(57)【要約】      （修正有）【課題】光を光ファイバーコネクターから埋め込み型ＰＷＢ導波路へ都合よくかつ確実に連結／分離することができる光インターフェイスアセンブリーを提供する。【解決手段】複数の光導波路を有している第１部分が含まれている。この第１部分は、光ファイバーコネクターと嵌め込み係合するように構成されている。この第１部分には第２部分が嵌め込まれる。この第２部分は、埋め込み型導波路アセンブリーを含む電子基板と嵌め込み係合するように構成されている。第１部分および第２部分はさらに、前記複数の光導波路を、第１部分の第１端で、前記埋め込み型導波路アセンブリーの複数の対応導波路コアに整合させるように構成されている。第１部分および第２部分はさらに、前記複数の光導波路を、第１部分の第２端で、前記光ファイバーコネクターの複数の対応光ファイバーに整合させるように構成された。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光導波路を含む第１部分であって、該第１部分が、光ファイバーコネクターに嵌め込み係合するように構成されている当該第１部分；および
該第１部分に嵌め込まれた第２部分であって、この第２部分が、埋め込み型導波路アセンブリーを含む電子基板に嵌め込み係合するように構成されている当該第２部分
を含む光インターフェイスアセンブリーであって；
ここで、前記の第１部分および第２部分がさらに、前記複数の光導波路を、前記第１部分の第１端で、前記埋め込み型導波路アセンブリーの複数の対応導波路コアに整合させるように構成され、かつ、前記の第１部分および第２部分がさらに、前記複数の光導波路を、前記第１部分の第２端で、前記光ファイバーコネクターにおける複数の対応光ファイバーに整合させるように構成されている
前記光インターフェイスアセンブリー。
【請求項２】
前記複数の光導波路が、複数の光ファイバーを含む、請求項１記載の光インターフェイスアセンブリー。
【請求項３】
前記第１部分が、
内部に形成された複数のファイバー溝を含む基部部材であって、該基部部材が、その内部に形成された１つ以上の雌型連結形態をさらに含む前記基部部材；および
前記基部部材を覆う上部部材であって、該上部部材および前記基部部材が、これらの間に配置された前記複数の光ファイバーを有している前記上部部材
をさらに含む、請求項１記載の光インターフェイスアセンブリー。
【請求項４】
前記第１部分の前記上部部材が、前記第２部分を収容するようにその外縁に沿って規定された一対のフランジを含む、請求項３記載の光インターフェイスアセンブリー。
【請求項５】
前記第２部分が、前記一対のフランジに係合するための一対の突起をさらに含む、請求項４記載の光インターフェイスアセンブリー。
【請求項６】
前記第２部分が、前記電子基板の雌型または雄型の連結形態にそれぞれ連結するために、その下部表面の上または中に形成された少なくとも１つの雄型または雌型の連結形態をさらに含む、請求項３記載の光インターフェイスアセンブリー。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の光インターフェイスアセンブリー；および
埋め込み型導波路アセンブリーを含む電子基板
を含む電子アセンブリーであって；
前記光インターフェイスアセンブリーの前記第２部分は、前記複数の光導波路が、前記第１部分の第１端で、前記埋め込み型導波路アセンブリーの複数の対応導波路コアに整合するように、前記電子基板に嵌め込まれている、
前記電子アセンブリー。
【請求項８】
複数の光ファイバーを含む光ファイバーコネクターをさらに含み、前記光インターフェイスアセンブリーの前記第１部分は、前記複数の光導波路が、前記第１部分の第２端で、前記光ファイバーコネクターの光ファイバーに整合するように、前記光ファイバーコネクターに嵌め込まれている請求項７記載の電子基板。
【請求項９】
前記光ファイバーコネクターが、ＭＴコネクターである請求項８記載の電子基板。
【請求項１０】
前記埋め込み型導波路アセンブリーが、
前記電子基板を覆って配置された下部クラッド層；
この下部クラッド層を覆って形成された複数の導波路コア部分；および
これらの複数の導波路コア部分および下部クラッド層を覆って形成されたフォトイメージャブル上部クラッド層
を含み；
ここで、前記導波路コア部分の少なくとも１つが、前記複数の光導波路の前記複数の対応導波路コアへの受動整合のために構成されている、
請求項７〜９のいずれか１項記載の電子基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００３年１２月２２日に提出された米国仮出願第６０／５３２，０２０号の米国特許法第１１９条（ｅ）項における利益を主張するものであり、その仮出願の内容はすべて、引用によってこの明細書に組み入れられる。
【０００２】
この発明は、一般に光通信システムに関するものであり、より詳しくは、光ファイバーをプリント配線板の埋め込み型導波路に連結する方法および構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
コンピューター・ネットワーク機器におけるプリント回路板（ＰＣＢ）のための銅線を置き換えるために光ファイバーを使用することには、充分承認された多くの利点がある。このような可能性のある利点には、帯域幅ならびにデーター転送速度の増大、処理アーキテクチャーにおける進行障害の克服、電磁妨害への耐性ならびにシステムからの発生ノイズの減少、光学的／電気的（Ｏ／Ｅ）対話の排除による待ち時間の減少、より低いピン当りコストでのいっそう密集した実装、および、網目状リングのような新しいプロセッサー相互接続技術の可能化が含まれている。これらの因子および他の因子は、コンピューターシステムの性能（例えば、ＭＩＰＳ（毎秒１００万回の命令）またはＦＬＯＰＳ（毎秒の浮動小数点操作）における処理能力の増大、平行アーキテクチャーにおけるノード計算の増大など）に直接寄与するものである。
【０００４】
