(57)【要約】【課題】光キューブを備える光アセンブリを提供すること。【解決手段】光キューブの１つの表面上に、第１光送信機チップおよび第１光受信機チップを搭載する。光キューブの反対側で第１光送信機チップおよび第１光受信機チップの導電面に、第１連続プリント回路板をハンダ付けする。光キューブの反対側の表面上に、第２光送信機チップおよび第２光受信機チップを搭載する。光キューブの反対側で第２光送信機チップおよび第２光受信機チップの導電面に、第２連続プリント回路板をハンダ付けする。第１光送信機チップは、光キューブを介して第２光受信機チップに光学的に位置合わせする。第２光送信機チップは、光キューブを介して第１光受信機チップに光学的に位置合わせする。第１および第２プリント回路板を９０°折り曲げ、別のプリント回路板にハンダ付けするか、あるいは、別のプリント回路板上のエッジ・コネクタに接続することができる。【選択図】図２
2004336780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光キューブと、
前記光キューブの１つの表面上に搭載された第１光送信機チップおよび第１光受信機チップと、
前記光キューブの反対側で前記第１光送信機チップおよび前記第１光受信機チップの導電面にハンダ付けされた第１連続プリント回路板と、
前記光キューブの反対側の表面上に搭載された第２光送信機チップおよび第２光受信機チップと、
前記光キューブの反対側で前記第２光送信機チップおよび前記第２光受信機チップの導電面にハンダ付けされた第２連続プリント回路板とを備える光アセンブリであって、
前記第１光送信機チップを、前記光キューブを介して前記第２光受信機チップに光学的に位置合わせし、前記第２光送信機チップを、前記光キューブを介して前記第１光受信機チップに光学的に位置合わせする、光アセンブリ。
【請求項２】
前記第１プリント回路板が可撓性であり、前記第２プリント回路板が可撓性である、請求項１に記載の光アセンブリ。
【請求項３】
前記第１プリント回路板が、別のプリント回路板に平行で、かつ電気的に接続された第１端部を含み、前記第２プリント回路板が、前記別のプリント回路板に平行で、かつ電気的に接続された第２端部を含む、請求項２に記載の光アセンブリ。
【請求項４】
前記第１端部が前記別のプリント回路板にハンダ付けされ、前記第２端部が前記別のプリント回路板にハンダ付けされる、請求項３に記載の光アセンブリ。
【請求項５】
前記光キューブが複数の光学区域を含み、それによって、前記区域の１つが、前記第１光送信機に位置合わせされた４５°の角度が付いた内部表面が得られる、請求項１に記載の光アセンブリ。
【請求項６】
光キューブと、
ほぼ剛体のプリント回路板と、
前記光キューブ表面上に貼り付けられた光学表面および前記剛体プリント回路板にフリップ・チップ式に取り付けられた導電面を有する第１光チップと、
可撓性のプリント回路板と、
前記光キューブの反対側の表面上に貼り付けられた光学表面および前記可撓性プリント回路板に電気的に接続された導電面を有する第２光チップとを備える光アセンブリであって、
前記可撓性プリント回路板が、前記剛体プリント回路板にも電気的に接続され、
前記第１光チップおよび前記第２光チップが、前記光キューブを介して互いに光学的に位置合わせされ、それによって、前記第１および第２光チップが互いに接続を行うことができる、光アセンブリ。
【請求項７】
前記第１光チップが光送信機であり、前記第２光チップが光受信機である、請求項６に記載の光アセンブリ。
【請求項８】
前記光キューブの第１の前記表面に貼り付けられた光学表面および前記剛体プリント回路板にフリップ・チップ式に取り付けられた導電面を有する第３光チップと、
前記光キューブの前記反対側の表面上に貼り付けられた光学表面および前記可撓性プリント回路板に電気的に接続された導電面を有する第４光チップとをさらに備え、
前記第１および第４光チップが光送信機チップであり、前記第２および第３光チップが光受信機チップであり、
前記第３および第４光チップが、前記光キューブを介して互いに光学的に位置合わせされ、それによって、前記第３および第４光チップが互いに通信することができる、請求項６に記載の光アセンブリ。
【請求項９】
光転送ブロックと、
前記光転送ブロックの表面に貼り付けられた光学表面を有する光チップと、
前記チップの反対側の導電面にハンダ付けされた第１プリント回路板と、
第２プリント回路板と、
