(57)【要約】【課題】電磁ノイズ放射の抑制を可能とする。【解決手段】実施形態によるフレキシブル光電配線モジュールは、光配線路１２と第１の電気配線１１ｉと第２の電気配線１１ａと第３の電気配線１１ｃ，１１ｅとを有する可撓性のフレキシブル光電配線板１０と、フレキシブル光電配線板に搭載され、第１の電気配線に電気的に接続され、光配線路に光結合された光半導体素子１３ａと、フレキシブル光電配線板に搭載され、第１の電気配線と第２の電気配線と第３の電気配線とに電気的に接続され、第１の電気配線を介して光半導体素子を駆動し、第２の電気配線を介して電気信号を入出力し、第３の電気配線を介して電源電位及びグランド電位を供給される駆動ＩＣ１４ａと、フレキシブル光電配線モジュールの一端から他端に延在する第４の電気配線１１ｇと、第４の電気配線に電気的に接続された周波数フィルタ１５と、を具備する。【選択図】図１Ａ
2013104945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光配線路と第１の電気配線と第２の電気配線と第３の電気配線とを有する可撓性のフレキシブル光電配線板と、
前記フレキシブル光電配線板に搭載され、前記第１の電気配線に電気的に接続され、前記光配線路に光結合された光半導体素子と、
前記フレキシブル光電配線板に搭載され、前記第１の電気配線と前記第２の電気配線と前記第３の電気配線とに電気的に接続され、前記第１の電気配線を介して前記光半導体素子を駆動し、前記第２の電気配線を介して電気信号を入出力し、前記第３の電気配線を介して電源電位及びグランド電位を供給される駆動ＩＣと、
前記第２の電気配線と電気的に接続される第４の電気配線と前記第３の電気配線と電気的に接続される第５の電気配線とを有する可撓性のフレキシブル電気配線板と、
前記フレキシブル光電配線板又は前記フレキシブル電気配線板に搭載され、前記フレキシブル光電配線板又は前記フレキシブル電気配線板の一端から他端に延在する複数の第６の電気配線と、
前記第６の電気配線に電気的に接続された複数の周波数フィルタと、
を具備し、
前記フレキシブル光電配線板又は前記フレキシブル電気配線板には、前記第６の電気配線の配線長方向に離間する一対の端部領域及び前記端部領域に挟まれた配線領域が設けられ、
前記配線領域は、少なくとも１つの貫通スリットによって複数の配線フィンに分割され、
前記光半導体素子と前記駆動ＩＣと前記周波数フィルタは、前記端部領域に搭載され、
前記周波数フィルタの側面のうち前記配線領域側とは反対側の側面は、前記周波数フィルタと同じ側の前記端部領域に搭載されている前記光半導体素子の側面のうち前記配線領域側の側面よりも、前記配線領域側に位置し、
前記複数の周波数フィルタのうち異なる２つの周波数フィルタは、前記第６の電気配線の配線長方向に対して垂直方向に並ばないように配列される、フレキシブル光電配線モジュール。
【請求項２】
光配線路と第１の電気配線と第２の電気配線と第３の電気配線とを有する可撓性のフレキシブル光電配線板と、
前記フレキシブル光電配線板に搭載され、前記第１の電気配線に電気的に接続され、前記光配線路に光結合された光半導体素子と、
前記フレキシブル光電配線板に搭載され、前記第１の電気配線と前記第２の電気配線と前記第３の電気配線とに電気的に接続され、前記第１の電気配線を介して前記光半導体素子を駆動し、前記第２の電気配線を介して電気信号を入出力し、前記第３の電気配線を介して電源電位及びグランド電位を供給される駆動ＩＣと、
フレキシブル光電配線モジュールの一端から他端に延在する第４の電気配線と、
前記第４の電気配線に電気的に接続された周波数フィルタと、
を具備するフレキシブル光電配線モジュール。
【請求項３】
前記第２の電気配線と電気的に接続される第５の電気配線と前記第３の電気配線と電気的に接続される第６の電気配線とを有する可撓性のフレキシブル電気配線板をさらに具備し、
前記第４の電気配線及び前記周波数フィルタは、前記フレキシブル電気配線板に搭載される、請求項２記載のフレキシブル光電配線モジュール。
【請求項４】
前記第２の電気配線と電気的に接続される第５の電気配線と前記第３の電気配線と電気的に接続される第６の電気配線と前記第４の電気配線と電気的に接続される第７の電気配線とを有する可撓性のフレキシブル電気配線板をさらに具備し、
前記周波数フィルタは、前記フレキシブル光電配線板の前記第４の電気配線又は前記フレキシブル電気配線板の前記第７の電気配線に電気的に接続される、請求項第２記載のフレキシブル光電配線モジュール。
【請求項５】
前記フレキシブル光電配線板又は前記フレキシブル電気配線板には、前記第４の電気配線の配線長方向に離間する一対の端部領域及び前記端部領域に挟まれた配線領域が設けられ、
前記配線領域は、少なくとも１つの貫通スリットによって複数の配線フィンに分割され、
前記周波数フィルタは、前記端部領域に搭載される、請求項２乃至４のいずれか１項記載のフレキシブル光電配線モジュール。
【請求項６】
前記周波数フィルタは、前記光半導体素子の側面のうち前記第４の電気配線の配線長方向と垂直な方向の前記光半導体素子の側面側の領域に配置される、請求項２乃至５のいずれか１項記載のフレキシブル光電配線モジュール。
【請求項７】
前記周波数フィルタの側面のうち前記配線領域側とは反対側の側面は、前記光半導体素子の側面のうち前記配線領域側の側面よりも、前記配線領域側に位置する、請求項２乃至５のいずれか１項記載のフレキシブル光電配線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、周波数フィルタを搭載したフレキシブル光電配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の機械的可動部や曲面部に配設する配線として、可撓性を有するフレキシブル配線板が用いられている。また、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ等の電子デバイスの性能向上により、大規模集積回路（ＬＳＩ）の飛躍的な動作速度の向上が図られ、それを接続する電気配線の速度制限や電磁ノイズ誤動作が問題となってきている。