(57)【要約】電気−光信号処理デバイスを作るための方法およびデバイスを提供する。この方法は、第１の平坦部材および第２の平坦部材を有する光透過性基材を設けるステップであって、光透過性基材が、当接する共通縁部、共通縁部を中心として互いに対し種々の角度で位置する平坦部材、複数の位置合わせ穴が形成される基材を有する、設けるステップを含む。光アレイの複数の光デバイスは、基材の第１の平坦部材上に配設され、光デバイスの伝送路が基材を直接通過する。また、信号プロセッサが基材の第１の平坦部材上に配設される。複数の個々の光ファイバと、光ファイバホルダの第１の表面に配設されたガイドピン穴とを備える光ファイバホルダが、ガイドピンおよびガイドピン穴を用いて光アレイに位置合わせされる。光アレイの光デバイスの光信号は、位置合わせされた光ファイバホルダのそれぞれの光ファイバに結合される。第１の表面を有するプリント回路基板が、基材の第２の平坦部材の嵌合面に取り付けられる。
2004518156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気−光信号処理アセンブリを作る方法であって、
第１の平坦部材および第２の平坦部材を有する光透過性基材をあって、当接する共通縁部、該共通縁部を中心として互いに対し種々の角度で位置する前記平坦部材、および該基材に形成された複数の位置合わせ穴を有する光透過性基材を用意するステップと、
前記複数の位置合わせ穴のそれぞれにガイドピンを配設するステップと、
前記基材の前記第１の平坦部材に光アレイの複数の光デバイスを配設するステップであって、該光デバイスの伝送路が前記基材を直接通過する、光アレイの複数の光デバイスを配設するステップと、
前記基材の前記第１の平坦部材上に信号プロセッサを配設するステップと、
複数の個々の光ファイバと第１の表面に配設されたガイドピン穴を備える光ファイバホルダを、前記ガイドピンおよび前記ガイドピン穴を用いて前記光アレイと位置合わせさせるステップと、
前記光アレイの前記光デバイスの光信号を、前記位置合わせされた光ファイバホルダのそれぞれの光ファイバに結合するステップと、
第１の表面を有するプリント回路基板を前記基材の第２の平坦部材の嵌合面に取り付けるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記信号プロセッサを増幅器として規定することをさらに含む、請求項１に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項３】
前記基材の前記双方の平坦部材に横架する導電トレースを前記基材の第１の表面上に配設することをさらに含む、請求項２に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項４】
前記光アレイの前記光デバイスおよび増幅器を、前記基材の前記双方の平坦部材に横架する前記導電トレースの少なくとも一部と結合させることをさらに含む、請求項３に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項５】
前記光アレイのレーザの駆動信号を増幅する前記増幅器を前記基材にさらに備えることを含む、請求項４に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項６】
前記光アレイの光検出器からの信号を増幅する前記増幅器を前記光透過性基材に備えることをさらに含む、請求項５に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項７】
前記基材の前記第２の表面に配設されるエッチングした溝を設けること、および前記エッチングした溝に沿って前記第１および第２の平坦部材により画定されるＬ字形状ブラケットになるように前記基材を形成することをさらに含む、請求項４に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項８】
前記基材の前記第１の平坦部材と前記第２の平坦部材を、前記基材の前記第１の表面に配設された前記導電トレースの少なくとも一部から形成される可撓性ヒンジにより相互接続させることをさらに含む、請求項７に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項９】
前記相互接続ヒンジにわたって前記基材の前記第１の表面に可撓性材料を配設することをさらに含む、請求項８に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項１０】
前記第１の平坦部材と前記第２の平坦部材を接続する前記相互接続ヒンジにわたって配設されるポリイミド層として、前記基材の前記第１の表面に配設される前記可撓性材料を画定するすることをさらに含む、請求項９に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項１１】
