(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板（１）上の、導電路（５）及び導波器（７）を、第二の基板（１′）の導電路及び導波器に電気的及び光学的に接続する組み合わせ構造であって：
弾性的で透明な材料による被覆体（１１）は：
▲１▼前記第一の基板（１）の端部表面（３）に形成され、前記端部表面は、電気的及び光学的接続のため、前記第二の基板（１′）の対応する表面に配置され；
▲２▼前記第一の基板（１）の一方の前記導波器（７）の終端表面を覆うものであって前記一方の導波器は前記第一の基板の前記端部表面で終端しており；
▲３▼前記第一の基板（１）の、前記端部表面（３）から前記第一基板の頂部表面に、端線を超えて遮られることなく延びており；
▲４▼露出された導電体領域（１７）であって前記第一の基板（１）の前記導電路（５）の一方と電気的に接続されると共に前記第一の基板（１）の頂部表面の隆起部（１５）に位置している前記露出された導電体領域（１７）を、前記第二の基板（１′）の導電体と電気的に接続するよう支持してコネクタ装置（２１）と接触させるものであり；
従って、前記露出された導電体領域（１７）を支持する前記隆起部は、前記第一の基板（１）と前記コネクタ装置とが一体になるときには、コネクタ装置（２１）上で、導電性表面領域（２０）に弾性的な電気的接触を与え；
従って、前記第一の基板（１）の前記端部表面が前記第二の基板（１′）の対応する位置に配置されると共にコネクタ装置（２１）が前記第一の基板の頂部表面及び前記第二の基板の対応する表面上にあるときには：
前記第一の基板（１）の端部表面と前記第二の基板（１′）の対応する表面との間に配置された前記被覆体（１１）の前記隆起部が圧縮された場合、前記第一の基板（１）の導波器（７）と前記第二の基板の導波器との間に良好な光学的な接触を与え；
前記露出された導電体領域（１７）は、前記コネクタ装置（２１）上の前記導電性表面領域（２０）と電気的に接触していて、前記コネクタが電気的に連結された領域と前記露出された導電体領域を有し、従って、前記第二の基板（１′）と接続される、
ことを特徴とする、前記組み合わせ構造。
【請求項２】
請求項１に記載の組み合わせ構造であって、前記被覆体（１１）は、端部表面（３）の隆起部（１３）と前記第一の基板の頂部表面の隆起部（１５）とを有することを特徴とする、前記組み合わせ構造。
【請求項３】
請求項１に記載の組み合わせ構造であって、前記被覆体（１１）によって支持される前記露出された導電性領域（１７）は、前記第一の基板の前記導電路（５）の一方から、前記被覆体の頂上部まで伸びている導電路であることを特徴とする、前記組み合わせ構造。
【請求項４】
請求項１に記載の組み合わせ構造であって、前記第一の基板（１）の前記露出された導電体領域（１７）と接続する位置にコネクタ装置（２１）を配置する位置決め手段（５７，５５，２２）を特徴とする、前記組み合わせ構造。
【請求項５】
請求項１に記載の組み合わせ構造であって、前記第一の基板の、導電路（５）及び導波器（７）の各組み合わせの各被覆体（１１）は、前記第一の基板（１）の前記端部表面（３）にまで延長していることを特徴とする、前記組み合わせ構造。
【請求項６】
相互接続構造であって：
導電路（５）及び導波器（７）を支持する第一及び第二の基板（１，１′）であって、前記第一の基板から前記第二の基板への導電路（５）及び導波器（７）の電気的及び光学的接続のための前記請求項１から請求項５のいづれかの請求項に記載の組み合わせ構造を有する前記第一及び第二の基板（１，１′）と；
コネクタ基板（２１）を有し、その表面上に導電性パターン（２３，２７）を有するコネクタ装置と；
を有し；
前記第一及び第二の基板（１，１′）はその終端表面（３）に配置されて前記被覆体（１１）をその両者の間で圧縮して前記第一及び第二の基板の導波器（７）の間で接触させ、そして表面上に配置されたコネクタ基板（２１）は前記第一及び第二の基板の頂部表面に電気的導電性パターン（２３，２７）を有し、前記コネクタ基板上の前記電気的導電性パターン（２３，２７）の導電性表面領域（２１）と、前記第一及び第二の基板の前記組み合わせ構造の露出された導電体領域と、の間に電気的な接触を構成する、前記相互接続構造。
【請求項７】