最近の数年における処理速度の劇的な増大と、この傾向が続くであろうという予測とについては、銅相互接続技術は、処理装置の帯域幅の要求まで拡張性を与えることができないと思われる。これに対して、光ファイバー部品は、銅の帯域幅／距離に関する制約を受けることがなく、したがって、処理装置間のきわめて高い帯域幅伝送のための好ましい媒体になってきている。しかし、これらの利点を充分に実現するためには、光ファイバー相互接続部品は、現存している電気的接続技術の利点を引き続きもたらすべきでもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、光を入力ファイバーからプリント配線板（ＰＷＢ）基板の内部に形成された埋め込み型導波路へ直接連結するための利用可能な公知の方法は存在していない。その代わりに、従来のコネクターアセンブリーによって、ファイバー対ファイバー連結に焦点が当てられている。
【０００６】
例えば、グリムス（Ｇｒｉｍｅｓ）らに付与された米国特許第６，４０２，３９３号には、バックプレーンに連結されかつバックプレーンから分離されているいくつかの光学デバイスを有している光回路板のための相互接続システムが開示されている。これらの光回路板では、光プラグの列を含むバックプレーンに連結するためにそれらの回路板の端部に取り付けられたジャックレセプタクルが使われる。対応する光プラグおよびレセプタクルは連結されたときに個々にロックし合うことがなく、そのため、バックプレーンから光回路板が抜けやすくなる。
【０００７】
エヌゴ（Ｎｇｏ）らに付与された米国特許第６，４１２，９８６号には、多数の光コネクターを互いにまとめるためのアダプターが開示されている。このアダプターには、プリント回路板へ取り付けるためのフレームと、このフレームの収容区域に移動可能に取り付けられた少なくとも１つのアダプターハウジングとが含まれている。このアダプターハウジングは、２つ以上の光コネクターをその中に収容するとともにこれらの光コネクターをこのアダプターハウジングに個々に連結するような大きさおよび形状に構成されている。これらの光コネクターは、アダプターハウジングの中へ逆方向に収容され、また、そのアダプターハウジングの内側で互いに連結される。
【０００８】
モース（Ｍｏｒｓｅ）らの発明による米国特許出願公開公報２００３／００９５７５８号は、単一チャンネルデバイスまたは多重チャンネルデバイスをファイバーに界接させるための光コネクターアダプターを目的としている。このアダプターは、光信号を伝送するための基板に設けられ、かつ、対向端部、上側基準面および片側面を有している。基板支持体が、この基板と、支持体整合基準を用いてこの基板の上側基準面全体を収容している支持ブラケットとを受けている。しかしながら、このモース開示では、例えば、光ファイバーコネクターとプリント配線板の内部に形成された光導波路との間の直接的なインターフェイスは、まだもたらされていない。
【０００９】
ムーア（Ｍｏｏｒｅ）に付与された米国特許第６，３０２，５９０号には、導波路を有しているプラグに係合するための第１ベイがあるハウジング部に特徴のある光コネクターが開示されている。この第１ベイは、近位端で一部開放されており、また、遠位端で壁を有している。チャンバーが、前記壁で前記第１ベイに隣接しており、また、その中に光通路を有している。加えて、少なくとも２本の外側受動整合ピンが、第１プラグにおける凹部と係合するために、前記第１ベイと一体に形成されている。これらの外側受動整合ピンは、導波路を前記光通路に受動的に整合させ、また、前記壁における開口によって、第１プラグとチャンバーとの間で前記光通路に沿った光信号の伝送が可能になる。
【００１０】
ノット（Ｋｎｏｔｔ）に付与された米国特許第５，１５５，７８４号は、回路板によって支持された光ガイドとバックプレーンによってまたはバックプレーンに関連して支持された光ガイドとの間における光連結手段を目的としている。この連結手段には、２部分からなるプラグ・ソケット光ファイバーコネクターに組み合わされる２部分からなるプラグ・ソケット機構的コネクターが含まれている。この機構的コネクターの一部分は、支持用の回路板すなわちバックプレーンに対してある程度移動可能であり、他の部分はそこにしっかりと固定されている。この光ファイバーコネクターの一部分は、その機構的コネクターの前記固定部分に収納されてそこにしっかりと固定されており、この光ファイバーコネクターの他の部分は、その機構的コネクターの可動部分の中に摺動可能に取り付けられている。
【００１１】
したがって、現存のコネクター技術と互換性のある方法で光を光ファイバーコネクターから埋め込み型ＰＷＢ導波路へ都合よくかつ確実に連結／分離することができるというのは、望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の観点では、光インターフェイスアセンブリーが提供される。この光インターフェイスアセンブリーには、複数の光導波路を有している第１部分が含まれている。この第１部分は、光ファイバーコネクターと嵌め込み係合するように構成されている。この第１部分には第２部分が嵌め込まれる。この第２部分は、埋め込み型導波路アセンブリーを含む電子基板に嵌め込み係合するように構成されている。第１部分および第２部分はさらに、前記複数の光導波路を、第１部分の第１端で、埋め込み型導波路アセンブリーの複数の対応導波路コアに整合させるように、構成されている。第１部分および第２部分はさらに、前記複数の光導波路を、第１部分の第２端で、光ファイバーコネクターの中における複数の対応光ファイバーに整合させるように、構成されている。
【００１３】
別の観点では、電子アセンブリーが提供される。この電子アセンブリーには、先に説明されたような光インターフェイスアセンブリーと、埋め込み型導波路アセンブリーを含む電子基板とが含まれている。この光インターフェイスアセンブリーの第２部分は、前記複数の光導波路が、第１部分の第１端で、埋め込み型導波路アセンブリーの複数の対応導波路コアに整合するように、前記電子基板に嵌め込まれている。
【００１４】