電気−光信号処理デバイスであって、当該パッケージは、
第１の平坦部材および第２の平坦部材を有する光透過性基材であって、該基材が、当接する共通縁部、異なる角度で位置する該平坦部材、該基材に形成された位置合わせ穴を有する、光透過性基材と、
前記基材の前記第１の平坦部材に配設される前記光アレイの複数の光デバイスであって、該光デバイスの伝送路が前記基材を直接通過する、複数の光デバイスと、
前記基材の前記第１の平坦部材に配設される信号プロセッサと、
複数の光ファイバを保持し、かつ前記基材の第１の表面に配設されるガイドピン穴を用いて前記アレイの前記光デバイスをガイドして前記個々の光ファイバと位置合わせされるようにする手段と、
前記基材の第２の平坦部材の嵌合面に取り付けられる第１の表面を有するプリント回路基板と、
を備える電気−信号処理デバイス。
【請求項１２】
前記信号プロセッサは、増幅器をさらに備える、請求項１１に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項１３】
前記基材の前記双方の平坦部材に横架する導電トレースをさらに備える、請求項１２に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項１４】
前記基材の前記平坦部材に横架する前記導電トレースの少なくとも一部は、前記光アレイの前記光デバイスと前記増幅器との間の電気的結合をさらに備える、請求項１３に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項１５】
前記光アレイのレーザの駆動信号を増幅するように前記基材上に接続される増幅器をさらに備える、請求項１４に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項１６】
前記光アレイの光検出器からの信号を増幅するように前記光透過性基材上に接続される増幅器をさらに備える、請求項１５に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項１７】
前記基材の前記第２の表面に配設されたエッチングした溝をさらに備え、前記基材は、前記エッチングした溝の各側の前記第１の平坦部材および前記第２の平坦部材によって画定されるＬ字形状ブラケットになるように形成される、請求項１４に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項１８】
前記基材の前記第１の表面に配設される前記導電トレースの少なくとも一部は、前記基材の前記第１の平坦部材と前記第２の平坦部材を相互接続して、相互接続ヒンジを形成する、請求項１７に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項１９】
前記相互接続ヒンジに略近接して前記基材の前記第１の表面に配設される可撓性材料をさらに備える、請求項１８に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項２０】
前記相互接続ヒンジに略近接して前記基材の前記第１の表面に配設される前記可撓性材料は、前記相互接続ヒンジにわたるポリイミド層を前記第１の平坦部材および前記第２の平坦部材に取着することをさらに含む、請求項１９に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項２１】
電気−光信号処理アセンブリを作る方法であって、
複数の位置合わせ穴が形成された光透過性基材を用意するステップと、
前記複数の位置合わせ穴のそれぞれにガイドピンを配設するステップと、
光デバイス伝送路が前記光透過性基材の本体を直接通過する光デバイスを設けるステップと、
光ファイバホルダを、前記ガイドピンおよび前記ガイドピン穴を用いて前記光デバイスと位置合わせさせるステップと、
前記光アレイの前記光デバイスの光信号を、前記位置合わせされた光ファイバホルダの個々の光ファイバに結合するステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
前記基材に信号プロセッサを配設することをさらに含む、請求項２１に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項２３】
前記信号プロセッサを増幅器として規定することをさらに含む、請求項２２に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項２４】
第１の平坦部材および第２の平坦部材を有する光透過性基材であって、当接する共通縁部、該共通縁部を中心として互いに対し種々の角度で位置する該平坦部材を有する光透過性基材をさらに備える、請求項２３に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項２５】
