆動素子、
４０  光路変換器、４１  レンズ部、４２  反射部、
４３  位置決めピン４３Ａ  テーパ面、４３Ｂ  凹部、４４  保護膜、
５０  光ファイバ
【図１】
2014050444.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014050444.tif 000008
【図８】
2014050444.tif 000009
【図９】
2014050444.tif 000010
【図１０】
2014050444.tif 000011
【図１１】
2014050444.tif 000012
【図１２】
2014050444.tif 000013
【図１３】
2014050444.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図７】
2014050444.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月17日(2015.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、
テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、
を備え、
保護膜が前記位置決め穴の縁及び前記位置決めピンの前記テーパ面に接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板の前記位置決め穴の前記縁に予め前記保護膜が形成された状態で、前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合する
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の前記縁における前記ガラス基板の凹凸が前記保護膜によって被覆され、前記位置決め穴の開口が前記保護膜から構成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、樹脂膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、前記ガラス基板のパッシベーション膜とともに形成された樹脂膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板には貫通ビアが形成されており、
前記保護膜は、前記ガラス基板にフィルムを真空ラミネートする工程を経て形成される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、金属膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、前記ガラス基板の配線とともに形成された金属膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
請求項２〜６のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴は非貫通穴であり、
前記位置決め穴の底には前記保護膜が形成されていない
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の形成された前記ガラス基板の面に感光性の樹脂層を形成し、前記樹脂層を露光処理および現像処理することによって、前記保護膜が形成される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１１】
請求項２〜６のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の内面に前記保護膜が形成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１２】
請求項２〜１１のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記光学部品には、前記位置決めピンの根元の周りに凹部が形成されており、
前記ガラス基板の表面に形成された前記保護膜は、前記ガラス基板と前記光学部品の前記凹部との間に配置される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴は、奥の窄まった非貫通穴であり、
前記位置決めピンは、円錐台形状である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の前記縁に面取り加工が施されており、
前記保護膜が、前記位置決めピンの前記テーパ面と、前記位置決め穴の前記面取り加工が施された面に接触している
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板の線膨張率は、前記光学部品の線膨張率と異なる
ことを特徴とする光モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、を備え、保護膜が前記位置決め穴の縁及び前記位置決めピンの前記テーパ面に接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされていることを特徴とする光モジュールである。
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月26日(2015.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、
テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、
を備え、
前記ガラス基板の前記位置決め穴の開口における縁に予め保護膜が形成された状態で、前記保護膜が前記位置決め穴の前記縁と前記位置決めピンの前記テーパ面との間に挟み込まれるように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされており、
前記位置決め穴は非貫通穴であり、
前記位置決め穴の底には前記保護膜が形成されていない
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の前記縁における前記ガラス基板の凹凸が前記保護膜によって被覆され、前記位置決め穴の前記開口が前記保護膜から構成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、樹脂膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記保護膜は、前記ガラス基板のパッシベーション膜とともに形成された樹脂膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板には貫通ビアが形成されており、
前記保護膜は、前記ガラス基板にフィルムを真空ラミネートする工程を経て形成される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の形成された前記ガラス基板の面に感光性の樹脂層を形成し、前記樹脂層を露光処理および現像処理することによって、前記保護膜が形成される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の内面に前記保護膜が形成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記光学部品には、前記位置決めピンの根元の周りに凹部が形成されており、
前記ガラス基板の表面に形成された前記保護膜は、前記ガラス基板と前記光学部品の前記凹部との間に配置される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴は、奥の窄まった非貫通穴であり、
前記位置決めピンは、円錐台形状である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の前記縁に面取り加工が施されており、
前記保護膜が、前記位置決めピンの前記テーパ面と、前記位置決め穴の前記面取り加工が施された面に接触している
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板の線膨張率は、前記光学部品の線膨張率と異なる
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項１２】
光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、
テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、
を備え、
保護膜が前記位置決め穴の縁及び前記位置決めピンの前記テーパ面に接触するように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされており、
前記ガラス基板の前記位置決め穴の前記縁に予め前記保護膜が形成された状態で、前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合しており、
前記光学部品には、前記位置決めピンの根元の周りに凹部が形成されており、
前記ガラス基板の表面に形成された前記保護膜は、前記ガラス基板と前記光学部品の前記凹部との間に配置される
ことを特徴とする光モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、を備え、前記ガラス基板の前記位置決め穴の開口における縁に予め保護膜が形成された状態で、前記保護膜が前記位置決め穴の前記縁と前記位置決めピンの前記テーパ面との間に挟み込まれるように前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合することによって、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされており、前記位置決め穴は非貫通穴であり、前記位置決め穴の底には前記保護膜が形成されていないことを特徴とする光モジュールである。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月20日(2015.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、
テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、
を備え、
前記ガラス基板の表面と前記位置決め穴の内面とに形成された保護膜が、前記位置決め穴の開口における縁と前記位置決めピンの前記テーパ面との間に挟み込まれた状態になっており、
前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合した状態で、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされた状態になっており、
前記位置決め穴は非貫通穴であり、
前記位置決め穴の底には前記保護膜が形成されておらず、
前記保護膜は、樹脂膜である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の前記縁における前記ガラス基板の凹凸が前記保護膜によって被覆され、前記位置決め穴の前記開口が前記保護膜から構成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光モジュールであって、
前記光学部品には、前記位置決めピンの根元の周りに凹部が形成されており、
前記ガラス基板の表面に形成された前記保護膜は、前記ガラス基板と前記光学部品の前記凹部との間に配置される
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴は、奥の窄まった非貫通穴であり、
前記位置決めピンは、円錐台形状である
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め穴の前記縁に面取り加工が施されており、
前記保護膜が、前記位置決めピンの前記テーパ面と、前記位置決め穴の前記面取り加工が施された面に接触している
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記ガラス基板の線膨張率は、前記光学部品の線膨張率と異なる
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、
テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、
を備え、
前記ガラス基板の表面と前記位置決め穴の内面とに形成された保護膜が、前記位置決め穴の開口における縁と前記位置決めピンの前記テーパ面との間に挟み込まれた状態になっており、
前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合した状態で、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされた状態になっており、
前記光学部品には、前記位置決めピンの根元の周りに凹部が形成されており、
前記ガラス基板の表面に形成された前記保護膜は、前記ガラス基板と前記光学部品の前記凹部との間に配置される
ことを特徴とする光モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、光電変換素子を搭載し、前記光電変換素子から発光された光又は前記光電変換素子に受光される光を透過可能であり、位置決め穴の形成されたガラス基板と、テーパ面を有する位置決めピンの形成された光学部品と、を備え、前記ガラス基板の表面と前記位置決め穴の内面とに形成された保護膜が、前記位置決め穴の開口における縁と前記位置決めピンの前記テーパ面との間に挟み込まれた状態になっており、前記位置決めピンが前記保護膜を介して前記位置決め穴に嵌合した状態で、前記ガラス基板と前記光学部品とが位置決めされた状態になっており、前記位置決め穴は非貫通穴であり、前記位置決め穴の底には前記保護膜が形成されておらず、前記保護膜は、樹脂膜であることを特徴とする光モジュールである。
【国際調査報告】
2014050444.tif 000019
2014050444.tif 000020
2014050444.tif 000021
2014050444.tif 000022