前記第２プリント回路板上に装着されたエッジ・コネクタとを備える光アセンブリであって、前記第１プリント回路板が、前記エッジ・コネクタ内の導体と電気的な接続を行うために、前記エッジ・コネクタ内に挿入される縁部を有する、光アセンブリ。
【請求項１０】
前記第１プリント回路板が、前記エッジ・コネクタの外側で可撓性であり、前記縁部がスティフナを含む、請求項９に記載の光アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１プリント回路板が、前記第２プリント回路板に直交する、請求項９に記載の光アセンブリ。
【請求項１２】
前記光転送ブロックの別の表面に貼り付けられた光学表面および前記第２プリント回路板にフリップ・チップ式に取り付けられた導電面を有する第２光チップをさらに備える、請求項９に記載の光アセンブリ。
【請求項１３】
前記光転送ブロックが内部ミラー領域を除いて透明である、請求項９に記載の光アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光チップ間の光通信を可能にする光アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積回路は、電子モジュールまたはパッケージを形成するために有機またはセラミック・チップ・キャリア上に搭載されてきた。このチップ・キャリアにより、チップが機械的に支持されるだけでなく、プリント回路板に電気的に相互接続される。次いで、プリント回路板上に１つまたは複数の電子モジュールを搭載して、チップ間で、また基板上の他の回路と電気通信を行うことができる。２枚以上のこのような基板をラック内に装着して、異なる基板間で電気通信を行うことができる。
【０００３】
導電体では、電気信号が伝わる速さが制限される。これは、導電体の固有抵抗およびインダクタンスならびに隣接するコンデンサおよび他の回路によって生じる並列容量のためである。また、いくつかの複雑な応用例では、必要なすべての導体に対して基板上に十分な表面積がないことがある。また、ある種の応用例では、特に、導体が互いに近接しており、速い切替速度で動作するときに、クロストークが問題になることがある。
【０００４】
光キューブの各面上に集積回路を搭載して、これらの集積回路を互いに光通信させることが知られている。たとえば、各セクションが４面ピラミッドの２セクション型キューブについて記載し、かつ６セクション型キューブについても述べている米国特許第６，０３４，８２１号を参照されたい。１つの表面上の集積回路の１つを、キューブを貫通して光信号を送信するＶＣＳＥＬとすることができる。別の表面上の別の集積回路を、このＶＣＳＥＬからキューブを貫通して送信された光信号を受信する光受信機とすることができる。この周知の光キューブでは、異なるタイプの光信号経路が得られる。光信号は、キューブをまっすぐに貫通して、送信側ＶＣＳＥＬ面の反対側のキューブ面上の光デバイスに透過し得る。あるいは、光信号は、部分的にキューブ内を透過し、次いで、キューブ内のミラーによって９０°反射し得る。反射した光信号は、送信側ＶＣＳＥＬ面に直交するキューブ面上の光デバイスによって受信することができる。このミラーは、キューブの４５°反射性内部表面によって設けられる。光信号の一部がまっすぐに透過し、光信号の残りの部分が９０°反射するハーフ・ミラー（partial mirror）も周知のものである。
【０００５】
光の帯域は導電体の帯域よりもはるかに広く、それによって、極めて高速に光通信を行うことができる。しかし、周知の光キューブでは、光キューブ上に搭載されたチップとの間で電気信号の入出力を行うのにある種の複雑さがあった。また、周知の光キューブでは、キューブ上に搭載された集積回路のスループットを最適化するのにある種の難点があった。
【特許文献１】米国特許第６，０３４，８２１号
【特許文献２】米国特許第４，６８１，６５４号
【特許文献３】米国特許第６３６５９６２号
【特許文献４】米国特許第３，５０７，７５６号
【特許文献５】米国特許第５３４６８６１号