前記基材の前記双方の平坦部材に横架する導電トレースを前記基材の第１の表面に配設することをさらに含む、請求項２４に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項２６】
前記光デバイスおよび増幅器を、前記基材の前記双方の平坦部材に横架する前記導電トレースの少なくとも一部と結合させることをさらに含む、請求項２５に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項２７】
前記光デバイスのレーザの駆動信号を増幅する前記基材上の増幅器を備えることをさらに含む、請求項２６に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項２８】
前記光デバイスの光検出器からの信号を増幅する前記光透過性基材上の増幅器を備えることをさらに含む、請求項２７に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項２９】
前記基材の第２の表面にエッチングした溝を設けること、および前記エッチングした溝に沿って前記第１の平坦部材および前記第２の平坦部材によって画定されるＬ字形状ブラケットになるように前記基材を形成することをさらに含む、請求項２６に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項３０】
前記基材の前記第１の平坦部材と前記第２の平坦部材を、前記基材の前記第１の表面に配設された前記導電トレースの少なくとも一部から形成される可撓性ヒンジにより相互接続することをさらに含む、請求項２９に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項３１】
前記相互接続ヒンジにわたって前記基材の前記第１の表面に可撓性材料を配設することをさらに含む、請求項３０に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項３２】
前記第１の平坦部材と前記第２の平坦部材を接続する前記相互接続ヒンジにわたって配設されるポリイミド層として、前記基材の前記第１の表面に配設される前記可撓性材料を画定することをさらに含む、請求項３１に記載の電気−光信号処理デバイスを作る方法。
【請求項３３】
電気−光信号処理デバイスであって、当該パッケージは、
位置合わせ穴が形成される光透過性基材と、
前記光透過性基材の本体を直接通過する伝送路を有する光デバイスと、
光ファイバを保持し、かつ前記位置合わせ穴を用いて前記光デバイスをガイドして前記個々の光ファイバと位置合わせされるようにする手段と、
を備える、電気−信号処理デバイス。
【請求項３４】
前記基材に配設される信号プロセッサをさらに備える、請求項３３に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項３５】
前記信号プロセッサは、増幅器をさらに備える、請求項３４に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項３６】
前記光透過性基材の前記第１の平坦部材および前記第２の平坦部材をさらに含み、前記平坦部材は、種々の角度に位置し、当接する共通縁部を有する、請求項３５に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項３７】
前記基材の前記双方の平坦部材に横架する導電トレースをさらに備える、請求項３６に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項３８】
前記基材の前記平坦部材に横架する前記導電トレースの少なくとも一部は、前記光デバイスと前記増幅器との間の電気的結合をさらに備える、請求項３７に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項３９】
前記光デバイスのレーザの駆動信号を増幅するのに接続される増幅器を前記基材上にさらに備える、請求項３８に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項４０】
前記光デバイスの光検出器からの信号を増幅するように前記光透過性基材上に接続される増幅器をさらに備える、請求項３９に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項４１】
前記基材の前記第２の表面に配設されたエッチングした溝をさらに含み、前記基材は、前記エッチングした溝の各側の前記第１の平坦部材および前記第２の平坦部材によって画定されるＬ字形状ブラケットになるように形成される、請求項３８に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項４２】