このような問題に対応するため、高速信号を光で配線するフレキシブル光電配線モジュールが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８０４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電磁ノイズ放射の抑制を可能としたフレキシブル光電配線モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によるフレキシブル光電配線モジュールは、光配線路と第１の電気配線と第２の電気配線と第３の電気配線とを有する可撓性のフレキシブル光電配線板と、前記フレキシブル光電配線板に搭載され、前記第１の電気配線に電気的に接続され、前記光配線路に光結合された光半導体素子と、前記フレキシブル光電配線板に搭載され、前記第１の電気配線と前記第２の電気配線と前記第３の電気配線とに電気的に接続され、前記第１の電気配線を介して前記光半導体素子を駆動し、前記第２の電気配線を介して電気信号を入出力し、前記第３の電気配線を介して電源電位及びグランド電位を供給される駆動ＩＣと、フレキシブル光電配線モジュールの一端から他端に延在する第４の電気配線と、前記第４の電気配線に電気的に接続された周波数フィルタと、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】第１の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成図。
【図１Ｂ】第１の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成図。
【図２】第２の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成図。
【図３Ａ】第３の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成図。
【図３Ｂ】第３の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成図。
【図３Ｃ】第３の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成図。
【図４】第４の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールは、例えば、携帯電話やノートＰＣといった電子機器において、情報処理プロセッサが出力する映像信号をディスプレイまで伝送するための配線モジュールとして用いることができる。
【０００８】
実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールは、光配線路と電気配線を有するフレキシブル光電配線板に、光半導体素子と光半導体素子を駆動する駆動ＩＣを搭載したものである。フレキシブル光電配線モジュールは、一端（例えばアプリケーションプロセッサ側）から入力された電気信号を光信号に変換して光伝送し、他端（例えばディスプレイ側）において光信号を電気信号に変換して出力する。光信号は、電磁ノイズを放射しない。このため、信号を光伝送するフレキシブル光電配線モジュールは、信号を電気伝送するフレキシブル配線モジュールに比べて、電磁ノイズ放射の低減が可能である。
【０００９】
このように光信号伝送が可能な一方で、フレキシブル光電配線モジュールには、一端から他端に電力を供給するための電気配線（電源配線）が依然として必要である。そのため、光半導体素子、駆動ＩＣ、信号を入出力する電気配線、駆動ＩＣに電力を供給する電気配線から電磁ノイズが放射されて上述の電源配線に結合すると、今度はこの電源配線がノイズ源となり、フレキシブル光電配線モジュール全体から電磁ノイズが放射されてしまう。
【００１０】
そこで、実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールでは、フィルタを搭載することで、電源配線等の電気配線にノイズが結合した場合に、ノイズが電気配線を伝導することの抑制を図っている。これにより、フレキシブル光電配線モジュールからの電磁ノイズ放射を抑制し、電磁ノイズを放射しないという光配線のメリットを最大限享受することが可能になる。
【００１１】
以下、図面を参照しながら本実施形態について説明する。ここでは、幾つか具体的材料や構成を例に用いて説明するが、同様な機能を持つ材料や構成であれば、実施可能である。したがって、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
［１］第１の実施形態
図１Ａ及び図１Ｂを用いて、第１の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成を説明する。図１Ａ（ａ）は、フレキシブル光電配線モジュールの上面図、図１Ａ（ｂ）は、図１Ａ（ａ）のＩＡＢ−ＩＡＢ線に沿った配線長方向の断面図、図１Ａ（ｃ）は、周波数フィルタ付近の拡大図である。図１Ｂ（ａ）乃至（ｄ）は、周波数フィルタの配置例を説明するための駆動ＩＣ付近の拡大図である。
【００１３】
［１−１］フレキシブル光電配線モジュール
図１Ａ（ａ）に示すように、第１の実施形態のフレキシブル光電配線モジュールは、電気配線１１（１１ａ〜１１ｊ）と光配線路（光導波路コア）１２を有するフレキシブル光電配線板１０に、光半導体素子１３（発光素子１３ａ、受光素子１３ｂ）、駆動ＩＣ１４（１４ａ，１４ｂ）、周波数フィルタ１５（１５ａ，１５ｂ）を搭載する。電気配線１１は、信号入力配線１１ａ、信号出力配線１１ｂ、駆動ＩＣ１４ａの電源配線１１ｃとグランド配線１１ｅ、駆動ＩＣ１４ｂの電源配線１１ｄとグランド配線１１ｆ、発光素子１３ａと駆動ＩＣ１４ａを接続する配線１１ｉ、受光素子１３ｂと駆動ＩＣ１４ｂを接続する配線１１ｊ、フレキシブル光電配線板１０の一端から他端に延在するその他の電気配線１１ｇ，１１ｈを有する。光半導体素子１３と駆動ＩＣ１４が搭載された領域は、配線長方向に離間する一対の端部領域Ａ（Ａ１，Ａ２）に位置し、この端部領域Ａの間に配線領域Ｂが設けられている。
【００１４】