【特許文献６】米国特許第５，２２８，８６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、光キューブ上に搭載された集積回路のスループットを最適化することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、光キューブ上に搭載された集積回路との間で電気信号の入出力を行うより簡単な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、光キューブを備える光アセンブリに属するものである。この光キューブの１つの表面上に、第１光送信機チップおよび第１光受信機チップを搭載する。光キューブの反対側で第１光送信機チップおよび第１光受信機チップの導電面に、第１連続プリント回路板をハンダ付けする。光キューブの反対側の表面上に、第２光送信機チップおよび第２光受信機チップを搭載する。光キューブの反対側で第２光送信機チップおよび第２光受信機チップの導電面に、第２連続プリント回路板をハンダ付けする。第１光送信機チップは、光キューブを介して第２光受信機チップに光学的に位置合わせする。第２光送信機チップは、光キューブを介して第１光受信機チップに光学的に位置合わせする。
【０００９】
本発明の１つの特徴によれば、この光アセンブリは、光キューブ、ほぼ剛体のプリント回路板および可撓性のプリント回路板を備える。第１光チップは、光キューブの表面上に貼り付けられる光学表面を有し、導電面は剛体プリント回路板にフリップ・チップ式に取り付けられる。第２光チップは、光キューブの反対側の表面上に貼り付けられる光学表面および可撓性プリント回路板に電気的に接続される導電面を有する。可撓性プリント回路板は、剛体プリント回路板にも電気的に接続される。第１光チップおよび第２光チップは、光キューブを介して互いに光学的に位置合わせされ、それによって互いに通信することができる。
【００１０】
本発明の別の特徴によれば、この光アセンブリは光転送ブロックを備える。光チップは、この光転送ブロックの表面に貼り付けられる光学表面を有する。このチップの反対側の導電面に第１プリント回路板をハンダ付けする。第２プリント回路板上にエッジ・コネクタを装着する。第１プリント回路板は、エッジ・コネクタに挿入される縁部を有し、それによって、エッジ・コネクタ内の導体と電気的な接続を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、図を詳細に参照するが、各図を通じて同じ参照数字は同じ要素を示す。図１に、全体的に１０で示す本発明による光アセンブリを示す。光アセンブリは、接着剤によって互いに結合されてキューブ２０を形成する６つのピラミッド形状の光学区域（optical sections）ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを備える。図１に示す向きでは、区域ａ、ｂ、ｃ、ｄは「側面」区域であり、区域ｅは「上部」区域、区域ｆは「底部」区域である。（図１では、側面区域をよりよく示すために上部区域ｅは取り除いてあり見えていない。図１では、側面区域に隠れているために底部区域ｆも見えていない。）例として、接着剤は光学的に透明なＵＶ硬化型のアクリルとすることができ、ピラミッド部は成型または研磨する。各ピラミッド部はそれぞれ同じであり、プラスチックまたはガラスなど光学的に透明で澄んだ材料から形成する。各ピラミッド部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは、それぞれ正三角形の形状の４つの同じ側面を有する。ただし、本発明は、他のタイプの光キューブまたは形状で実施することもできる。たとえば、本発明は、以下の形状を有する２つの区域によって形成されるキューブで実施することができる。各区域は、１つの稜から反対側の平行な稜に切断されたキューブの半分の形状を有する（そのため、米国特許第６，０３４，８２１号に示すように、対向する２つの三角形表面および３つの矩形表面を有する）。
【００１２】
光送信機チップ４０（ａ）および４４（ａ）は、キューブ２０の表面４２（ａ）に貼り付けられる光学表面を有し、光受信機チップ１４０（ａ）および１４４（ａ）は、キューブの同じ表面４２（ａ）上に搭載される。同様に、キューブ２０の他の表面４２ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆはそれぞれ、その上に搭載されたそれぞれの２つの光送信機チップおよび２つの光受信機チップを有する。すなわち、表面４２ｂ上に光送信機チップ４０（ｂ）と４４（ｂ）および光受信機チップ１４０（ｂ）と１４４（ｂ）、表面４２ｃ上に光送信機チップ４０（ｃ）と４４（ｃ）および光受信機チップ１４０（ｃ）と１４４（ｃ）、表面４２ｄ上に光送信機チップ４０（ｄ）と４４（ｄ）および光受信機チップ１４０（ｄ）と１４４（ｄ）、表面４２ｅ上に光送信機チップ４０（ｅ）と４４（ｅ）および光受信機チップ１４０（ｅ）と１４４（ｅ）、ならびに表面４２ｆ上に光送信機チップ４０（ｆ）と４４（ｆ）および光受信機チップ１４０（ｆ）と１４４（ｆ）を有する。