前記基材の前記第１の表面に配設された前記導電トレースの少なくとも一部は、前記基材の前記第１の平坦部材と前記第２の平坦部材を相互接続して、相互接続ヒンジを形成する、請求項４１に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項４３】
前記相互接続ヒンジに略近接して前記基材の前記第１の表面に配設される可撓性材料をさらに含む、請求項４２に記載の電気−光信号処理デバイス。
【請求項４４】
前記相互接続ヒンジに略近接して前記基材の前記第１の表面に配設された前記可撓性材料は、前記相互接続ヒンジにわたるポリイミド層を前記第１の平坦部材および前記第２の平坦部材に取り付けることをさらに含む、請求項４３に記載の電気−光信号処理デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、概して、光デバイスの作製に関し、特に光デバイスと光ファイバの相互接続に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮出願第６０／２３９，０５８号（２０００年１０月５日付けで出願）の利益を主張するものである。
【０００３】
［発明の背景］
光デバイスまたは光デバイスのアレイ、光ファイバまたは光ファイバのアレイ、および相互接続する基材の結合は、困難な作業である。通常、この結合は、手操作あるいは半手操作（ｓｅｍｉ−ｍａｎｕａｌｌｙ）でなされ、複雑であり、非効率であり、大容量製造に適していないというようないくつかの問題を招きかねない。
【０００４】
電気的寄生成分（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐａｒａｓｉｔｉｃｓ）を低減するために、レーザおよびフォトダイオードのような半導体光デバイス（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅ：半導体フォトニックデバイス）と電子インターフェース回路との間に、短い電気相互接続が必要とされている。この電子回路は、光信号ドライバ（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｓｉｇｎａｌ ｄｒｉｖｅｒ）および光信号受信機（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ）を含み得る。光デバイスと電気インターフェース回路との間の距離が減少する必要性は、信号送信データレートが増加するにつれて増す。光コンポーネントは、しばしば、動作を確認し、バーンイン（ｂｕｒｎ−ｉｎ）し、または単にそのデバイスの操作を容易にするために単純なキャリヤ基材上に配設される。次に、この光デバイスおよびキャリヤ基材を別の基材上に配設して、別のパッケージングが完了する。このパッケージングは、ワイヤボンドおよび長くコントロールできないインピーダンスワイヤのような付加的な電気インターフェースを付加して、光デバイスの電気性能を落とす。
【０００５】
光損失および寄生成分を低減するためには、光信号の効率的な結合が必要とされる。光信号は、それらの元の透過軸（ｏｒｉｇｉｎａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｘｉｓ）から分岐する傾向にあるので、結合デバイスまたは導波路は、光送信／受信デバイスに近接していなければならない。光が結合デバイスによって十分に送られないのであれば、信号損失は、光ポートから光コネクタまでの距離が増すとともに増大する。光デバイスと光ファイバとの間の距離の増大による制限を有する装備（ｓｅｔｕｐ）の一例は、光ポートを有する電気光学ＴＯ缶（ｃａｎ）である。缶内に光コンポーネントを配設し、電気ワイヤボンドを形成した後、さらに、光ファイバケーブルと位置を合わせてパッケージングを行わなければならない。光デバイスと光ファイバとの間の距離は比較的大きい場合が多く、同一の半導体基材上での複数の光デバイスの実現可能性を最小にするか、またはなくす。導波路と、同一の半導体に配設された複数の光デバイスとの間の距離が増大するに伴い、光学クロストークが信号の完全性を減少し得る。
【０００６】
従来技術のデバイスには、共通の可撓性基材上に複数のコンポーネントを配設することによって電気および／または光学の相互接続の長さを減少させたものがある。他の従来技術には、光を適正に導くレンズ系の使用の教示を参照し、それにより同一の半導体上に複数の光デバイスを可能にするとともに光損失を最小にするものもある。だが、レンズ形成（ｌｅｎｓｉｎｇ）は、信号損失につながる可能性のある複数の光結合を必要とし得る。さらに、複数の導波路は、外部光導波路およびコネクタとの光信号の位置合わせの際に追加の工程を必要とするため、製造コストが増し、収率が下がる。