請求項６に記載の相互接続構造であって、前記コネクタ基板（２１）の前記電気的導電性パターン（２３，２７）は、電気的な導電性接触領域（２０）を有する、電気的な導電性接触隆起部、接触突起即ちプラットフォーム（５３）であることを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項８】
請求項６に記載の相互接続構造であって、前記第一及び第二の基板（１，１′）と前記コネクタ基板（２１）は、前記第一及び第二の基板と前記コネクタ基板が前記位置に相互に配置されたときは前記第一及び第二の基板を位置決めする位置決め手段であって、それにより前記第一及び第二の基板の前記導波器（７）を光学的に接触させると共に前記コネクタ装置を、その電気的導電性パターン（２３，２７）が前記第一及び第二の基板の組み合わせ構造の前記露出された導電体領域（１７）と接触するように位置決めする位置決め手段、を有することを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項９】
請求項８に記載の相互接続構造であって、前記位置決め手段は：
前記第一及び第二の基板（１，１′）の頂部表面及び前記コネクタ基板（２１）の表面のＶ型溝（５９）と；
前記Ｖ型溝（５９）と協働する案内ピン（５５）と；
を有することを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１０】
請求項８に記載の相互接続構造であって、前記位置決め手段は、前記第一及び第二の基板と前記コネクタ基板（２１）が前記位置に配置されたときには、前記第一及び第二の基板の前記頂部表面に接触する隆起部即ち峰部（２２）と、前記隆起部即ち峰部と機械的に接触するコネクタ基板（２１）とを有することを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１１】
請求項８に記載の相互接続構造であって、前記位置決め手段は、前記第一及び第二の基板が前記位置に配置されるとき、前記第一及び第二の基板（１，１′）の端部領域即ち角部領域と協働する、前記コネクタ基板（２１）の前記表面における位置決め隆起部を有することを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１２】
請求項６に記載の相互接続構造であって、前記コネクタ基板（２１）は、その幾何学的形状及び前記コネクタ基板（２１）の長軸に対する電気的特性に関して対称であることを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１３】
請求項６に記載の相互接続構造であって、前記第一及び第二の基板は、二つの、並行に配置された三次元の多層多重チップ・モジュールであって各多重チップは基板の積層を有しているモジュールに含まれることを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１４】
請求項１３に記載の相互接続構造であって、前記多重チップ・モジュールの全ての基板は、前記基板の前記広い表面と垂直な平面と実質的に同じ平面中に配置されている側面即ち端部表面を有している頂部、に配置されていることを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１５】
請求項１３に記載の相互接続構造であって、前記コネクタ基板（２１）は、各多重チップ中の基板間の空間に適合する高さがあり、その結果その頂部表面は二つの異なる隣接する基板の底部表面と接触し、またその底部表面は前記組み合わせ構造を有する二つの隣接する基板（１，１′）の頂部表面と接触することを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１６】
請求項１３に記載の相互接続構造であって、前記コネクタ基板（２１）は、前記二つの多重チップ・モジュール間の、境界平面（９）に対して、その幾何学的形状及び電気的特性に関して対称であることを特徴とする、前記相互接続構造。
【請求項１７】
第一及び第二の基板（１，１′）の導電路（５）及び導波器（７）を相互接続する方法であって：
弾性的で透明な材料の層（１１）を、前記第一及び第二の基板（１，１′）の端部表面（３）及び頂部表面に貼付するステップと；
前記第一及び第二の基板（１，１′）を相互に並んで配置して、弾性層（１３）を前記端部表面（３）上に圧縮させて、前記第一及び第二の基板の導波器（７）の表面間に光学的接触を形成させるステップと；