別の観点では、光ファイバーを電子基板に連結するための方法が提供される。この方法には、第１部分および第２部分を有している光インターフェイスアセンブリーを形成することが含まれている。第１部分には、複数の光導波路が備わっている。第１部分はさらに、光ファイバーコネクターと嵌め込み係合するように、構成されている。第２部分は、第１部分に嵌め込まれている。第２部分はさらに、埋め込み型導波路アセンブリーを有している電子基板と嵌め込み係合するように、構成されている。第１部分および第２部分はさらに、前記複数の光ファイバーを、第１部分の一端で、埋め込み型導波路アセンブリーの複数の対応導波路コアに整合させるように、構成されている。
【００１５】
代表的ないくつかの図面では、類似したいくつかの要素が、いくつかの図において類似した参照符号を付けられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この明細書に開示されているのは、光ファイバーを電子基板の内部に形成された埋め込み型導波路に連結するための方法および構造体である。簡単に言えば、光インターフェイスアセンブリーには、第１部分および第２部分が含まれており、ここで、第１部分は、その中に複数の光ファイバーを収容するとともにその第１端で光ファイバーコネクターと嵌め込み係合するように、構成されている。この光ファイバーコネクターは、例えば、ＭＴコネクターなどであってよい。この明細書で使われる用語「電子基板」は、例えば、プリント配線板からなる基板、半導体基板、ガラス基板、マイラー基板などのような構造体を説明することができる。説明の目的のために、用語「プリント配線板」（ＰＷＢ）または「ＰＷＢ基板」もまた、以下で用語「電子基板」と置き換え可能に使われる。
【００１７】
後にさらに詳しく記載されるように、さまざまな構成部品どうしの間の嵌め込み係合が、１種以上の雄／雌嵌め込み構成体について説明される。そして、用語「雄型整合形態」は、あとで使われるように、レール、ピン、柱、スタッド、球、バンプなどが含まれるが、これらに限定されることのない、適切な任意形状の任意の雄型隆起を表すことができる。同様に、用語「雌型整合形態」は、あとで使われるように、スロット、溝、レセプタクル、穴、くぼみなどが含まれるが、これらに限定されることのない、適切な任意形状の任意の雌型収容形態を表すことができる。
【００１８】
したがって、前記第１部分と前記コネクター間の嵌め込み係合は、さまざまな手段、例えば、１つ以上の整合ピン、整合球などによって、達成することができる。前記光インターフェイスアセンブリーの前記第２部分は、前記第１部分と接続されるように構成されている。さらに、前記光インターフェイスアセンブリーの前記第２部分は、例えば、その中に埋め込み型導波路を有しているプリント配線板基板の内部に形成された対応スロットに嵌め込み係合するための１つ以上の隆起を含んでいるか、または、その逆にされている。すなわち、雄型整合形態が備わった部品は雌型整合形態と共に、また、その逆に、設けることができる。
【００１９】
前記第２部分と前記第１部分とがいったん嵌まり合うと、その一体化光インターフェイスアセンブリーは、第１部分の中に収容されたファイバーの端部がＰＷＢの中における対応埋め込み型導波路に整合するようなやり方で、プリント配線板に固定されている。その後、第１部分の他方端の中にコネクターが入れられてその他方端が塞がれ、それによって、コネクター終端光ファイバーとＰＷＢの埋め込み型導波路との間のインターフェイスを完全なものにすることができる。
【００２０】
初めに図１〜図１０を参照すると、代表的な処理手順が示されており、この手順は、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができ、この発明における１つの実施形態にしたがって用いるのに適している。特に、図１はＰＷＢ基板１０２を示しており、この基板は、例えば、その上に形成された金属層１０４（例えば、銅層、銅合金層、または他の適切な導電層もしくは絶縁層）を含むＦＲ４板（または、電子産業において使われる他の種類の基板）からなる。その業界で知られているように、ＦＲ４は、エポキシ樹脂で飽和されたガラス繊維織物から作られた一般等級ラミネートである。このラミネートは、両側性材料および多層基材の両方において使われる。ＦＲ４は、多くの回路板の用途に関するすべてのラミネートの中で、最良の物理的、熱的および電気的性質を有していると、一般に考えられている。しかしながら、この場合もやはり、ポリアミド、ＰＴＦＥなどのような他の材料も用いることができる。図２に示されたように、金属層１０４の一部はエッチングされて、整合基準１０６が作られているが、これらの整合基準は、配線板１０２の埋め込み型導波路が備わっているインターフェイスアセンブリーのファイバーの、続いて起こる受動整合のためのものである。このエッチングは、標準的なフォトリソグラフィ法およびエッチングパターンニング法によって行うことができる。
【００２１】
さて、図３によれば、ＰＷＢ基板１０２の金属層１０４（または、その金属がエッチングされたときには下側表面）の上に下部クラッド層１０８が被覆されている。この下部クラッド層１０８は、埋め込み型導波路のクラッド材料の一部を形成しており、また、ＰＷＢ１０２の上に均一に被覆する（また、必要であれば、その後、図３に示されたように所望の大きさまでパターン化される）ことができる。図４において、コア材料の層を被覆し、続いて結像、現像および硬化することで、下部クラッド層１０８を覆って複数の導波路コア部分１１０が形成される。代表的な１つの実施形態では、このコア層材料（およびコア部分１１０）は、約５ミクロン（μｍ）〜約５００μｍの、より詳しくは約５０±２μｍの厚さを有している。基準マーク１０６は、コア部分１１０の位置を規定するためのホトマスクを整合させるために使うことができる。コア部分１１０の形成の後に、図５に示されるようにコア部分１１０および下部クラッド層１０８を覆って上部クラッド層１１２が形成される。上部クラッド層１１２および下部クラッド層１０８の整合は、基準マーク１０６を参照して、または、コア部分１１０への整合によって、行うことができる。代表的な１つの実施形態では、上部クラッド層１１２および下部クラッド層はそれぞれ、約５〜約５００μｍの、より詳しくは約５０μｍの厚さを有している。
【００２２】