【０００７】
一般的によく用いられる面発光型半導体レーザ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ：垂直キャビティ面発光レーザ）（ＶＣＳＥＬ）構造およびフォトダイオード構造は、半導体の同一面上に電気接点（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｔａｃｔｓ）および光ポートの双方を有し、これらのインターフェースのそれぞれの性能を最適化しようとする場合にパッケージング問題が生じる。これらのパッケージング問題は、光コンポーネントが光デバイスのアレイを有する場合に悪化する。複雑な電気トレースパターンおよび光学トレースパターンを組み合わせ、共通の透過性基材を用いることによってパッケージングを簡単化する本発明の図示の実施形態に基づいて、新規のパッケージング技法を以下に説明する。この透過性光回路基材は、光チップ（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｔｉｐ）のアレイおよび電気インターフェース回路を支持するとともに、電気損失、光損失、および製造コストを減らし得る。
【０００８】
［発明の概要］
電気−光信号処理デバイスを設けるための方法および装置が提供される。この方法は、第１の平坦部材および第２の平坦部材を有する光透過性基材を設けるステップであって、光透過性基材が、当接する共通縁部、共通縁部を中心として互いに対し種々の角度で位置する平坦部材、複数の位置合わせ穴が形成される基材を有する、設けるステップを含む。光アレイの複数の光デバイスは、基材の第１の平坦部材に配設され、光デバイスの伝送路が基材を直接通過する。また、信号プロセッサが基材の第１の平坦部材に配設される。複数の個々の光ファイバと、光ファイバホルダの第１の表面に配設されたガイドピン穴とを備える光ファイバホルダが、ガイドピンおよびガイドピン穴を用いて光アレイに位置合わせされる。光アレイの光デバイスの光信号は、位置合わせされた光ファイバホルダのそれぞれの光ファイバに結合される。第１の表面を有するプリント回路基板が、基材の第２の平坦部材の嵌合面に取り付けられる。
【０００９】
図１は、本発明の好適な実施形態にしたがった、使用に関しての電気−光通信アセンブリ１０を示している。通信アセンブリ１０には、プリント回路ボード２０、直角な曲がり（ｂｅｎｄ）を有する光透過性の比較的剛性の高い基材１１、および能動光デバイス（ａｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅ）１８と光ファイバ５４を位置合わせするための位置合わせ機構５０が含まれ得る。プリント基板２０は、たとえば、ＦＲ４、セラミック相互接続などの任意の好適な材料であってよい。プリント回路基板２０は、信号処理のための複数の電気／光デバイス、ならびに電気トレースおよび電気パッド（図面には示さず）を有し得る。光透過性基材１１は、所望の光学的および構造的特性を有するガラスまたはガラス様構造を備え得る。光透過性基材１１は、垂直部分と水平部分に分けられ得る。基材１１の水平部分の第２の表面８６は、図１に示すようなプリント回路基板２０の第１の表面に取り付けられ得る。取り付け方法には、導電接着剤または同様の材料の使用が含まれ得る。
【００１０】
図２は、平坦化された光透過性基材１１の底面図である。基材１１は、能動光デバイス１８、信号プロセッサ１６、電気トレース２２、および電気パッド２４を備え得る。能動光デバイス１８は、光送信機（ｐｈｏｔｏ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）、光受信機、またはそれらの組み合わせを含む任意の適した光デバイスまたは光デバイスのアレイとすることができることが理解されよう。光送信機は、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などのような任意の適したデバイスとすることができる。さらに、フォトダイオード、すなわちＰ−Ｉ−Ｎダイオード、ＰＮダイオードなどのような任意の適した光受信デバイスが用いられ得る。したがって、能動光デバイス１８は、送受信能力を備えた広範のフォトアクティブデバイス（ｐｈｏｔｏａｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅｓ）とすることができる。各光アレイは、それぞれのフォトアクティブデバイスに光信号を結合するための多数の光ポート３０を有し得る。光ポート３０は、光デバイス１８の光学能動表面を画定している。光ポート３０は、フォトニクス送信機、受信機、または送信機と受信機を組み合わせたものに光伝送路を提供する。光デバイス１８の伝送路３２および３４は、図３に示すように、光デバイス１８が取り付けられる基材１１を直接通過し得る。図２に示した図では、伝送路は、基材１１に垂直であることができる（すなわち、ページの外から伝送する）。