コネクタ装置を前記第一及び第二の基板（１，１′）の頂部表面に配置するステップであって、前記コネクタ装置は、露出された電気的導電性領域（２０）と電気的に接触する相互接続された電気的導電性接触領域のあるコネクタ基板（２１）を有していて、前記露出された電気的導電性領域は、前記層（１１）によって支持されると共に、前記第一及び第二の基板の導電路（５）に接触し、したがって前記第一及び第二の基板の導電路間に電気的な接続を形成する、前記ステップと、
を有する、前記方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記第一及び第二の基板（１，１′）の頂部表面にコネクタ装置を配置する際、前記頂部上の層（１５）が圧縮されることを特徴とする、前記方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、前記第一及び第二の基板（１，１′）の頂部表面にコネクタ装置を配置する際、前記コネクタ装置は、前記コネクタ基板（２１）によって、前記第一及び第二の基板の前記頂部表面に設けられた隆起部即ち峰部（２２）に接触させられることを特徴とする、前記方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、前記第一及び第二の基板（１，１′）の頂部表面にコネクタ装置を配置する際、前記コネクタ装置は、前記コネクタ基板（２１）の頂部表面に位置決め隆起部によって配置され、前記隆起部は、前記第一及び第二の基板の端部領域即ち角部領域と協働することを特徴とする、前記方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法であって、案内ピン（５５）が、前記第一及び第二の基板（１，１′）及びコネクタ基板（２１）のＶ型溝（５７，５９）に配置されて、コネクタ装置が前記第一及び第二の基板に正確に位置決めされることを特徴とする、前記相互接続構造。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、電気的および光学的接続のための端部構造体に関する。特に、電気信号および光信号を伝送するための端部接触素子、およびまたこのような接触素子の製造法に関する。
技術の背景と現状
ますます小型になる傾向がある複雑な電子システムと光学システムとを接続するために、信号の品質をまた保持し、すなわち良好な遮蔽を有しおよび反射が少しも存在しない、稠密に配置された接続装置が要請される。このような接続装置は、現在、主として従来の機械的微細加工法を用いて製造されている。
けれども米国特許第5,180,311号は、多重層プリント回路基板において相互接続を行うために、弾性を有するエラストマ部品の上に導電路を備えた電気相互接続器を開示している。
米国特許第4,891,014号は、金属接触体パッドの上に作成された接触体隆起部を用いた、電気的端部接触体を得る方法を開示している。
米国特許第5,092,782号は、接触体を通る短い信号路を障害をあまり伴わなくて得るための、一体化したエラストマ・カード端部電気コネクタを開示している。このカード端部コネクタはまた、カード表面に信号路を作ることなく、多重層回路カードの異なる層間の高密度の相互接続が可能であるように設計される。
導電路が稠密に配置された構造体をおのおのが有する２つのシステムを電気的に接続する時、十分に小型でありかつ高密度の接触体を有する構造体がないことが、問題点になっている。また個々の電気接触素子の寸法が重要である。したがって、接触素子の導電体線の部分をインピーダンス整合することができないのが通常である。けれども、もしインピーダンス整合していない導電体線の部分がこの接触を通して伝送する信号の最高の周波数に対応する波長の約1/20よりも短いならば、インピーダンスのない部分により負わされるエラーは通常は検出できない、または情報内容を引出すことができないように信号に影響することはないであろう。したがって、10ＧＨｚの周波数を有する信号を伝送する伝送線を相互接続しそして通常の誘電率で動作する電気接触素子の場合、インピーダンス整合していない接触体部分は、約0.5ｍｍの距離を越えてはならない。
光接触素子の場合、光信号が１つの導波器から他の１つの導波器に連続すべきである場合に、この１つの導波器の端部表面においておよび他の１つの導波器の対面している端部表面において、好ましくない反射および減衰が生ずることがある。これらの効果をできるだけ小さくするために、できるだけ接近しているそれらの対面する端部表面とこれらの導波器が十分に整合していなければならない。また、導波器の屈折率に近い屈折率を有する光学的に透明で均一な材料を表面の間に配置することにより、減衰を小さくすることができるであろう。