各光送信機チップおよび光受信機チップは、チップの周囲上の光学的に透明なＵＶ硬化型アクリル接着剤などの接着剤でキューブのそれぞれの表面に貼り付けられる光学表面を有する。使用する光送信機のタイプに応じて、ヒート・シンクが必要になり得る。このヒート・シンクは、チップ上に直接配置するか、あるいはチップに取り付けられた可撓性プリント回路板９０ａ、９０ｃまたは９０ｂ／ｅ／ｄの反対側に配置することになろう。ヒート・シンクが可撓性プリント回路板の反対側に直接装着される場合、チップから熱を伝達するために、可撓性プリント回路板の一方の面上のチップから、可撓性プリント回路板を貫通して、可撓性プリント回路板の他方の面上のヒート・シンクに至るいくつかの銅製ビアが存在することになろう。各チップは、キューブ内のそれぞれの開口５０または挿入部５０に重ねて置かれる。各挿入部の内面は、一連の小型レンズ５２またはレンズレット（lenslet）５２の形状になっており、それによって、光送信機および光受信機の位置合わせが容易になる。これらのレンズレットは、光送信機および光受信機を配置するキューブ外面にも位置合わせされる。例として、これらのレンズレットは、光学的に透明なプラスチックまたはプレキシガラス（アクリル）でできている。例として、各光送信機はＶＣＳＥＬであり、各光受信機は光感受性ダイオードを含む。
【００１３】
キューブ２０により、（ａ）光信号６０などの光を、１つの表面からキューブをまっすぐに貫通して反対側の表面に透過させることができ、（ｂ）光信号６２などの光を、光キューブの１つの表面からその光学表面に直交する表面に９０°ミラー反射させることができ、（ｃ）「ビームを分割する」構成で、光信号の一部６４をキューブをまっすぐに貫通して透過させ、その光信号の残りの部分６６を９０°ミラー反射させることができる。妨害がない場合には、光信号６０は、１つのレンズレットからキューブを貫通して反対側のレンズレットにまっすぐに透過する。このように光を透過させるためには、光路内の光学区域ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ間の接合部がかなり透明である必要がある。これには、区域ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの表面が滑らかであることと、各区域を互いに結合する接着剤中に気泡がないことが助けとなる。表面４２ａから発した光信号６２を９０°反射させるには、光路中のピラミッド区域４２ｄ上の表面領域７２に、クロムなどのミラー材料を完全に被覆する。こうすると、光信号６２は、表面４２ｂに向かって９０°反射することになる。「１００％」ミラーにより、ほぼすべての光信号６２が反射し、そのため、ミラーを透過して表面４２ｃに至る光はほとんどない。光信号６４、６６のビーム分割を行うには、ピラミッド部４２ｄの表面領域７４に、クロムなどのハーフ・ミラー材料を弱く被覆する。この「ハーフ」ミラーにより、光信号の約半分６６が表面４２ｂに向かって９０°反射し、光信号の約半分６４が表面４２ｃに向かって透過する。
【００１４】
図１に、３つの可撓性プリント回路板９０ａ、９０ｃおよび９０ｂ／ｅ／ｄを示す（ただし、可撓性プリント回路板９０ｂ／ｅ／ｄの上部水平部分は、その下の光キューブ２０の残りの部分を示すために取り除いてある）。可撓性プリント回路板はそれぞれ、約５１〜７６ミクロン（約０．００２〜０．００３インチ）の厚さを有するポリイミド・シートなどの可撓性基材を含む。可撓性基材上には、ポリイミド・シート上で銅の生成、エッチングおよび除去加工を行うことによって形成した導電回路がある。可撓性プリント回路板一般についてのさらなる詳細は、クレメンティ（Clementi）他、米国特許第４，６８１，６５４号に出ている。この特許をここに参照する。可撓性プリント回路板上の導電体の一部は、以下で説明するパッドであり、それによって、光送信機および受信機チップへの相互接続が行われる。可撓性プリント回路板上の導電体の他の部分を用いて、光送信機と受信機チップが互いに相互接続され、かつそれらが、以下で説明する剛体プリント回路板９４に相互接続される。「Ｌ」形可撓性プリント回路板９０ａは、表面４２ａ上の光送信機および受信機チップ用のものである。