【００１１】
基材１１は、信号プロセッサ１６も備え得る。信号プロセッサ１６は、導電接着剤、はんだバンプ、または同様の接着技法により基材１１に機械的に取り付けられる増幅器とすることができる。信号プロセッサ１６は、基材１１の長さを横断し得る対応の電気トレース２２とともにスタッド／はんだバンプによって能動光デバイス１８に電気的に接続することができる。電気トレース２２は、従来のフォトリソグラフィエッチング処理、または任意の同様の処理によって基材１１上に画定され得る。基材１１は、電気トレース２２および電気パッド２４も有することで、基材１１に取着されるコンポーネントと取着されないコンポーネントの組み合わせであるコンポーネントを電気的に相互接続させる。たとえば、ワイヤボンド６０（図３に示す）は、基材１１上の電気パッド２４の間に、かつ光学電気（ｏｐｔ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ）コンポーネントの近くに、あるいはプリント回路基板２０に配設することができる。
【００１２】
位置合わせ穴２６（図２）も基材１１に設けられ得る。位置合わせ穴２６は、光アレイ１８の光ポート３０をファイバ保持位置合わせ機構５０の光ファイバ５４に適正に位置合わせさせるために基材１１に形成される。基材１１を貫通している穴２６は、光アレイ１８の両側に、正確には基材１１の第１の縁８０に近接して光アレイ１８に相対して配置され得る。位置合わせ穴２６は、レーザアブレーション、化学エッチング、プラズマエッチング、または同様のプロセスといった従来の技法を用いて形成することができる。位置合わせピン２８が、基材１１に形成された穴２６を同時に通り、ファイバ保持位置合わせ機構５０の第１の表面５６に形成された穴５２に挿入されることによって、光透過性基材１１および光アレイ１８がファイバ保持位置合わせ機構５０およびそれぞれの光ファイバ５４と位置合わさる。本発明の好適な実施形態では、ファイバ保持位置合わせ機構５０は、ＵＳ Ｃｏｎｅｃ ｏｒ Ｎｉｐｐｏｎ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ＆ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ（ＵＳ Ｃｏｎｅｃ Ｐａｒｔ ｎｕｍｂｅｒ ＭＴＦ−１２ＭＭ７）製の標準（ｓｔａｎｄａｒｄ）ＭＴコネクタとすることができる。
【００１３】
光アレイ１８をファイバ保持位置合わせ機構５０と位置合わせさせる位置合わせピン２８は、位置合わせピンホルダ２９によって所定位置に保持され得る。ピンホルダ２９が、ファイバ保持位置合わせ機構５０の対向側に、基材１１の第１の表面８４に近接して配置され得る。ピンホルダ２９（図１に図示）は、電気ＩＣ１６に取り付けることができる。図８ｂでは、電気ＩＣ１６は、導電接着剤６２または同様の材料によって基材１１に取り付けられて示されている。ガイドピン２８は、接着剤によりピンホルダ２９に取り付けてもよく、あるいはピン２８およびホルダ２９は、従来のインサート成形（ｉｎｓｅｒｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）または圧嵌めプロセス（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｉｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって形成することもできる。
【００１４】
図３は、本発明の実施形態の側面図を示している。ここでは、電気ＩＣ１６は、ワイヤボンド６０によって基材１１に電気的に接続されて示されている。ワイヤボンド６０は、電気パッド２４に取着されてもよく、電気パッド２４は電気トレース２２に取着されてもよく、電気トレース２２は基材１１に取着されてもよい。電気ＩＣは、はんだバンプまたはスタッドバンプのような追加の手段によって基材１１に電気的に接続することができることが理解される。光学ＩＣ１８も同様に、ワイヤボンド、スタッドバンプ、はんだバンプ、または他の同様の電気取り付け方法によって基材１１に電気的に接続することができる。
【００１５】