このようにして形成された下部クラッド層１０８、コア部分１１０および上部クラッド層１１２は、ＰＷＢ１０２の上に光学層１１４を集合的に形成する。クラッド／コア／クラッド光学層１１４は、エポキシ、アクリレート、シロキサン、シルセスキオキサン、ポリイミド、またはこれらの組み合わせが含まれるがこれらに限定されることのない、当業界において知られた適切な任意の光学材料から作ることができる。光学層１１４を作り上げているクラッド層／コア層／クラッド層の１つ以上は、フォトイメージャブルなものであってよい。フォトイメージャブルな上部クラッド層１０８の場合には、その整合は、コア部分１１０と同時に形成された対応整合形態へ作ることができるが、これについては、以下でさらに詳しく考察される。これらの材料は、最終のコア構造体の屈折率がクラッド材のそれよりも大きいものであるべきということを理解したうえで、独立して選択することができる。さらに、図６には、ソルダマスクとして作用する任意的な上板誘電体層１１６を、上部クラッド層１１２を覆って形成することが示されている。
【００２３】
その後、図７に示されたように、一組の整合スロット１１８が、誘電体層１１６（また、必要であれば、光学層１１４の一部または全部）の内部に形成されるが、これらのスロットは、結局はそこに固定されるであろう光インターフェイスアセンブリーを収容するためのものである。
【００２４】
図示されたこの実施形態では、インターフェイスアセンブリー当り３つの、Ｕ字状構成に配置されたスロットからなる二組の整合スロットが存在している。しかしながら、ＰＷＢ１０２は、要望に応じて、違った数のインターフェイスアセンブリーを収容するような大きさにすることができる。さらに、インターフェイスアセンブリーを受け入れるのに用いられる、違った数のスロットおよび配列が存在していてもよい。例えば、３つのスロットＵ字状構成の代わりに、一対のスロットを形成して、インターフェイスアセンブリーを受け入れるようにすることができる（すなわち、水平に配置されたスロットは用いられていない）。用いられる整合スロット１１８の数および配列に関わりなく、それらは、例えば、異方性ドライエッチング法により、または、レーザーアブレーション／穿孔法であって、そのレーザー穿孔を整合するために用いられる整合基準１０６のある微小段階で制御されたレーザーアブレーション／穿孔法により、形成することができる。もう１つの選択肢として、フォトイメージャブルであるより厚い上部クラッド層１１２を、上部誘電体層１１６の代わりに使うことができる。このようなフォトイメージャブルクラッド層は、トレンチを作るために、前記コア層の上の整合マークに整合され、露光され、さらに現像されるであろう。
【００２５】
図８に示されたように、ＰＷＢ基板１０２、光学層１１４および誘電体層１１６の一部は、埋め込み型導波路のコア部分１１０におけるそれぞれの端面を露出させるように、除去される。このことは、導波路のコア部分１１０における新たに露出された端面が必要であればその後に研磨されるダイシング法、レーザー穿孔法またはフォトリソグラフィエッチング法のような適切な任意の技術によって、達成することができる。図９では、ＰＷＢ１０２の余分な部分が除去され、それによって、仕上げられた埋め込み型導波路アセンブリー１２０が残される。図１０に示されたように、埋め込み型導波路アセンブリー１２０の製造は、コア部分１１０の中心と誘電体層１１６の上面との間に所定距離Ｌが形成されるように、きびしい整合許容誤差で行われるが、ここで、Ｌは、上部クラッド層１１２の厚さ＋誘電体層の厚さ−導波路コア部分の２分の１厚さによって決定される。一例として、その上部クラッド層およびその誘電体層の厚さが５０μｍであり、かつ、そのコア部分の厚さが２５μｍであれば、Ｌ＝５０μｍ＋５０μｍ−１／２（２５μｍ）＝８７．５μｍである。
【００２６】
さて、図１１〜１７を広く参照すると、埋め込み型導波路アセンブリー１２０と嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順が示されている。この光インターフェイスアセンブリーの第１部分には基部部材２０２が含まれ、この基部部材は、その中に形成された複数のファイバー溝２０４を有している。１つの実施形態では、基部部材２０２は、半導体基板（例えば、（１００）方位単結晶シリコン基板のような単結晶シリコン基板）から形成することができ、また、ファイバー溝２０４は、そのシリコン中にエッチングされたＶ字状の溝であってよい。しかしながら、成形プラスチックのような他の材料もまた意図されている。いずれにせよ、ファイバー溝２０４は、その中に挿入される複数の光ファイバー（図１１には示されていない）を収容するように構成されている。さらに、その中に挿入された雄型整合ピン（図１１には示されていない）を収容するために、基部部材２０２の中には、別の組の、より大きい溝２０６が形成されている。これらの整合ピン溝２０６は基部部材２０２の全長を通って延びている必要はない、ということに気づくであろう。
【００２７】
図１２では、基部部材２０２を覆っている上部部材２０８が、これらの間に挿入された複数の光ファイバー２１０とともに示されている。この上部部材は、基部部材２０２について先に説明されたのと同じであるいくつかの材料から形成することができ、典型的には、それと同じ材料から形成される。この上部部材は、場合によっては、図示されたように基部部材２０２と同じ形状であってよい。基部部材２０２および上部部材２０８の一方には、前記ファイバー溝の代わりに、平坦面が含まれていてもよい。基部部材および上部部材は、エポキシ樹脂または他の接着剤によって封止されており、また、光ファイバー２１０の両端部は研磨されていてもよい。図１３に示されたように、上部部材２０８の一部は、いくつかのフランジ２１２を形成してそれらを光インターフェイスアセンブリーの第２部分への取り付けを容易にするためにその後に使うことができるように、その外縁に沿って（例えば、エッチングまたは機械加工により）、除去することができる。それによって、光インターフェイスアセンブリーの第１部分が規定される。後にわかるであろうが、これらのフランジ２１２の厚さ「ｔ」は、埋め込み型導波路アセンブリー１２０の製品からの距離Ｌに一致している。代わりの１つの実施形態では、これらのフランジ２１２は、基部部材２０２の上面が、ファイバー溝２０４およびピン溝２０６のためと、そこへの前記第２部分の取り付け用受け入れ表面のためとの参照基準として作用するように、上部部材２０８を基部部材２０２よりも狭い幅で形成することによって、簡単に形成することもできる。