本実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、電気配線１１ａから入力される電気信号に応じて駆動ＩＣ１４ａが発光素子１３ａを駆動し、受光素子１３ｂが生成する受光電流を駆動ＩＣ１４ｂが増幅して電気配線１１ｂに電気信号を出力することで、高速の信号伝送（例えば３Ｇｂｐｓ）が可能である。また、その他の電気配線１１ｇ，１１ｈを用いて、フレキシブル光電配線モジュールの一端から他端への電力供給や、例えばＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）やＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）といった低速の信号伝送（例えば１０ｋｂｐｓ）が可能である。
【００１５】
［１−２］周波数フィルタ
第１の実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、周波数フィルタ１５（１５ａ，１５ｂ）が電気配線１１ｇ，１１ｈに電気的に接続されている。この周波数フィルタ１５は、例えば、チップフェライトビーズ、チップコンデンサ、チップインダクタ又はそれらの組み合わせ等で構成される。
【００１６】
図１Ａ（ａ）、図１Ｂ（ａ）乃至（ｄ）に示すように、端部領域Ａ１，Ａ２は、入出力領域Ａ１１，Ａ２１と、駆動ＩＣ領域Ａ１２，Ａ２２と、光素子領域Ａ１３，Ａ２３に分けられる。以下に、図１Ｂ（ａ）乃至（ｄ）を用いて、周波数フィルタ１５ａ（１５ｂ）を、入出力領域Ａ１１（Ａ２１）、駆動ＩＣ領域Ａ１２（Ａ２２）、光素子領域Ａ１３（Ａ２３）、配線領域Ｂにそれぞれ配置した場合の効果について説明する。なお、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂが、入出力領域Ａ１１，Ａ２１、駆動ＩＣ領域Ａ１２，Ａ２２、光素子領域Ａ１３，Ａ２３、配線領域Ｂのどの領域に位置するかについては、周波数フィルタ１５ａの場合はフレキシブル光電配線板１０の端部領域Ａ１側の端Ａ１０側を向いた側面の位置、周波数フィルタ１５ｂの場合はフレキシブル光電配線板１０の端部領域Ａ２側の端Ａ２０側を向いた側面の位置で判断することが望ましい。
【００１７】
図１Ｂ（ａ）は、入出力領域Ａ１１に周波数フィルタ１５ａを搭載した場合を示す。本図では、周波数フィルタ１５ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側の側面は、駆動ＩＣ１４ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側の側面よりもフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側に位置している。この場合、フレキシブル光電配線板１０に接続した外部回路から直接入力されたノイズや、フレキシブル光電配線板１０と外部回路との接続部（例えば、ＦＰＣコネクタ接続部）において発生したノイズが、配線領域Ｂへ伝導することを抑制することが可能である。また、入出力領域Ａ１１から発生したノイズが配線領域Ｂに結合することを一部抑制することが可能である。
【００１８】
図１Ｂ（ｂ）は、駆動ＩＣ領域Ａ１２に周波数フィルタ１５ａを搭載した場合を示す。本図では、周波数フィルタ１５ａは、配線長方向と垂直な方向の駆動ＩＣ１４ａの側面領域に配置され、周波数フィルタ１５ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側の側面は、駆動ＩＣ１４ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側の側面よりもフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０側に位置し、かつ、駆動ＩＣ１４ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０側の側面よりもフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側に位置している。この場合、入出力領域Ａ１１に周波数フィルタ１５ａを搭載した場合に得られる効果に加え、入出力領域Ａ１１から発生したノイズが配線領域Ｂに結合することをより効率的に抑制することが可能である。また、駆動ＩＣ１４ａから発生したノイズが配線領域Ｂに結合することを一部抑制することが可能である。
【００１９】
図１Ｂ（ｃ）は、光素子領域Ａ１３に周波数フィルタ１５ａを搭載した場合を示す。本図では、周波数フィルタ１５ａは、配線長方向と垂直な方向の光半導体素子１３ａの側面領域に配置され、周波数フィルタ１５ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側の側面は、駆動ＩＣ１４ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０側の側面よりもフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０側に位置し、かつ、光半導体素子１３ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０側の側面よりもフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側に位置している。この場合、駆動ＩＣ領域Ａ１２に周波数フィルタ１５ａを搭載した場合に得られる効果に加え、駆動ＩＣ領域Ａ１２から発生したノイズが配線領域Ｂに結合することをより効率的に抑制することが可能である。また、光半導体素子１３ａや電気配線１１ｉから発生したノイズが配線領域Ｂに結合することを一部抑制することが可能である。
【００２０】
図１Ｂ（ｄ）は、配線領域Ｂに周波数フィルタ１５ａを搭載した場合を示す。本図では、周波数フィルタ１５ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０側の側面は、光半導体素子１３ａの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０側の側面よりもフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０側に位置している。この場合、光素子領域Ａ１３に周波数フィルタ１５ａを搭載した場合に得られる効果に加え、光素子領域Ａ１３から発生したノイズが配線領域Ｂに結合することをより効率的に抑制することが可能である。
【００２１】