図３には、光透過軸３２および３４も示されている。光デバイス１８は送信デバイスとすることができ、光が光デバイス１８から伝播３２し、図示の方向３２に基材１１を通り抜ける。光デバイス１８は受信デバイスとすることができ、矢印３４の方向から来る光は基材１１を通り抜け、受信デバイス１８に当たる。いずれの場合にも、光エネルギー３２および３４は、光透過性基材１１を直接通過する。光アレイ１８のためのレーザの一例を用いた、図３に示した本発明の実施形態では、光は、基材１１を介して伝播し、基材１１が取り付けられる平坦２１から離れているか、あるいはその平坦２１に少なくとも平行でなければならない。あるいは、基材１１が図１に示すような直角の曲がりを有していない場合、光はＰＣＢ２０の上面２１（基材１１が取り付けられる面）に当たり、導波路５０には入り込まないであろう。しかしながら、光エネルギー経路３２および３４を有する基材１１の部分がＰＣＢ２０と直接接触しない場合、導波路は基材１１の対向面８６に近接して配置することができる。
【００１６】
図１、図７ａ、および図７ｂに示すように、基材１１は、９０度の曲がりを有することで、光信号をＰＣＢ２０に平行に伝えることができる。図４、図５、図７ａ、および図７ｂに示すように、基材１１の９０度の曲がりは、溝４６に沿って基材を分断（ｂｒｅａｋｅ）し、かつ溝４６を中心に基材１１の一部を回転させることによって形成され得る。基材１１は、分断後、それぞれ比較的剛性の高い平坦部材１２を有する２つの要素体（ｔｗｏ−ｍｅｍｂｅｒ ｂｏｄｙ）となり得る。図５の下側を切り欠いた大幅な拡大図に示した溝４６は、基材１１の幅７２に沿って、および基材１１の長さ７４に沿って任意の位置に、基材１１の第２の表面８６上に形成され得る。溝４６は、従来のレーザアブレーション、レーザスクライビング、または機械的スクライビング加工を用いて形成することができる。溝４６は、図５に示すように、幅７２にわたっているが、基材１１の厚さ７６を貫通しない（すなわち厚さの約９０％まで至っている）。溝４６が基材の厚さ７６を完全に貫いて形成される場合、電気トレース２２は、損傷を受けるか、または分断される可能性がある。第１の平坦部材１２および第２の平坦部材１４を有する分断基材１１は、図４に示すように当接する共通縁部７０を有し得る。基材１１中に部分的に溝４６を形成する場合、溝を付けられた基材１１は、平坦部材１２または１４を他方の平坦部材に対し溝４６を中心に回転させることによって基材を分断することができる機械的固定具（ｆｉｘｔｕｒｅ）に設置することができる。
【００１７】
第１の部材１２および第２の部材１４は、共通縁部７０に関して任意の位置に回転することができる。いったん回転すると、第１の平坦部材１２および第２の平坦部材１４は、共通縁部７０に関し互いに対して異なる角度に置かれ得る（たとえば、平坦部材は、一方の側では９０度の角度、他方の側では２７０度を形成し得る）。
【００１８】
導電トレース２２は、基材１１を横架（すなわち基材１１の２つの半部分１２、１４を接続）し得り、２つの平坦部材を構造的かつ電気的に相互接続し得る。２つの平坦部材に横架する導電トレース２２は、基材１１の幅７２に延在するヒンジ４２（ヒンジ４２は共通縁部７０に沿って配置されている）を形成し得る。第２の平坦部材１４は、ヒンジ４２に沿って任意の所望角８８に回転され得る。本発明の好適な実施形態では、第２の平坦部材１４は、９０度回転され、基材の第１の平坦部材１２と９０度の角度をなすことができる。基材を所望角８８に回転させることで、基材１１を分断して２つのセクション１２および１４にするプロセスが完了し得る。すなわち、平坦基材１１は、分断され、基材１１の第２の平坦部材１４をヒンジ４２を中心に不可避的に回転させることによって所望角８８に回転させることで、基材１１を分断する特定の製造プロセスを排除することができる。基材１１の第２の平坦部材１４を回転させることにより、光アレイ１８の透過軸３２および３４を、基材１１の第１の平坦部材１２に平行に位置合わせさせることが可能となり、さらに、平坦性、ひいては製造性が促進される。
【００１９】
図６は、光ファイバホルダ５０の第１の表面５６との、基材１１の第２の平坦部材１４の第２の表面８６の嵌合を示している上面図である。位置合わせピン２８は、ファイバホルダ５０の位置合わせ穴５２を通して挿入され得る。図１および図６に示すように、位置合わせピンホルダ２９は、ヒンジ４２を中心とした第２の平坦部材１４の回転８８を制限し得る。したがって、いったん所望の回転角８８が達成されると、ピンホルダ２９と第２の平坦部材１４の第１の表面８４が接着剤６２または同様の材料によって機械的に取り付けられ得る。位置合わせピンホルダ２９は、光アレイ１８に近接して配置された取り外しセクション３１（ｒｅｍｏｖｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎ）も含み得る。取り外しセクション３１は、ピンホルダ２９が、光アレイ１８と接触すること、およびそれによって光アレイ１８に力を及ぼし、損傷の原因となることを防止し得る。したがって、この場合、取り外しセクション３１を有さない、ピンホルダ２９のセクション３３は、基材１１の第２の平坦部材１４の第１の表面８４と接触し得る。光ファイバホルダ５０の第１の表面は、図６に示すように基材１１の第２の平坦部材１４の第２の表面８６と一致し得る。基材１１の第２の平坦部材１４を直接通過する光信号３２および３４は、光伝送の光インターフェースを形成する。