【００２８】
図１４には、整合ピン溝２０６の内部に一対の整合ピン２１４を挿入することが示されている。これらのピン２１４は、例えばエポキシ樹脂によって固定することができる。しかしながら、これらのピン２１４は、図１１における基部部材２０２の形成後のような、より早い処理段階の際に挿入することもできる、ということはわかるであろう。
【００２９】
図１５には、この光インターフェイスアセンブリーの第２部分が示されている。第１部分の場合と同様に、この第２部分は、基部部材および上部部材に関して先に説明されたような材料の基板２１６から作ることができる。この基板に含まれた一対の突起２１８が、前記第１部分からフランジ２１２に係合するように、構成されている。基板２１６の下部表面には、埋め込み型導波路アセンブリー１２０における整合スロット１１８に嵌め込み係合するために、複数のレール２２０もまた含まれている。この図に示された特定図は、これらのレールが示されるように、「上下逆」のものであることに気づくであろう。図１５には、これらのレール２２０のためのＵ字状構成が示されているが、レールの形態は、前記スロットの形態に一致する限り、他のいくつかの形態もまた予想される。
【００３０】
第１部分および第２部分が仕上げられると、それらは、図１６に示されたように、互いに嵌め込まれる。これらの部分は、例えば、エポキシ樹脂または他の適切な接合剤によって、互いに接合することができる。したがって、その結果得られる光インターフェイスアセンブリー２２２は、光ファイバーコネクターと埋め込み型導波路アセンブリー１２０との間のインターフェイスをもたらすことができる。最後に、図１７に示されたように、一対の光インターフェイスアセンブリー２２２が、プリント配線板２２４の内部に形成された、完成した一対の埋め込み型導波路アセンブリー（図１７には示されていない）に対応して、取り付けられている。導波路のコアが備わった光インターフェイスアセンブリー２２２の内部でのファイバーの整合は、例えば、前記のレール／スロットが使われる予備整合工程によって、次いで、光インターフェイスアセンブリー２２２の能動整合と、エポキシ樹脂のような接合剤を用いる板２２４への接合とによって、実施することができる。
【００３１】
この例示的実施形態では、光インターフェイスアセンブリー２２２の第２部分上に規定された前記レールと埋め込み型導波路アセンブリー１２０上に規定された前記スロットとの使用の手段が述べられたが、その逆を同様に適用することができる、ということはわかるであろう。すなわち、埋め込み型導波路アセンブリー１２０は、その上に規定されたレール（すなわち、雄型整合形態）を有するようにイメージ化することができるであろうし、また、前記光インターフェイスアセンブリーの第２部分は、その中に規定されたスロット（すなわち、雌型整合形態）を有するように、機械加工し、エッチングし、さもなければ成形することができるであろう。
【００３２】
さらにまた、整合基準１０６は、図２に示されたように前記ＦＲ４板の外周に沿って形成されている必要はない、ということもわかるであろう。その代わり、この基準は、これ以降の別の実施形態に示されるように、埋め込み型導波路アセンブリー自体の中に直接形成することもできる。例えば、導波路コア部分のパターンニングの際に、整合基準もまた、そのコア材料からパターン化することができるであろう。前記上部クラッド層がフォトイメージャブルなものであれば、整合基準は、前記光インターフェイスアセンブリーのための雄型整合形態または雌型整合形態として作用することもできるであろう。
【００３３】
さて、図１８〜２１を広く参照すると、光インターフェイスアセンブリー３００の代わりの実施形態が示されており、ここで、アセンブリー３００は、例示的目的のために、半透明構造体として表されている。とりわけ、第１部分３０１には基部部材３０２が含まれ、この基部部材には、その中に形成された複数のファイバー溝３０４と、その中に形成された一対の整合ピン溝３０６とがある。図１８および図１９の分解斜視図に示されたように、複数の光ファイバー３０８および一対の整合ピン３１０が、それぞれファイバー溝３０４および整合ピン溝３０６の内部に配置されるように、構成されている。さらに、複数の光ファイバー３０８を覆うために、リッド部材３１２が設けられている。先の実施形態の場合と同じように、整合ピン３１０は、例えばＭＴコネクターのような光コネクター３１４と嵌まり合うように構成されている。
【００３４】
光インターフェイスアセンブリー３００の第２部分３１５には、整合ピン３１０とともにリッド部材３１２を覆うように構成された上部部材３１６が含まれている。そして、第２部分３１５の第１端３１８に、リッド部材３１２を収容するための１つのくぼみ部分３２０と、整合ピン３１０を収容するための一対の整合ピン溝３２１とが設けられている。第２部分３１５の第２端３２２は、先に考察されたように、埋め込み型導波路アセンブリーおよびプリント配線板に嵌め込み係合するように構成されている。
【００３５】
これらの図面には、雌型レセプタクルのあるＭＴコネクターまたは他のコネクターへ連結するための雄型ピン３１０を有している光インターフェイスアセンブリー３００が示されているが、逆の構成体もまた用いることができるであろう。言い換えると、アセンブリー３００もまた、雄型ピンを有しているコネクターとともに用いるために互換性があり、そのアセンブリーは、これらのコネクターピンのためのレセプタクルを含んでいるであろう。このことは、例えば、基部部材３０２と上部部材３１６との間における整合のためのより短いピン３１０を使うことによって、実施することができるであろう。このようにして、整合ピン溝３０６の一部は、雄型コネクターピンのための雌型連結レセプタクルとして作用することもできるであろう。
【００３６】