ここで、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、配線領域Ｂにおいて、電気配線１１ｇ，１１ｈ上の配線長方向の任意の位置に配置することが可能であるが、端部領域Ａ１，Ａ２から離して配置すると、電気配線１１ｇ，１１ｈのうち端部領域Ａ１，Ａ２と周波数フィルタ１５ａ，１５ｂとの間の領域からも電磁ノイズが放射される場合がある。従って、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、配線領域Ｂ内であって、かつ、端部領域Ａ１，Ａ２に近接して配置することにより、電磁ノイズ放射を抑制する効果を最大限享受することが可能となる。つまり、周波数フィルタ１５ａは、配線領域Ｂ内の端部領域Ａ１側の端部に配置され、周波数フィルタ１５ｂは、配線領域Ｂ内の端部領域Ａ２側の端部に配置されていることが望ましい。周波数フィルタ１５ａ（１５ｂ）の側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ１０（Ａ２０）側の側面は、光半導体素子１３ａ，１３ｂの側面のうちフレキシブル光電配線板１０の端Ａ２０（Ａ１０）側の側面と同一平面上にあってもよい。
【００２２】
なお、図１Ｂ（ａ）乃至（ｄ）では、周波数フィルタ１５ａは、複数の電気配線１１ｇに１個だけ搭載されているが、これに限定されない。例えば、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、電気配線１１ｇ，１１ｈの中の全ての電気配線に１個ずつ搭載する、電気配線１１ｇ，１１ｈの中の１つの電気配線に２個以上搭載する等でも良い。また、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、端部領域Ａ１，Ａ２間で、対称な同じ位置に配置されても良いし、異なる位置に配置されても良い。周波数フィルタ１５ａ，１５ｂの搭載数、大きさ、形状、種類等は、端部領域Ａ１，Ａ２間で、同じでも良いし、異なっても良い。
【００２３】
図１Ａ（ｃ）に示すように、周波数フィルタ１５ａは、例えば直列に挿入する場合、電気配線１１ｈの分断された領域上に搭載され、電気接続端子１９を介して電気配線１１ｈに接続されている。並列に挿入する場合は、電気配線１１ｈのうち異なる２本の電気配線間に接続される。周波数フィルタ１５ａの幅（電気配線１１ｈの配線長方向に対して垂直方向の幅）は、電気配線１１ｈの幅よりも大きくても良いし、同じ又は小さくても良い。
【００２４】
［１−３］フレキシブル光電配線板
図１Ａ（ｂ）に示すように、フレキシブル光電配線板１０は、ベースフィルム２０（例えばポリイミド、厚さ２５μｍ）、電気配線１１（１１ａ〜１１ｊ）（例えば圧延Ｃｕ、厚さ１２μｍ）、光配線路（光導波路コア）１２（例えば厚さ３０μｍ）、光導波路クラッド２１（２１ａ，２１ｂ）（例えば合計厚さ５０μｍ）、カバーレイ２２（例えばポリイミド、厚さ２５μｍ）を積層して貼り合わせたラミネート構造を有する。また、フレキシブル光電配線板１０は、可撓性を有し、例えば幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍである。
【００２５】
［１−４］電気配線
図１Ａ（ｂ）に示すように、電気配線１１として用いるＣｕ箔は、接着層を介してベースフィルム２０と一体化したものや、Ｃｕ箔を表面粗化してベースフィルム２０に直接熱圧着したものを用いれば良い。電気配線１１は、ベースフィルム２０上に積層したＣｕ箔のパターニングで形成し、その一部に例えばＮｉ／Ａｕ（例えば厚さ５μｍ／０．３μｍ）をメッキして電気接続端子として用いても良い。電気配線１１の一部は、光半導体素子１３や駆動ＩＣ１４に接続し、電気入出力による光信号の伝送が可能である。なお、電気配線１１のパターニング形状は、必要に応じて適宜変更可能である。また、電気配線１１の表面は、電気接続端子や放熱用のランド等を除き、カバーレイやフォトレジストを積層して絶縁することが望ましい。
【００２６】
［１−５］光配線
図１Ａ（ｂ）に示すように、光導波路コア１２及び光導波路クラッド２１は、光伝送波長に対して透明な材料（例えばアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂）であり、これらが光配線層を構成する。この光配線層を形成するには、ベースフィルム２０上に第１の光導波路クラッド２１ａ（例えば厚さ１０μｍ）、光導波路コア１２を順に積層して貼り合わせ、上記した電気配線１１のパターニング形状に合わせて光導波路コア１２をパターニングする。続いて、第２の光導波路クラッド２１ｂ（例えば厚さ４０μｍ）をパターニングされた光導波路コア１２上に積層して貼り合わせる。光導波路コア１２は、光導波路クラッド２１よりも屈折率が高いため、光配線路である光導波路コア１２に入射した光は、光導波路コア１２に閉じ込められて伝播する。
【００２７】
上述のように光配線層を形成することで、光導波路コア１２と電気配線１１の位置合わせを非常に高精度に行うことができる。これにより、フレキシブル光電配線板１０では、例えば個別に形成した光のフレキシブル配線板と電気のフレキシブル配線板を位置合わせして貼り合わせた複合型のフレキシブル光電配線板に比し、光半導体素子１３と光導波路コア１２との位置合わせ精度を高くすることができる。さらに、温度変化による光半導体素子１３と光導波路コア１２との相対位置変動を小さくすることができ、生産性や信頼性の高いフレキシブル光電配線モジュールが実現できる。
【００２８】
なお、上記した光導波路コア１２は、感光して屈折率が変化する樹脂を光導波路フィルムとして用い、この光導波路フィルムへのパターン露光によって形成することも可能である。また、上記した光配線層の形成方法では、まず電気配線１１を形成し、電気配線１１のパターニング形状に位置合わせして光導波路コア１２をパターニング形成する例を示したが、逆に、まず光配線層を形成し、光導波路コア１２のパターニング形状に位置合わせして電気配線１１をパターニング形成することもできる。なお、光導波路コア１２の本数及びパターニング形状は、必要に応じて適宜変更可能である。
【００２９】