要約
本発明の１つの目的は、最近の小さな寸法の多重チップ・モジュール、すなわちＭＣＭ（multi-chip module）、および同様なデバイスに対応することができる、および接触部においてしたがってこの相互接続体を通して、多重チップ・モジュールの導電体路の寸法と間隔距離を保持することが可能な電気接触体を提供することができる、相互接続構造体を得ることである。
本発明のまた別の目的は、伝送線を電気信号に対してインピーダンス整合した方式で相互に接続することができる、相互接続構造体を得ることである。
本発明のまた別の目的は、導電体路と光導波器とを同時に相互に接続する接触素子を備えた、相互接続構造体を得ることである。
これらの目的および他の目的は、純粋に電気的であることができるまたは純粋に光学的であることができる電気接触素子および光学接触素子を組み合わせて有する構造体で得られる。この構造体により、先行技術に付随する問題点を解決することができる。
したがってこの組合せコネクタ構造体は、２つの異なる光導波器の２つの対面する端部を有する。２つの端部の表面の上に、光学的に透明で弾性を有する適切な材料の層、例えばシリコーン、が配置される。光導波器の２つの端部が相互に押しつけられる。同じ押しつけ工程によりまた、電気的相互接続を達成することができる。同じ弾性材料の層を用いた滑り接触体として、電気的接続が得られる。
全体的にいえば、１つの部分を他の１つの部分に小型に接続するために、電気的端部接触体と光学的端部接触体との組合せ端部接触体が得られる。これらの２つの部分は例えば基板であり、そして導電体および光導波器を有する。この端部接触体は、１つの部分の第１表面、例えば端部表面、に取り付けられる、そして相互接続のために他の１つの部分の対応する第１表面に取り付けられる、光学的に透明で弾性のある材料の層を有する。この表面で終端する光導波器の端部表面を被覆するように、この層が取り付けられる。着目する層が配置される部分の上の導電体に接続される露出された導電性の領域が、また備えられる。相互接続された導電性領域を有するコネクタ装置が用いられ、そして接触体のこのような露出された導電性の領域とこのような導電性の領域が電気的に接触するように、コネクタ装置が接触部に配置される。露出された導電性の領域と接触するためにコネクタ装置を予定された位置に正確に配置するために、位置決め装置を備えることができる。このような位置決め装置は、コネクタ装置の端部または角部と協力して動作する、基板の上の隆起部、突起部または峰部を有することができる。また１つの部分およびコネクタ装置の上の１個または複数個の突起部を、他の部分およびコネクタ装置の上の１個または複数個の案内溝と協力して用いることができる。これらの部分とコネクタ装置との両方の中に、溝と同時に協力する案内ピンをまた配置することができる。
弾性層はまた、第２表面、例えばこの部分の端部表面に配置されそして第１表面に垂直に配置された頂部縁領域、をこの層の上の導電性領域がこの第２表面の上でそしてそれに実質的に平行に配置されるように、被覆することが好ましい。この時、この部分とコネクタ装置とが相互に近接する位置に配置される場合、導電性領域を備えた層部分により弾性のある滑り電気接触体がコネクタ装置を提供する。さらに、第１表面から第２表面にこれらの表面の間に形成される端部を通して、この層が中断することなく連続することができる。複数個の対の導電体および光導波器を、他の１つの部分の上の導電体および導波器に接続されるべき部分の上に配置することができ、そして次に、分離層または個々の弾性層が、このような対のおのおのに対して利点をもって配置される。
接触素子を製造するために、２つの部分の光導波器の相互接続端部を弾性材料が被覆するように、相互接続が行われるべき２つの異なる部分の端部の領域に、弾性材料が取り付けられる。弾性材料を例えば鋳型によって取り付けることができる。すなわち、基板を適切な鋳型で取り囲み、そして次にこの鋳型の中に適切なポリマ材料を注入し、そして硬化させることにより、弾性材料を取り付けることができる。次に、基板の表面に露出された他の導電性領域と接触をまた行うために、弾性材料層の頂部の上に導電体を沈着により配置することができる。
【図面の簡単な説明】