基部部材３０２は、例えばシリコンまたはプラスチックから作ることができる。溝３０４，３０６がシリコンの異方性エッチングによって製造されている実施形態では、前記光ファイバーのコアは、参照表面（すなわち、図示された実施形態における基部部材３０２の上面）に対してサブミクロン単位の許容誤差まで位置合わせすることができる。さらにまた、整合ピン溝３０６は、適切なエッチング技術によって、光ファイバー溝３０４と同時に製造することができる。しかしながら、この場合もやはり、シリコンエッチングが、溝を厳しい許容誤差で製造するための適切な選択肢ではあるものの、プラスチック射出成形および他の製造技術を実施することができる。
【００３７】
リッド部材３１２は、同じようにシリコンまたはプラスチックから作ることができ、また、ファイバー３０８を固定するために基部部材３０２の中に設けられた対応ファイバー溝を含むように構成することができる。代表的な１つの実施形態では、光ファイバー３０８は、基部部材３０２の溝３０４の中に配置して、エポキシ樹脂のような適切な接合剤でリッド部材３１２に固定することができる。ファイバー３０８を固定するために他のいくつかの手段を使うことができるであろうし、したがって、リッド部材３１２は、場合によっては省略することができる。
【００３８】
基部部材３０２およびファイバー３０８がいったん互いに固定されると、光インターフェイスアセンブリー３００は、その前側面および後側面の双方で研削および／または研磨されてもよい。これによって、光を一方の側面から他方の側面まで通過させることができるとともにファイバー３０８が光導波路として作用するアセンブリーがもたらされる。代表的な研磨工程に続いて、整合ピン３１０はその後、基部部材３０２の溝３０６の中へ挿入されてもよい。示されたこの実施形態では、ファイバー３０８を固定しているリッド部材３１２は、ピン３１０のアセンブリーと干渉することがなく、適切な接合剤で定位置に接合されてもよい。
【００３９】
次に、上部部材３１６が、基部部材３０２に、かつ、リッド部材３１２を覆って、取り付けられる。この場合もやはり、上部部材３１６は、シリコン、プラスチック、または他の適切な材料から製造することができ、整合ピン３１０を収容するための対応溝３２１を含んでいる。このような溝３２１によって、基部部材３０２に対する上部部材３１６の位置を正確に合わせるための手段ももたらされる。この位置合わせによって、上部部材３１６の下部表面を、プリント配線板基板１０２の上における形態と嵌まり合うための正確な所定間隔で保持することができる。
【００４０】
この点で、埋め込み型導波路アセンブリー１２０の形成は、整合基準についての選択の箇所とフォトイメージャブルな上部クラッド層の利用可能性とに左右されるが、実質的に先に説明されたように実施される、ということにも留意すべきである。雄／雌取付機構が上部クラッド層のレーザー穿孔法によって形成されているかまたはフォトイメージングによって形成されているかに関わりなく、プリント配線板１０２の上に形成された埋め込み型導波路アセンブリー１２０は、下部クラッド層１０８、導波路コア部分１１０、上部クラッド層１１２および（必要であれば）誘電体層／はんだマスク１１６からなることを特徴としている。
【００４１】
図２２は、図１８のＡ−Ａ線に沿った、光インターフェイスアセンブリー３００の第２部分３１５の断面図である。詳しく説明すると、図２２は、上部部材３１６の下部表面における代表的な一対の雄型連結スタッド３２４を示している。図２２は、上部部分３１５の材料（例えば、シリコン、成形プラスチック）から直接形成された雄型連結スタッド３２４を示しているが、これらの雄型連結スタッドは、上部部分３１５の中へまたは上へ適合される別の材料から形成することができるであろう。さらにまた、この実施形態では、雄型連結スタッド３２４は、埋め込み型導波路アセンブリー１２０における雌型連結スロットに嵌まるように構成されている。図２３は、図１８のＢ−Ｂ線に沿った、光インターフェイスアセンブリー３００の上部部材３１６の断面図である。詳しく説明すると、図２３は、整合ピン３１０を収容するための一対の整合ピン溝３２２と、リッド部材３１２を収容するための１つのくぼみ部分３２０とを示している。
【００４２】
図２４は、導波路コア部分１１０が備わったプリント配線板１０２と、光ファイバー３０８が備わりかつ上部部材が除去された光インターフェイスアセンブリー３００との相対位置を示している。導波路コア部分１１０は、光信号の伝送損失が減少するように、光インターフェイスアセンブリー３００の光ファイバー３０８に正確に整合されている。図２４に示されたように、ＰＷＢ基板１０２の外側部分１２２は、上部部材のための整合ガイド（図２４では示されていない）として用いるための導波路コア材料の付加的部分として示されている。この部分１２２は、この例では、フォトリソグラフィ法によって、導波路コア部分１１０と同時に製造することができる。したがって、その部分１２２は、サブミクロンの精度で導波路コア部分１１０に位置合わせすることができる。
【００４３】
図２４にはまた、上部部材３１６を基部部材３０２に整合するための任意の付加的整合形態も示されている。これに関して、その基部部材の上部表面には、複数の空隙すなわちピット３２６が形成されている。これらの空隙は、示されたようにピラミッド形であってもよく、または、異なった形状であってもよい。基部部材３０２にシリコン材料が用いられているときには、空隙３２６はピラミッド形に作るのが特に適している。空隙３２６は、その中に配置された精密嵌合用ボール３２８を受け入れるように構成されている。空隙／ボール構成体は、雄型コネクターが使われるとき、かつ／または、整合ピン３１０が設けられていないときには、特に適切なものである。わかるであろうが、上部部材３１６にも、ボール３２８の上部に整合するように対応空隙が含まれているであろう。空隙／ボール構成体が示されているが、雄／雌整合形態の他の構成体もまた使うことができ、それによって、基部部材と上部部材とが正確に整合される、等しく良好な結果が得られる。
【００４４】
先に考察されたさまざまな整合形態が含まれている上部部材３１６は、適切な接合剤を用いて、光インターフェイスアセンブリー３００の一部として組み立てることができる。その後、この完全な光インターフェイスアセンブリー３００は、プリント配線板基板１０２に接合することができる。これに代えて、上部部材３１６は、まずＰＷＢ基板１０２に接合し、その後に光インターフェイスアセンブリー３００の残部に組み合わすようにすることができる。いずれの場合にも、さまざまな整合溝と整合形態とによって、いくつかの構成部品が互いに自己整合することができる。