光導波路コア１２の両端には、４５度ミラーを設けている。これにより、光導波路コア１２を伝播する光をフレキシブル光電配線板１０の表面に対してほぼ垂直方向に取り出すこと、及びフレキシブル光電配線板１０の表面に対してほぼ垂直方向から入射した光を光導波路コア１２に結合することができる。４５度ミラーは、例えばレーザアブレーション、ダイシング、プレス加工等で形成可能であり、反射率向上のためミラー面に金属（例えばＡｕ等）を蒸着しても良い。なお、４５度ミラーの角度（光の進行方向に対する角度）は、正確に４５度でなくとも良いが、実効的には３０度から６０度の範囲に収めることが望ましい。
【００３０】
［１−６］光半導体素子
光半導体素子１３は、例えばＧａＡｓ基板に作製した発光素子１３ａ又は受光素子１３ｂを用い、発光又は受光波長を例えば８５０ｎｍとする。発光素子１３ａとして、例えば面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：ＶＣＳＥＬ）を用いることができる。受光素子１３ｂとして、例えばＰＩＮフォトダイオード（Photo Diode：ＰＤ）を用いることができる。
【００３１】
光半導体素子１３は、その発光部又は受光部が光導波路コア１２に形成した４５度ミラーと対向するように位置合わせして、例えば超音波フリップチップ実装法を用いて搭載する。これにより、光導波路コア１２の一端側に搭載された発光素子１３ａと他端側に搭載された受光素子１３ｂは、光導波路コア１２を通して光結合しており、フレキシブル光電配線モジュールの一端側と他端側の間で光信号伝送を行うことができる。また、光半導体素子１３は、光半導体素子１３に形成されたＡｕバンプ１７を介して電気配線１１（１１ｉ，１１ｊ）に電気的に接続しており、これにより電気入出力で光信号の伝送が可能である。電気接続方法として、例えば、半田バンプによるバンプ接続や、ワイヤボンディング接続を用いても良い。
【００３２】
なお、光半導体素子１３は、化合物半導体（例えば、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ，ＳｉＧｅ等）やＳｉ、Ｇｅ等の基板に形成しても良いし、発光又は受光波長は、必要に応じて適宜変更可能である。また、光半導体素子１３として、１つのチップ内に複数の光素子が形成されたアレイチップを用いても良いし、１つのチップ内に発光素子と受光素子の両方が形成された光半導体素子を用いても良い。さらに、光半導体素子１３として、１つの素子で発光と受光の両方が可能な光半導体素子を用いても良い。
【００３３】
また、図１Ａ（ａ）では、フレキシブル光電配線板１０の一端側に発光素子１３ａを１つ、他端側に受光素子１３ｂを１つ搭載しているが、更に別の光半導体素子を搭載しても良い。図１Ａ（ａ）では、光信号の伝送方向をフレキシブル光電配線板１０の一端側から他端側への単方向としているが、一端側に受光素子、他端側に発光素子を搭載して、図１Ａ（ａ）とは逆方向の光信号伝送を行っても良いし、一端側に発光素子と受光素子、他端側に受光素子と発光素子を搭載して双方向の光信号伝送を行っても良い。
【００３４】
また、光半導体素子１３である発光素子１３ａは、発光ダイオードや半導体レーザ等、種々の発光素子が使用可能である。光半導体素子１３である受光素子１３ｂは、ＰＩＮフォトダイオード、ＭＳＭフォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオード、フォトコンダクター等、種々の受光素子が使用可能である。
【００３５】
［１−７］駆動ＩＣ
駆動ＩＣ１４は、例えば超音波フリップチップ実装法を用いてフレキシブル光電配線板１０に搭載し、駆動ＩＣ１４に形成されたＡｕバンプ１７を介して電気配線１１（１１ａ，１１ｂ）に電気的に接続している。駆動ＩＣ１４ａは、電気配線１１ａから入力される電気信号に応じて発光素子１３ａにバイアス電流及びドライブ電流を供給する。駆動ＩＣ１４ｂは、受光素子１３ｂに逆バイアス電圧を印加すると共に、受光素子１３ｂが生成する受光電流を増幅し、電気配線１１ｂに電気信号を出力する。なお、駆動ＩＣ１４は、駆動ＩＣ１４ａ，１４ｂの両方の機能を有する駆動ＩＣ（トランシーバ）であっても良い。更に、例えばパラレル電気信号をシリアル電気信号に変換するシリアライズ機能、シリアル電気信号をパラレル電気信号に変換するデシリアライズ機能等の別の回路機能を有しても良い。上述の発光素子１３ａ用の駆動ＩＣ１４ａにシリアライズ機能を搭載し、上述の受光素子１３ｂ用の駆動ＩＣ１４ｂにデシリアライズ機能を搭載すれば、複数の電気入力信号を、少数の光信号に変換して伝送することができる。
【００３６】
［１−８］その他
光半導体素子１３及び駆動ＩＣ１４の底面及び側面には、アンダーフィル樹脂１８が塗布されている。アンダーフィル樹脂１８は、例えばエポキシ系樹脂であって、例えば加熱又は紫外線照射等によって固化してある。アンダーフィル樹脂１８により、電気配線１１と光半導体素子１３及び駆動ＩＣ１４との電気接続を高信頼で保持できる。また、光半導体素子１３と光導波路コア１２との間にできる空隙を埋めて光結合効率を向上するとともに、光半導体素子１３と光導波路コア１２との間にできる空隙での光の反射を抑制することが可能であり、高効率且つ高信頼の光結合が可能となる。
【００３７】
なお、光半導体素子１３と光導波路コア１２との間にできた空隙の充填に用いるアンダーフィル樹脂と、電気配線１１と光半導体素子１３及び駆動ＩＣ１４との電気接続の保持に用いるアンダーフィル樹脂は異なる樹脂を用いても良い。何れの場合にも、光半導体素子１３と光導波路コア１２との間にできた空隙の充填に用いるアンダーフィル樹脂は、光伝送波長に対して透明であることが望ましい。
【００３８】
第２の光導波路クラッド２１ｂ上には、例えばエポキシ系樹脂からなる接着層を介してカバーレイ２２を積層してある。これにより光配線層の保護が可能である。
【００３９】
光半導体素子１３及び駆動ＩＣ１４が搭載されている領域を含むフレキシブル光電配線モジュールの両端部の裏面に、例えば厚さ１００μｍのポリイミドからなる補強板をさらに積層しても良い。これにより、チップ搭載部の可撓性を低減し、光半導体素子１３、駆動ＩＣ１４の実装を容易にすることや、フレキシブル光電配線板の屈曲により光半導体素子１３、駆動ＩＣ１４にダメージが入ることを防ぐことができる。
【００４０】
［１−９］効果