「Ｌ」形可撓性プリント回路板９０ｃは、表面４２ｃ上の光送信機および受信機チップ用のものである。図２に示すように、「曲がりくねった」形状の可撓性プリント回路板９０ｂ／ｅ／ｄは、表面４２ｂ、４２ｅおよび４２ｄ上の光送信機および受信機チップ用のものである。したがって、可撓性プリント回路板９０ａは、光送信機チップ４０ａと４４ａおよび光受信機チップ１４０ａと１４４ａの露出表面に機械的かつ電気的に接続される。可撓性プリント回路板９０ｃは、光送信機チップ４０ｃと４４ｃおよび光受信機チップ１４０ｃと１４４ｃの露出表面に機械的かつ電気的に接続される。可撓性プリント回路板９０ｂ／ｅ／ｄは、光送信機チップ４０ｂと４４ｂおよび光受信機チップ１４０ｂと１４４ｂ、光送信機チップ４０ｅと４４ｅおよび光受信機チップ１４０ｅと１４４ｅならびに光送信機チップ４０ｄと４４ｄおよび光受信機チップ１４０ｄと１４４ｄの露出表面に機械的かつ電気的に接続される。
【００１５】
光送信機および光受信機はそれぞれ、「フリップ・チップ」構成のハンダ・ボールによって、それぞれの可撓性プリント回路板に機械的かつ電気的に結合される。このフリップ・チップ構成によれば、各光送信機チップおよび各光受信機チップの露出した導電表面上に複数のハンダ・パッドがあり、可撓性プリント回路板上に複数の位置合わせされたハンダ・パッドがある。チップまたは可撓性プリント回路板あるいはその両方の上のハンダ・パッドに、ハンダ・ボールを付ける。チップ上の適切なハンダ・ボールの例は、９７％／３％（鉛／スズ）または９０％／１０％（鉛／スズ）ハンダである。次いで、可撓性プリント回路板をチップに近接させる。その後、可撓性プリント回路板上の６３％／３７％（鉛／スズ）ハンダをリフローして、可撓性プリント回路板に光送信機チップおよび光受信機チップを結合する。（所望の場合には、ハンダ・ボールまたはハンダ・ペーストの代わりに導電性接着剤を用いることができる。）チャンリン（Chunlin）他、米国特許第６３６５９６２号およびジェイ・エー・ウェンジャー（J.A. Wenger）他、米国特許第３，５０７，７５６号ならびにカンドロス（Khandros）他、米国特許第５３４６８６１号などに記載されている米国ＩＢＭ社の「Ｃ４」（コントロール・コラプス・チップ接続（4C））を用いて可撓性プリント回路板にチップを結合することができる。チップと可撓性プリント回路板の間の隙間の接着性アンダーフィルによって、チップと可撓性プリント回路板の間で追加の機械的な連結をもたらすこともできる。適切な接着性アンダーフィルの例は、米国ザイメット（Zymet）社のＣＳＰ  １４１２である。
【００１６】
図１および２に示すように、各可撓性プリント回路板を、剛体プリント回路板９４に隣接しかつ平行になるように、コーナ部９２ａ、ｂ、ｃ、ｄで９０°折り曲げる。こうすると、以下で説明するように、可撓性プリント回路板９０ａ、９０ｃおよび９０ｂ／ｅ／ｄが、剛体プリント回路板９４に機械的かつ電気的に容易に接続される。例として、プリント回路板９４は、ＦＲ４またはプリプレグ材料でできており、可撓性プリント回路板に隣接する表面上に回路が形成される。このようなＦＲ４またはプリプレグ材料を複数層設けることができ、各層は回路形成されるか、あるいは電力面を有する。各可撓性プリント回路板９２ａ、ｃ、ｂ／ｅ／ｄを剛体プリント回路板９４に接続するための様々な技術がある。
【００１７】
１つの技術は、ハンダ・ボールまたはハンダ・ペーストによって、可撓性プリント回路板の下面上のハンダ・パッドを剛体プリント回路板の上面上のハンダ・パッドに恒久的に結合することである。可撓性プリント回路板上で９０％／１０％（鉛／スズ）ハンダを用いるか、または、剛体プリント回路上で９７％／３％（鉛／スズ）ハンダを用いることもできるし、あるいはその両方を用いることもできる。別の技術は、キャンベル（Campbell）他、米国特許第５，２２８，８６３号に詳細に記載されているように、可撓性プリント回路板の下面上の接点パッドを剛体プリント回路板の上面上の接点パッドに脱着可能に結合することである。この特許をここに参照する。米国特許第５，２２８，８６３号によれば、プリント回路板９４に隣接する可撓性プリント回路板の各水平部分の上にブロック１９０ａ、ｂ、ｃ、ｄを配置する。ブロック１９０ｂおよび１９０ｄだけを示すが、可撓性プリント回路板９０ａおよび９０ｃ用の同様のブロック１９０ａおよび１９０ｃもある。可撓性プリント回路板および剛体プリント回路板上の相互接続パッドは、貴金属をメッキした銅である。各接点パッドの上には、一方のパッドを他方のパッドに押しつける特定の力を与えるシリコーン・エラストマばね１９６がある。各固体ブロックにいくつかのシリコーンばねを取り付ける。ファスナ１９２ｄおよび１９４ｄにより、１つの接点当たり必要な力が供給され、それによって信頼性の高い接続が得られる。