【００４５】
この発明は好ましい実施形態について説明されてきたが、この発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を行うことができ、また、均等物を用いることができる、ということは当業者に明らかであろう。さらに、この発明の基本的範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料をこの発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、この発明はこの発明を実施するために検討されたベストモードとして開示された特定の実施形態に限定されるものではないが、この発明は特許請求の範囲の適用範囲に含まれるすべての実施形態を含んでいる、ということが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図２】図２は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図３】図３は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図４】図４は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図５】図５は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図６】図６は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図７】図７は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図８】図８は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図９】図９は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図１０】図１０は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図１１】図１１は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１２】図１２は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１３】図１３は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１４】図１４は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１５】図１５は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１６】図１６は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１７】図１７は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１８】図１８は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図１９】図１９は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２０】図２０は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２１】図２１は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２２】図２２は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２３】図２３は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２４】図２４は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【符号の説明】
【００４７】
１０２  プリント配線板
１０４  金属層
１０６  整合基準
１０８  下部クラッド層
１１０  コア部分
１１２  上部クラッド層
１１４  光学層
１１６  誘電体層
１１８  整合スロット
１２０  埋め込み型導波路アセンブリー
２０２  基部部材
２０４  複数のファイバー溝
２０６  整合ピン溝
２０８  上部部材
２１０  光ファイバー
２１２  フランジ
２１４  ピン
２１６  基板
２１８  一対の突起
２２０  複数のレール
２２２  光インターフェイスアセンブリー
２２４  プリント配線板
３００  光インターフェイスアセンブリー
３０１  第１部分
３０２  基部部材
３０４  ファイバー溝
３０６  一対の整合ピン溝
３０８  光ファイバー
３１０  一対の整合ピン
３１２  リッド部材
３１４  光コネクター
３１５  第２部分
３１６  上部部材
３１８  第２部分３１５の第１端
３２０  くぼみ部分
３２１  一対の整合ピン溝
３２２  第２部分３１５の第２端
３２４  一対の雄型連結スタッド
３２６  空隙
３２８  精密嵌合用ボール
【図１】
2005181959.tif 000003
【図２】
2005181959.tif 000004
【図３】
2005181959.tif 000005
【図４】
2005181959.tif 000006
【図５】
2005181959.tif 000007
【図６】
2005181959.tif 000008
【図７】
2005181959.tif 000009
【図８】
2005181959.tif 000010
【図９】
2005181959.tif 000011
【図１０】
2005181959.tif 000012
【図１１】
2005181959.tif 000013
【図１２】