以上のように、第１の実施形態によれば、光配線路１２と電気配線１１を有するフレキシブル光電配線板１０に、光半導体素子１３ａ，１３ｂ、光半導体素子１３ａ，１３ｂを駆動する駆動ＩＣ１４ａ，１４ｂを搭載し、周波数フィルタ１５を電気配線１１ｇ，１１ｈに電気的に接続する。これにより、端部領域Ａ１，Ａ２において光半導体素子１３ａ，１３ｂや駆動ＩＣ１４ａ，１４ｂの動作によって発生し電気配線１１ｇ，１１ｈに結合した電磁ノイズが、配線領域Ｂ内の電気配線１１ｇ，１１ｈへ伝導することを抑制することが可能である。このため、フレキシブル光電配線モジュール全体からの電磁ノイズ放射を大幅に抑制することが可能である。
【００４１】
［２］第２の実施形態
第２の実施形態は、フレキシブル電気配線板を用い、第１の実施形態に比し、フレキシブル光電配線モジュールのコストを低減した例である。
【００４２】
以下に、図２を用いて、第２の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成を説明する。図２（ａ）は、フレキシブル光電配線モジュールの上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った配線長方向の断面図である。なお、図２では、図１Ａと同一部分には同一符号を付し、同じ構成についての詳しい説明は省略する。
【００４３】
［２−１］フレキシブル光電配線モジュール
図２に示すように、第２の実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、フレキシブル光電配線板１０（例えば幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍ）が接着シート４０を介してフレキシブル電気配線板３０（例えば幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）に搭載され、フレキシブル光電配線板１０の電気配線１１（１１ａ〜１１ｆ）とフレキシブル電気配線板３０の電気配線３１（３１ａ〜３１ｆ）がワイヤボンディング４１（４１ａ，４１ｂ）でそれぞれ電気的に接続されている。フレキシブル光電配線板１０の光半導体素子１３ａ，１３ｂと駆動ＩＣ１４ａ，１４ｂが搭載される回路部分は、端部領域Ａ１，Ａ２に配置されている。
【００４４】
本実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、フレキシブル光電配線板１０の面積を必要最小限に抑え、電力供給や低速信号伝送の一部をフレキシブル電気配線板３０の電気配線３１で行うことで、第１の実施形態に比べてコストの低減が可能である。なお、図２には示していないが、フレキシブル光電配線板１０の一端から他端に延在する電気配線（図１Ａにおける、電気配線１１ｇ，１１ｈに相当）を設け、これにより電力供給や低速信号伝送の一部を行なっても良い。この場合、この電気配線にも周波数フィルタを挿入することが望ましい。
【００４５】
なお、本実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、フレキシブル光電配線板１０の裏面をフレキシブル電気配線板３０の表面に搭載したが、フレキシブル光電配線板１０の表面をフレキシブル電気配線板３０の表面に搭載するか、フレキシブル光電配線板１０の表面をフレキシブル電気配線板３０の裏面に搭載するか、フレキシブル光電配線板１０の裏面をフレキシブル電気配線板３０の裏面に搭載しても良い。
【００４６】
また、本実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、フレキシブル光電配線板１０の電気配線１１とフレキシブル電気配線板３０の電気配線３１の電気的な接続にワイヤボンディング４１を用いたが、インクジェット配線、スタッドバンプ、異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）、異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste：ＡＣＰ）を用いて電気配線１１と電気配線３１を接続しても良い。
【００４７】
［２−２］周波数フィルタ
図２（ａ）に示すように、本実施形態では、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、フレキシブル電気配線板３０に搭載された電気配線３１ｇ，３１ｈに電気的に接続されている。周波数フィルタ１５ａは、端部領域Ａ１側の配線領域Ｂ内の端部に配置され、周波数フィルタ１５ｂは、端部領域Ａ２側の配線領域Ｂ内の端部に配置されている。
【００４８】
なお、第２の実施形態における周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、第１の実施形態と同様、配置箇所、数、形状、大きさ等、種々変更可能である。
【００４９】
［２−３］フレキシブル電気配線板
図２（ｂ）に示すように、フレキシブル電気配線板３０は、可撓性を有するものであり、電気配線３１（例えば圧延Ｃｕ箔、厚さ１２μｍ）、ベースフィルム３２（例えばポリイミド、厚さ２５μｍ）、補強板３３（例えばポリイミド、厚さ１００μｍ）等から構成される。フレキシブル電気配線板３０は、電気配線３１、ベースフィルム３２及び補強板３３を積層して貼り合わせたラミネート構造を有し、例えば幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍである。
【００５０】
電気配線３１として用いるＣｕ箔は、接着層を介してベースフィルム３２と一体化したものや、Ｃｕ箔を表面粗化してベースフィルム３２に直接熱圧着したものを用いれば良い。電気配線３１は、ベースフィルム３２上に積層したＣｕ箔のパターニングで形成し、その一部に例えばＮｉ／Ａｕ（例えば厚さ５μｍ／０．３μｍ）をメッキして電気接続端子として用いても良い。なお、電気配線３１のパターニング形状は、必要に応じて適宜変更可能である。また、電気配線３１の表面は、電気接続端子や放熱用のランド等を除き、カバーレイやフォトレジストを積層して絶縁することが望ましい。
【００５１】