【００２０】
［発明の代替実施形態］
前述したように、基材の分断領域すなわちヒンジ４２は、基材の長さ７４に沿った任意の位置に配置することができる。本発明の好適な実施形態では、基材１１の溝４６は、光アレイ１８と基材１１の第２の表面８６の電気ＩＣ１６との間に配置されることになる。図７ｂに示すような本発明のさらなる実施形態では、溝４６および対応するヒンジ４２は、基板１１上の第２の縁８２と電気ＩＣ１６との間に配置され得る。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、基材１１を曲げることは加熱ワイヤ曲げプロセスを用いることによって行われるため、レーザアブレーションプロセスを排除することができる。基材１１は、細い熱ワイヤを用いて基材１１の一部を加熱する機械的固定具に配置され得る。基材１１の温度は、基材１１を曲げることを容易にするように適度に上げる。基材１１は、分断領域は有さないが、前述したようなヒンジ４２を有する。
【００２２】
図８ａおよび図８ｂは、本発明の代替的な実施形態における、第１の表面８４に、基材１１のヒンジ４２に配置することができる、薄い構造材料４４を示している。この材料は、基材１１を曲げるのに加熱ワイヤまたはレーザアブレーションが用いられているかどうかにかかわらずヒンジに置かれることができる。この材料はポリイミドのような絶縁材料を含み得る。ポリイミドの一般的に知られた商標名は、「ＫＡＰＴＯＮ」および「ＵＰＬＥＸ」である。材料４４は、ヒンジ４２の上の、電気トレース２２、５８にわたって層を形成し得る。
【００２３】
図４、図７ａ、図７ｂ、および図８ａに示すように、追加のトレース５８を基材に置くことができる。このトレースは、従来のフォトリソグラフィエッチング技法、または同様のプロセスを用いて形成することができる。トレースは、所望の角度位置８８で、基材１１の第２の平坦部材１４を支持する際に機械的強度を与えることができる。
【００２４】
追加の機械的強度層（図示せず）は、金属トレースにわたって堆積され、第１のポリイミド層４４とトレース２２および５８との双方に接着し、それによって、屈曲（ｆｌｅｘ）相互接続領域が生じる。追加の金属トレース（図示せず）は、この屈曲領域にわたって横架して、付加的な機械的相互接続を提供するか、あるいはグラウンド平面（ｇｒｏｕｎｄ ｐｌａｎｅ）を提供することができる。基材１１が液体析出（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセスによって分断および回転される前に、可撓性の構造材料４４を施すことができる。薄層４４は、紡糸およびスクリーン印刷法を用いて形成することができる。
【００２５】
本発明の特定の実施形態を示し説明してきたが、当業者にはさらなる改変および改良が想起されるであろう。したがって、本発明は、示された特定の形態に限定されるものではなく、併記の特許請求の範囲は、本発明の精神および範囲から逸脱することのないあらゆる改変を網羅するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
使用に関した、本発明の図示の実施形態による電気−光通信デバイスの斜視図である。
【図２】
基材上の対応する機構およびコンポーネントを有する、光透過性基材の底面を示す図である。
【図３】
基材上の対応する機構およびコンポーネントを有する、光透過性基材の側面を示す図である。
【図４】
基材上のヒンジの上に横架する電気トレースを有する、光透過性基材の斜視図である。
【図５】
基材の取り除かれた部分の拡大斜視図である。
【図６】
電気−光通信システムの上面図である。
【図７ａ】
基材上の対応するコンポーネント、機構、およびトレースを有する曲げられた基材の斜視図を示す図である。
【図７ｂ】
異なる位置におけるヒンジを有する曲げられた基材の斜視図である。
【図８ａ】
本発明の代替実施形態における、可撓性の相互接続領域を形成する構造材料の破断斜視図である。
【図８ｂ】
本発明の代替実施形態における、可撓性の相互接続領域を形成する構造材料の側面図である。
【図１】
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【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】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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