添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。添付図面に示されている実施例は、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されることを意味するものではない。
図１は、３次元多重チップ・モジュールと、同様で隣接する３次元多重チップ・モジュールと、の相互接続領域の横断面図であって、接続を完成するために部品が移動される方向に対して垂直な方向から見た基板端部相互コネクタ素子を示している。
図２は、図２と同様の横断面図であるが、図１の相互接続領域の小さな一部分を拡大して示した図である。
図３は、相互接続領域の一部分の図２の線III−IIIに沿っての横断面図であって、この横断面は相互接続された３次元多重チップ・モジュールの接続側に平行である。
図４は、図３と同様の横断面図であるが、相互コネクタのための整合装置を特に拡大して示した図である。
図５は、２つの相互に接続された３次元多重チップ・モジュールを上から見た図である。
詳細な説明
図１は、並んで配置された２個の３次元多重チップ・モジュールまたは多重層の多重チップ・モジュールを側方から見た横断面図である。３次元多重チップ・モジュールのおのおのは、薄い板の形状を備えた基板１、１′の積層体を有する。基板１、１′は、この基板の中およびこの基板の位置に、導電路によって接続された集積回路チップを有する。この集積回路チップは図には示されていなく、また導電路も示されていない。３次元多重チップ・モジュールの基板１、１′は、基板の大きな表面に垂直な実質的に同じ面の中に配置された横側面すなわち端部表面３を有するために、相互の頂部の上にすべて配置される。基板１、１′は、頂部表面と底部表面との両方において縁部分を有する。これらの表面には部品は接続されていなく、そしてその代わりに、基板の中を伝搬する信号が１つの基板から隣接する３次元多重チップ・モジュールの中の隣接する基板に結合される。特に、左の３次元多重チップ・モジュールの左側基板１および右の３次元多重チップ・モジュールの右側基板１′は、相互に接近した狭い横側面すなわち端部表面３を有して配置され、および電気的におよびまた光学的に接続されるために対面して配置される。特に、基板１、１′の頂部表面は実質的に同じ面の中に配置される。基板１、１′のおのおのは、それらの頂部の大きな表面の位置または中に、導電路すなわち伝送線５およびコア７を備えた光導波器を有する。導電体路５およびコアは、少なくとも端部表面３に近い領域の中で、基板１、１′の端部表面に実質的に垂直に延長されることができる。したがって、それらの端部が相互に対向して配置されている基板１、１′のおのおのの導電体路５は、例えば信号を伝送するために、電気的に接続されるべきである。同じようにして、３次元多重チップ・モジュール１、１′の間の境界面９に関して考える時、相互に対向して配置されたそれらの端部表面を有する隣接する基板１、１′の対のおのおのの中に、光導波器がある。したがって、導波器コア７の端部表面は相互に対面し、そして１つの基板から境界面９を通って他の基板に光波をこれらの導波器に沿って伝送できるために、これらの導波器は光学的に相互に接続されるべきである。全体的にいえば、コア７を有する導波器のすぐ上でそしてこの導波器と平行に基板端部に隣接した少なくとも領域の中に、電気的伝送線５が配置されると仮定される。下記で説明されるように、２個のこのような信号線は共通の結合装置を共有する。
図１と同様の横断面図に見られるように、上側端部に、すなわち基板１、１′の端部表面３の上側領域に、および接続が行われるべきである端部に配置された頂部表面の領域に、すなわち導電体５が配置される表面に、ポリマ材料で作成された弾性的でかつ電気的に分離を行う被覆体１１が配置される。分離被覆体１１のポリマ材料は、シリコーンであることが好ましい。このようにこのような被覆体１１は、端部表面３の上に低い隆起部または峰部の形状の薄い弾性層１３を形成し、および基板１、１′の頂部表面の上に弾性隆起部１５または弾性峰部を形成する。これらの隆起部１３、１５は、基板１、１′の鋭い90°端部をまた被覆するシリコーン材料によって接続される。