接着シート４０は、フレキシブル光電配線板１０とフレキシブル電気配線板３０を接着固定する。接着シート４０としては、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等からなる粘着剤をシート状に成形したものや、ポリイミド等の樹脂フィルム又はＡｌやＣｕ等の金属箔からなる基材の両面に上記の粘着剤からなる粘着層を形成したもの等を用いることができる。接着シート４０の厚みは、例えば５０μｍとする。なお、図２（ｂ）では、接着シート４０は、フレキシブル光電配線板１０の両端に位置する光半導体素子１３や駆動ＩＣ１４の搭載部分近傍に設けているが、フレキシブル光電配線板の一端から他端まで至る１枚の接着シートを設けても良い。また、接着シート４０を用いる代わりに、例えばモールド樹脂でフレキシブル光電配線板１０をフレキシブル電気配線板３０に固定しても良い。
【００５２】
［２−４］効果
以上のように、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同様、電気配線３１ａ，３１ｈに周波数フィルタ１５ａ，１５ｂを電気的に接続する。このため、フレキシブル光電配線モジュールの電磁ノイズ放射の抑制が可能である。
【００５３】
さらに、第２の実施形態では、フレキシブル光電配線板１０の面積を必要最小限に抑え、フレキシブル電気配線板３０の電気配線３１で電力供給や低速信号伝送を行う構成にしていることにより、第１の実施形態に比べてコストの低減が可能である。
【００５４】
［３］第３の実施形態
第３の実施形態は、フレキシブル光電配線モジュールの配線領域Ｂの屈曲性又は捻回性を向上し、さらに、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂの重なりによる信頼性の低下を抑制した例である。
【００５５】
図３Ａ乃至図３Ｃを用いて、第３の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成を説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、フレキシブル光電配線モジュールの上面図である。なお、図３Ｃでは、フレキシブル光電配線板１０とフレキシブル電気配線板３０の外形のみを示し、他の部分は省略しているが、具体的な構成は、他の実施形態の構成を適用することが可能である。
【００５６】
［３−１］フレキシブル光電配線モジュール
図３Ａ乃至図３Ｃに示すように、第３の実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、フレキシブル光電配線板１０又はフレキシブル電気配線板３０の配線長方向に平行する貫通スリット５０（例えば幅０．１ｍｍ）を少なくとも１つ設け、フレキシブル光電配線板１０又はフレキシブル電気配線板３０の配線領域Ｂを複数の配線フィン５２（細線）（例えば幅１ｍｍ）に分割している。
【００５７】
図３Ａの例では、貫通スリット５０は、フレキシブル光電配線板１０に形成され、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂ間に位置している。つまり、貫通スリット５０は、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂよりも、フレキシブル光電配線板１０の中央部側に位置する。周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、フレキシブル光電配線１０の配線フィン５２とフレキシブル光電配線板１０の端部領域Ａ１，Ａ２との間に配置されている。
【００５８】
図３Ｂの例では、貫通スリット５０は、フレキシブル電気配線板３０に形成され、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂ間に位置している。つまり、貫通スリット５０は、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂよりも、フレキシブル電気配線板３０の中央部側に位置する。フレキシブル光電配線板１０は、フレキシブル電気配線板３０における分割された１つの配線フィン５２上に搭載されている。周波数フィルタ１５ａ，１５ｂは、フレキシブル電気配線３０の配線フィン５２とフレキシブル電気配線板３０の端部領域Ａ１，Ａ２との間に配置されている。
【００５９】
図３Ｃ（ａ）では、説明を簡単にするため、フレキシブル光電配線板１０、フレキシブル電気配線板３０の外形及び貫通スリット５０のみを示している。図３Ｃ（ｂ）に示すように、図３Ｃ（ａ）に示したフレキシブル光電配線モジュールは、フレキシブル光電配線モジュールの一方の端部領域Ａ１、配線領域Ｂ、他方の端部領域Ａ２をクランク形になるように配置し、隣接する配線フィン５２の表面と裏面とが対向するように複数の配線フィン５２を重ね、束線帯５１を用いて複数の配線フィン５２を束ねる。この際、束線帯５１は、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂよりもフレキシブル光電配線モジュールの中央部側に位置している。これにより、配線領域Ｂが１束の細いフレキシブル配線板として扱うことができる。このため、屈曲動作に加えて回転動作や捻り動作等にも対応することが可能である。
【００６０】
なお、全ての配線フィン５２の幅、間隔は、ほぼ同等にすることが望ましい。これにより、フレキシブル光電配線モジュールを上述のように束線した際に、一部の配線フィン５２に張力が集中することを抑制できる。また、複数の配線フィン５２の全てが同等に引っ張られるため、複数の配線フィン５２を束ねた領域において複数の配線フィン５２の整列性が良く、一部の配線フィン５２がばらけることもない。なお、フレキシブル光電配線モジュールの配線フィン５２の重ね方は、他の方法（例えば、隣接する配線フィン５２の表面と表面又は裏面と裏面が対向するように複数の配線フィン５２を重ねる）を用いても良い。
【００６１】
束線帯５１は、例えば弗素樹脂系のシールテープを用いることができる。束線帯５１には粘着剤のないテープを用い、束線帯５１の内側で各配線フィン５２が動けるようにしておくことが望ましい。これにより、配線フィン５２のたるみや応力を取り除くことができる。なお、束線帯５１の数は必要に応じて適宜変更可能であるし、個別の束線帯ではなく、例えば束ねた配線フィン５２の一端から他端まで連続した束線帯を用いても良い。また、束ねた複数の配線フィン５２がばらける恐れがない場合やばらけても構わない場合は、束線帯５１を用いなくても良い。貫通スリット５０を形成する部分には電気配線を設けないことが望ましい。