2005181959.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2005181959.tif 000016
【図１５】
2005181959.tif 000017
【図１６】
2005181959.tif 000018
【図１７】
2005181959.tif 000019
【図１８】
2005181959.tif 000020
【図１９】
2005181959.tif 000021
【図２０】
2005181959.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年12月28日(2004.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
【図１】図１は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図２】図２は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図３】図３は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図４】図４は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図５】図５は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図６】図６は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図７】図７は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図８】図８は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図９】図９は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図１０】図１０は、この発明の１つの実施形態にしたがって用いるのに適している、埋め込み型導波路をその中に有しているプリント配線板の形成において実施することができる、代表的な処理手順の１つを示している。
【図１１】図１１は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１２】図１２は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１３】図１３は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示す図と、その図のＡ部拡大図である。
【図１４】図１４は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１５】図１５は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１６】図１６は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１７】図１７は、図１〜１０の埋め込み型導波路アセンブリーと嵌め込み係合するための光インターフェイスアセンブリーを形成するための代表的な処理手順の１つを示している。
【図１８】図１８は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図１９】図１９は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２０】図２０は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２１】図２１は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２２】図２２は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２３】図２３は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【図２４】図２４は、本発明の光インターフェイスアセンブリーにおける別の実施形態の図を示している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005181959.tif 000027
【図２】
2005181959.tif 000028
【図３】
2005181959.tif 000029
【図４】
2005181959.tif 000030
【図５】
2005181959.tif 000031
【図６】
2005181959.tif 000032
【図７】
2005181959.tif 000033
【図８】
2005181959.tif 000034
【図９】
2005181959.tif 000035
【図１０】
2005181959.tif 000036
【図１１】
2005181959.tif 000037
【図１２】
2005181959.tif 000038
【図１３】
2005181959.tif 000039
【図１４】
2005181959.tif 000040
【図１５】
2005181959.tif 000041
【図１６】
2005181959.tif 000042
【図１７】
2005181959.tif 000043
【図１８】
2005181959.tif 000044
【図１９】
2005181959.tif 000045
【図２０】
2005181959.tif 000046
【図２１】
2005181959.tif 000047
【図２２】
2005181959.tif 000048
【図２３】
2005181959.tif 000049
【図２４】
2005181959.tif 000050
【外国語明細書】
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2005181959000002.pdf
2005181959000003.pdf
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