【００１８】
図２にも示すように、光送信機チップ４０ｆと４４ｆおよび光受信機チップ１４０ｆと１４４ｆを、フリップ・チップ構成でプリント回路板９４に直接取り付ける。（図２に光送信機チップ４０ｆおよび光受信機チップ１４４ｆは示していないが、図２で示す向きでは、光送信機チップ４４ｆおよび光受信機チップ１４０ｆの「後ろ」に配置されている。光受信機チップ１４０ｅおよび１４４ｅは、光送信機チップ４０ｆおよび４４ｆの反対側で光キューブ２０の上部表面４２ｅ上にそれぞれ搭載される。光送信機チップ４０ｅおよび４４ｅはそれぞれ、光受信機チップ１４０ｆおよび１４４ｆの反対側で光キューブ２０の上部表面上に搭載される。）本発明の好ましい実施形態では、光送信機チップ４０ｆおよび４４ｆならびに光受信機チップ１４０ｆおよび１４４ｆと、剛体プリント回路板９４との間に可撓性プリント回路板は介在しない。
【００１９】
上記で説明したように、フリップ・チップ構成によれば、チップ４０ｆ、４４ｆ、１４０ｆおよび１４４ｆの露出した下部導電面および剛体プリント回路板９４の上部露出表面上にハンダ・パッドがあり、それらはハンダ・ボールまたはハンダ・ペーストによって互いに結合している。例として、このハンダ・ボールは、チップ上で９０％／１０％（鉛／スズ）または９７％／３％（鉛／スズ）ハンダ、剛体プリント回路板上で６３％／３７％（鉛／スズ）ハンダとすることができる。（導電性接着剤を使用することも可能である。）ザイメット（Zymet）社の＃ｃｓｐ１４１２などの接着性アンダーフィルによっても、機械的強度を向上させることができる。
【００２０】
剛体プリント回路板上に他の電気的なチップを搭載して、光キューブ上の光送信機および受信機チップと電気通信することができ、かつ、光キューブ上の光送信機および受信機チップの間で電気通信を行うことができる。
【００２１】
図３に、全体的に１１０で示す本発明による光アセンブリの代替実施形態を示す。光アセンブリ１１０は、可撓性プリント回路板９０ａ、９０ｃおよび９０ｂ／ｅ／ｄの代わりに可撓性プリント回路板２９０ａ、２９０ｃおよび２９０ｂ／ｅ／ｄを用いる点を除き、光アセンブリ１０と同じである。（図３には、可撓性プリント回路板２９０ｂ／ｅ／ｄだけを示す。）可撓性プリント回路板２９０ａ、２９０ｃおよび２９０ｂ／ｅ／ｄはそれぞれ、可撓性プリント回路板２９０ａ、２９０ｃおよび２９０ｂ／ｅ／ｄが、コーナ部９２ａ、ｂ、ｃ、ｄまたは剛体プリント回路板９４に隣接する可撓性プリント回路板９０ａ、９０ｃおよび９０ｂ／ｅ／ｄの水平端部を含まない点を除き、可撓性プリント回路板９０ａ、９０ｃおよび９０ｂ／ｅ／ｄと同じである。その代わりに、可撓性プリント回路板２９０ａ、２９０ｃおよび２９０ｂ／ｅ／ｄは、それぞれのエッジ・コネクタ２９６ａ、２９６ｂ、２９６ｃおよび２９６ｄ用の挿入部を形成する端部２９２ａ、２９２ｂ、２９２ｃおよび２９２ｄを含む。（図３には、端部２９２ａおよび２９２ｄだけを示す。）図４に示すように、端部２９２ｄは、可撓性プリント回路板２９０ｂ／ｅ／ｄの残りの部分と連続し、それと一体になっている可撓性プリント回路板２９０ｂ／ｅ／ｄの一部を含む。端部２９２ｄは、ポリイミド・シートの外部表面上に垂直な「金フィンガー」状導体２９８ｄを備えた可撓性ポリイミド・シートの一部を含む。（図３に、端部２９２ａ上の複数の垂直な金フィンガー状導体２９８ａを示す。）ポリイミド・シートの内側表面上には、スティフナ２９９ｄがある。例として、スティフナ２９９ｄは、プラスチック製であり、射出成形され、ポリイミド・シートに接着剤で結合される。エッジ・コネクタ２９６ｄ内には、導体２９８ｄに位置合わせされた垂直な「金フィンガー」状導体３００ｄがある。エッジ・コネクタ２９６ｄ内の導体３００ｄは、接触および摩擦によって端部２９２ｄ上の導体に電気的に接続される。コネクタ２９６ｄは、ファスナまたはハンダによって剛体プリント回路板９４に機械的に接続される。剛体プリント回路板９４との電気的な接続は、（好ましくは）ハンダ付けされた表面マウントまたは孔の中でハンダ付けされたピンによってもたらされる。