【００６２】
フレキシブル光電配線板１０は、その全面をフレキシブル電気配線板３０に貼り付けても良いし、その端部近傍領域のみをフレキシブル電気配線板３０に貼り付けても良い。また、フレキシブル光電配線板１０を配置する箇所のフレキシブル電気配線板３０の配線フィン５２を除去してもよい。この場合、配線領域においてフレキシブル光電配線板１０とフレキシブル電気配線板３０の重なりが無くなり、フレキシブル光電配線モジュールの配線領域Ｂを屈曲や摺動する際の最小曲げ半径を小さくすることができる。さらに、フレキシブル光電配線板１０とフレキシブル電気配線板３０の擦れを無くして、繰り返し屈曲及び摺動に対する耐久性を向上させることができる。
【００６３】
［３−２］効果
以上のように、第３の実施形態では、上述した第１及び第２の実施形態と同様、電気配線１１ａ，１１ｈ又は３１ａ，３１ｈに周波数フィルタ１５ａ，１５ｂを電気的に接続する。このため、フレキシブル光電配線モジュールの電磁ノイズ放射の抑制が可能である。
【００６４】
また、図３Ｂ及び図３Ｃの第２の実施形態では、フレキシブル光電配線板１０の面積を必要最小限に抑えることにより、フレキシブル光電配線板１０のみで全ての電気配線及び光信号伝送を行う場合に比べてコストの低減が可能である。
【００６５】
また、第３の実施形態では、電気配線１１ａ，１１ｈ又は３１ａ，３１ｈに接続する周波数フィルタ１５ａ，１５ｂが、配線フィン５２と端部領域Ａ１，Ａ２との間に配置されている。そして、図３Ｃ（ｂ）のように、フレキシブル光電配線モジュールの配線フィン５２を積層して束ねた場合、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂよりもフレキシブル光電配線モジュールの中央部側に束線帯５１を設けているため、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂ同士が重なることがない。このため、フレキシブル光電配線モジュールの不要な撚れの発生や、周波数フィルタ１５ａ，１５ｂを介した異なる電気配線間の短絡を防止することが可能となる。
【００６６】
［４］第４の実施形態
第４の実施形態は、複数の周波数フィルタ１５を交互にずらして配置した例を示す。
【００６７】
以下に、図４を用いて、第４の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略的な構成を説明する。なお、図４では、図１Ａと同一部分には同一符号を付し、同じ構成についての詳しい説明は省略する。
【００６８】
［４−１］周波数フィルタ
図４に示すように、第４の実施形態では、配線領域Ｂ内の左側端部において、上下（配線長方向と垂直な方向）に隣り合う電気配線１１ｇ，１１ｈに接続された周波数フィルタ１５ａ１，１５ａ２は、左右（配線長方向）に交互にずらして（配線長方向に対して垂直方向に並ばないように）配列されている。同様に、配線領域Ｂ内の右側端部において、上下に隣り合う電気配線１１ｇ，１１ｈに接続された周波数フィルタ１５ｂ１，１５ｂ２は、左右に交互にずらして（配線長方向に対して垂直方向に並ばないように）配列されている。
【００６９】
なお、図４において、周波数フィルタ１５ａ１と１５ａ２の配線長方向の位置関係が逆になっていても良いし、周波数フィルタ１５ｂ１と１５ｂ２の配線長方向の位置関係が逆になっていても良い。また、周波数フィルタ１５ａ１，１５ａ２，１５ｂ１，１５ｂ２は、配線領域Ｂ内に配置されることに限定されず、入出力領域Ａ１１，Ａ２１、駆動ＩＣ領域Ａ１２，Ａ２２、光素子領域Ａ１３，Ａ２３内に配置することも可能である。また、第４の実施形態では、第２の実施形態のように、フレキシブル電気配線板３０を用いても良いし、第３の実施形態のように貫通スリット５０を設けても良い。
【００７０】
［４−２］効果
以上のように、第４の実施形態では、上述した第１の実施形態と同様、電気配線１１ａ，１１ｈに周波数フィルタ１５ａ１，１５ａ２，１５ｂ１，１５ｂ２を電気的に接続する。このため、フレキシブル光電配線モジュールの電磁ノイズ放射の抑制が可能である。
【００７１】
また、第４の実施形態では、隣り合う電気配線１１ｇ，１１ｈに接続された周波数フィルタ１５ａ１，１５ａ２，１５ｂ１，１５ｂ２を、交互にずらして配置している。このため、配線長方向を軸とする円筒状にフレキシブル光電配線板１０を丸める場合や、第３の実施形態のように貫通スリット５０によって分けられた配線フィン５２を束ねる場合に、周波数フィルタ１５ａ１，１５ａ２，１５ｂ１，１５ｂ２同士の干渉を抑制することが可能である。
【００７２】
上述した各実施形態は、種々変更可能である。例えば、フレキシブル電気配線板３０には、ＦＰＣやＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等を適用することも可能である。フレキシブル電気配線板３０及びフレキシブル光電配線板１０のベースフィルムには、ポリイミドの他、液晶ポリマーや他の樹脂を用いることができる。フレキシブル電気配線板３０の電気配線３１は、単層でも多層でも構わない。フレキシブル光電配線板１０の電気配線１１及び光配線層は、単層でも多層でも構わない。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１０…フレキシブル光電配線板、１１…電気配線、１２…光配線路、１３…光半導体素子、１４…駆動ＩＣ、１５…周波数フィルタ、１７…バンプ、１８…アンダーフィル樹脂、１９…電気接続端子、２０…ベースフィルム、２１…クラッド、２２…カバーフィルム、３０…フレキシブル電気配線板、３１…電気配線、３２…ベースフィルム、３３…補強板、４０…接着シート、４１…ボンディングワイヤ、５０…貫通スリット、５１…束線帯、５２…配線フィン。
【図１Ａ】
2013104945.tif 000003
【図１Ｂ】
2013104945.tif 000004
【図２】
2013104945.tif 000005
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2013104945.tif 000007
【図３Ｃ】
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【図４】
2013104945.tif 000009