導波器コア７で記号的に示された反対側の光伝送線は、相互に押しつけられている対応する反対側の端部隆起部１３の媒体を通して接続される。したがって、これらの２つの隆起部１３すなわち相互に押し合っている弾性層は光学的には１つの単独の物体として振舞うであろう。シリコーンの隆起部１３は、ここでは２つの目的を果たす。第１は、シリコーンの弾性的性質により、２つの基板１、１′の端部表面の間に存在する空気が除去され、それにより光波の伝搬路に空隙または空気の泡が形成されないことである。第２は、もし多数の光導波器が相互に平行に配置され、そして同じ端部表面に終端して対応する光導波器に接続されるならば、そして端部表面が完全には平坦ではないまたは相互に完全には平行ではない可能性があり、したがって導波器の端部から反対側の導波器までの距離が変動する可能性がある。この場合、２つの３次元多重チップ・モジュールを相互に配置して相互接続を行う時、シリコーンの弾性層または弾性シリコーン隆起部１３は相互に異なった程度に圧縮され、そしてこれらはなお光学的には単一の物体として振舞うであろう。このことは、これらの弾性層が１つの端部表面から対向する端部表面に向けて伝搬する光波を、小さな減衰でもって結合するであろうということを意味する。用いられる弾性シリコーン材料の屈折率が光導波器層の屈折率に近いように選定される場合には、および基板の端部表面の間の距離が小さい場合には、および２つの光導波器が十分によく整合している場合には、このことは特に真実である。したがって全体的にいえば、光導波器の端部を研磨して光学表面にする必要はなく、このことにより基板１、１′の製造が簡単になる。
導電体路１７は頂部隆起部１５の内側表面の上で隆起部の頂部にまで延長され、そして基板頂部表面において孔（ビアス）１９により正規の導電体５に接続される。電気的に良好な接触特性を達成するために、これらの導電体路１７は金で作成されることが好ましい。隆起部１５の頂部の上で、導電体１７がコネクタ基板２１の上の導電性領域２０と接触する。このようなコネクタ基板２１は、細長い長方形の形状、またはストリップの形状を全体的に有する。２個の相互に接続された３次元多重チップ・モジュールを示した図５の平面図をまた参照されたい。このコネクタ基板は、２個の３次元多重チップ・モジュールの間の境界面９に関して、またはコネクタ本体２１の縦軸に関して、その幾何学的形状とその電気的特性との両方において、全体的に対称である。この場合、この縦軸は境界面９の中に配置される。コネクタ基板２１は、３次元多重チップ・モジュールのおのおのの中の基板１、１′の間の空間に適合した高さを有する。したがってコネクタ基板２１は、その頂部表面でもって異なる３次元多重チップ・モジュールからの２個の隣接する基板の底部表面と接触し、そしてその底部表面でもってまた異なる３次元多重チップ・モジュールからの２個の隣接する基板１、１′の頂部表面と接触する、特に頂部隆起部１５と接触する。さらにコネクタ基板２１は、基板１、１′の頂部表面に取り付けられた隆起部または峰部２２によりおよびコネクタ基板２１の下側の縦方向の角部と協力して、境界面９に関して正しい対称的位置に保持される。位置決め隆起部または峰部２２は、全体的に三角形の横断面を有することができる。
コネクタ・ストリップ２１は、その下側表面に取り付けられた誘電体および電気的分離材料２５、例えばベンゾシクロブテンＢＣＢ（benzocyclobutene）、の中に埋め込まれた導電体２３を有する。導電体２３は、境界面９とコネクタ部分２１の縦軸とに全体的に垂直に、境界線９の両側にわたって等分に延長される。このような導電体２３は、境界線９のそれぞれの側の導電性の孔２７に接続される。これらの孔（ビアス）２７は、コネクタ基板２１の底部表面の導電性表面領域２０に接続される。それにより、２つのこのような対向する導電性表面領域２０が相互に電気的に接続される。さらに頂部隆起部１５の上の導電体１７とコネクタ基板２１の底部表面の導電性領域２０とが接触することにより、２つの基板１、１′の考えられる縁領域に達する導電体５の間に導電路が達成される。この電気的接触は被覆体１１およびしたがって頂部隆起部１５の弾性的性質により得られ、および積層された基板１、１′の間のそれらの正しい位置にコネクタ基板２１が取り付けられる時、頂部隆起部１５が少なくとも少し圧縮されるように、コネクタ基板２１に適切な高さを与えることにより得られる。