【００２２】
上記説明に基づいて、本発明による光アセンブリを開示した。ただし、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの改変および置換を行うことができる。たとえば、光キューブの各表面上に搭載する光送信機および光受信機チップの数を増減することができる。また、異なる構成の可撓性プリント回路板を用いて、光キューブの各表面上の光チップと剛体プリント回路板を相互接続することができる。たとえば、分離した可撓性プリント回路板を用いて、光キューブの各表面上のチップと剛体プリント回路板を相互接続することができる。また、所望の場合には、「Ｕ」形断面を有する可撓性プリント回路板を用いて、光キューブ２０の下面上のチップ４０ｆ、４４ｆ、１４０ｆおよび１４４ｆと剛体プリント回路板９４を相互接続することができる。この代替実施形態では、米国特許第５，２２８，８６３号に記載されているように、可撓性プリント回路板の１つの端部にチップをフリップ・チップ式に接続し、可撓性プリント回路板の別の端部を剛体プリント回路板９４にハンダ付けするか、あるいは、剛体プリント回路板９４に脱着可能に結合する。上記で説明したように、この「Ｕ」形可撓性プリント回路板の２つの端部の間には、可撓性プリント回路板の２つの端部を位置決めするために１８０°折り曲げる可撓性プリント回路板の中間区域がある。このように、限定するのではなく、例として本発明を開示した。本発明の範囲を限定するには、添付の特許請求の範囲を参照すべきである。
【００２３】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００２４】
(１）光キューブと、
前記光キューブの１つの表面上に搭載された第１光送信機チップおよび第１光受信機チップと、
前記光キューブの反対側で前記第１光送信機チップおよび前記第１光受信機チップの導電面にハンダ付けされた第１連続プリント回路板と、
前記光キューブの反対側の表面上に搭載された第２光送信機チップおよび第２光受信機チップと、
前記光キューブの反対側で前記第２光送信機チップおよび前記第２光受信機チップの導電面にハンダ付けされた第２連続プリント回路板とを備える光アセンブリであって、
前記第１光送信機チップを、前記光キューブを介して前記第２光受信機チップに光学的に位置合わせし、前記第２光送信機チップを、前記光キューブを介して前記第１光受信機チップに光学的に位置合わせする、光アセンブリ。
(２）前記第１プリント回路板が可撓性であり、前記第２プリント回路板が可撓性である、上記（１）に記載の光アセンブリ。
(３）前記第１プリント回路板が、別のプリント回路板に平行で、かつ電気的に接続された第１端部を含み、前記第２プリント回路板が、前記別のプリント回路板に平行で、かつ電気的に接続された第２端部を含む、上記（２）に記載の光アセンブリ。
(４）前記第１端部が前記別のプリント回路板にハンダ付けされ、前記第２端部が前記別のプリント回路板にハンダ付けされる、上記（３）に記載の光アセンブリ。
(５）前記光キューブが複数の光学区域を含み、それによって、前記区域の１つが、前記第１光送信機に位置合わせされた４５°の角度が付いた内部表面が得られる、上記（１）に記載の光アセンブリ。
(６）光キューブと、
ほぼ剛体のプリント回路板と、
前記光キューブ表面上に貼り付けられた光学表面および前記剛体プリント回路板にフリップ・チップ式に取り付けられた導電面を有する第１光チップと、
可撓性のプリント回路板と、
前記光キューブの反対側の表面上に貼り付けられた光学表面および前記可撓性プリント回路板に電気的に接続された導電面を有する第２光チップとを備える光アセンブリであって、
前記可撓性プリント回路板が、前記剛体プリント回路板にも電気的に接続され、
前記第１光チップおよび前記第２光チップが、前記光キューブを介して互いに光学的に位置合わせされ、それによって、前記第１および第２光チップが互いに接続を行うことができる、光アセンブリ。
(７）前記第１光チップが光送信機であり、前記第２光チップが光受信機である、上記（６）に記載の光アセンブリ。
(８）前記光キューブの第１の前記表面に貼り付けられた光学表面および前記剛体プリント回路板にフリップ・チップ式に取り付けられた導電面を有する第３光チップと、
前記光キューブの前記反対側の表面上に貼り付けられた光学表面および前記可撓性プリント回路板に電気的に接続された導電面を有する第４光チップとをさらに備え、
前記第１および第４光チップが光送信機チップであり、前記第２および第３光チップが光受信機チップであり、
前記第３および第４光チップが、前記光キューブを介して互いに光学的に位置合わせされ、それによって、前記第３および第４光チップが互いに通信することができる、上記（６）に記載の光アセンブリ。
(９）光転送ブロックと、
前記光転送ブロックの表面に貼り付けられた光学表面を有する光チップと、
前記チップの反対側の導電面にハンダ付けされた第１プリント回路板と、
第２プリント回路板と、
前記第２プリント回路板上に装着されたエッジ・コネクタとを備える光アセンブリであって、前記第１プリント回路板が、前記エッジ・コネクタ内の導体と電気的な接続を行うために、前記エッジ・コネクタ内に挿入される縁部を有する、光アセンブリ。
(１０）前記第１プリント回路板が、前記エッジ・コネクタの外側で可撓性であり、前記縁部がスティフナを含む、上記（９）に記載の光アセンブリ。
(１１）前記エッジ・コネクタが、前記第２プリント回路板の表面上に装着される、上記（９）に記載の光アセンブリ。
(１２）前記第１プリント回路板が、前記第２プリント回路板に直交する、上記（９）に記載の光アセンブリ。
(１３）前記光転送ブロックの別の表面に貼り付けられた光学表面および前記第２プリント回路板にフリップ・チップ式に取り付けられた導電面を有する第２光チップをさらに備える、上記（９）に記載の光アセンブリ。
(１４）前記光転送ブロックが内部ミラー領域を除いて透明である、上記（９）に記載の光アセンブリ。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による光アセンブリを示す上面断面図である。
【図２】図１の光アセンブリを示す側面図である。
【図３】本発明の別の実施形態による光アセンブリを示す側面部分断面図である。
【図４】図３の光アセンブリとプリント回路板の間の電気的接触部を示すより詳細な側面断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  光アセンブリ
２０  光キューブ
４０（ａ）  光送信機チップ
４０（ｂ）  光送信機チップ
４０（ｃ）  光送信機チップ
４０（ｄ）  光送信機チップ
４０（ｅ）  光送信機チップ
４０（ｆ）  光送信機チップ
４２（ａ）  表面
４２ｂ  表面
４２ｃ  表面
４２ｄ  表面
４２ｅ  表面
４２ｆ  表面
４４（ａ）  光送信機チップ
４４（ｂ）  光送信機チップ
４４（ｃ）  光送信機チップ
４４（ｄ）  光送信機チップ
４４（ｅ）  光送信機チップ
４４（ｆ）  光送信機チップ
５０  開口、挿入部
５２  小型レンズ、レンズレット
６０  光信号
６２  光信号
６４  光信号
６６  光信号
７２  表面領域
７４  表面領域
９０ａ  可撓性プリント回路板
９０ｃ  可撓性プリント回路板
９０ｂ／ｅ／ｄ  可撓性プリント回路板
９２ａ  コーナ部
９２ｂ  コーナ部
９２ｃ  コーナ部
９２ｄ  コーナ部
９４  剛体プリント回路板
１１０  光アセンブリ
１４０（ａ）  光受信機チップ
１４０（ｂ）  光受信機チップ
１４０（ｃ）  光受信機チップ
１４０（ｄ）  光受信機チップ
１４０（ｅ）  光受信機チップ
１４０（ｆ）  光受信機チップ
１４４（ａ）  光受信機チップ
１４４（ｂ）  光受信機チップ
１４４（ｃ）  光受信機チップ
１４４（ｄ）  光受信機チップ
１４４（ｅ）  光受信機チップ
１４４（ｆ）  光受信機チップ
１９０ａ  ブロック
１９０ｂ  ブロック
１９０ｃ  ブロック
１９０ｄ  ブロック
１９２ｄ  ファスナ
１９４ｄ  ファスナ
１９６  ばね
２９０ａ  可撓性プリント回路板
２９０ｃ  可撓性プリント回路板
２９０ｂ／ｅ／ｄ  可撓性プリント回路板
２９２ａ  端部
２９２ｂ  端部
２９２ｃ  端部
２９２ｄ  端部
２９６ａ  エッジ・コネクタ
２９６ｂ  エッジ・コネクタ
２９６ｃ  エッジ・コネクタ
２９６ｄ  エッジ・コネクタ
２９８ａ  導体
２９８ｄ  導体
２９９ｄ  スティフナ
３００ｄ  導体
ａ  光学区域
ｂ  光学区域
ｃ  光学区域
ｄ  光学区域
ｅ  光学区域
ｆ  光学区域
【図１】
2004336780.tif 000003
【図２】
2004336780.tif 000004
【図３】
2004336780.tif 000005
【図４】
2004336780.tif 000006