弾性層構造体と電気的接続および光学的接続が、図２に詳細に示されている。図２は、図１の弾性材料の接触領域の拡大図である。基板１、１′は単結晶シリコンで作成されると仮定することができ、およびコア７と、コア７を取り囲む下側クラッド２９および上側クラッド３１とにより、光導波器を形成する構造体をそれらの頂部表面に有すると仮定することができる。これらの異なる部分は、目標とされる導波器を形成するために、適切に選定された屈折率を有する二酸化シリコンまたはポリマのような、適切な無機材料または有機材料で作成することができる。導波器の頂部の上に、導電性層３３が備えられる。導電層３３は第１アース層であり、そして相互接続された基板１、１′を用いる時、信号をアースに接続するためのものである。第１アース層３３は、そのコアの位置に導電体５を有する高周波数伝送線の部分である。したがって、第１アース層３３の頂部の上および導電体５のまわりに、誘電体層３５、３７が配置される。上側誘電体層３７の頂部の上の導電性層３９は、伝送線を構成するための第２アース層を形成する。誘電体層３５、３７の厚さおよび誘電率を選定することにより、伝送線をインピーダンス整合することができる。最後に、基板１、１′の上側の外側表面を電気的に分離するポリマ被覆体４１により作成される。ポリマ被覆体４１の上に、弾性被覆体１１の頂部隆起部１５が配置される。分離層および／または誘電体層３５、３７、４１の材料は、例えばポリマ・ベンゾシクロブテンＢＣＢであることができる。
伝送線の信号導電体５を頂部隆起部１５の頂部表面にまで上方に延長された導電体１７に接続する孔１９は、基板１、１′の頂部表面から信号導電体５にまで下方に延長されたホール４３の壁および底部の上に導電性被覆体により作成されるとここでは示されている。上側アース層すなわち第２アース層４１はホール４３までは延長されなく、孔導電性被覆体１９がこのアース層４１と電気的に接触する危険がないように、この領域の中で十分に大きなホールを有する。
コネクタ基板２１は、その底部表面においてまず、電気的に分離する薄い層４５を有する。次に高周波数伝送線は再び、それぞれの基板１、１′の上の領域を相互に接続する信号線として作用する導電体２３により形成される。このように上側導電性層４７が分離層４５の底部表面に配置されて第１アース層を形成し、そしてこの層の底部表面に誘電体層２５が配置される。誘電体層２５の中に、信号導電体２３が埋め込まれる。最後に、誘電体層２５の底部表面の上に、第２アース層を形成するまた別の導電性層４９が存在する。信号導電体２３は、誘電体層２５の厚さおよび誘電率を適切な方法で選定することにより、インピーダンス整合して作成することができる。第２アース層４９がパターンに作成されて島状体５１が作成される。島状体５１は、孔２７および接触体領域２０が作成される位置において、層の残りの部分から電気的に分離される。導電性の島状体５１は、孔２７が作成されている場所にホールを有する。このホールから、連続するホールが誘電体層２５の中へ上方に信号導電体２３の端部まで延長される。ホールの壁は導電性の材料で被覆されて、孔２７が作成される。島状体５１の他の部分の上には、導電性の接触体隆起部、接触体突起部または接触体プラットホーム５３が配置される。これらの表面に金メッキすることができる。接触体隆起部５１の下側表面は接触体領域２０を形成する。接触体領域２０は、頂部隆起部１５のピークにまで上方に延長された導電体１７と機械的および電気的に接触する。
インピーダンス整合して作成することができない図１および図２の接続構造体を通る電気信号路の部分は、孔１９、頂部隆起部１５の側面部分および頂部部分の上の導電体１７、接触体隆起部５３、島状体５１および孔２７である。頂部弾性隆起部１５の典型的には30μｍ〜50μｍの高さに対し、その上の導電体１７は100μｍ〜150μｍの長さを有することができる。他の部分は、基板の上の種々の誘電体層および導電性層の厚さに対応する寸法を有する。基板は、典型的には2μｍ〜10μｍの範囲に構成される。したがって、全体的にインピーダンス整合していない部分は、200μｍよりも十分に小さな長さを有することができる。この長さは、線を伝送する信号の品質に影響することは通常はないであろう。
２つの相互に接続された多重層多重チップ・モジュールのすべての対向する基板を相互に接続するために、または１個または複数個の基板だけを相互に接続するために、前記で説明されたコネクタ・ストリップ２１を設置することができる。
図３および図４は基板端部表面３に平行な面での部分横断面図であって、それぞれ、コネクタ基板２１の側面部分および中央部分を示す。
したがって図３および図４において、相互接続領域のバス構造体は、多数個の平行な電気信号導電体５が縁領域にまで延長されている場所で見ることができ、電気信号導電体５のおのおのはその下に配置された光導波器を有する。導電体５は、基板の縁領域の中央部分にわたって等しいまたは一様な間隔またはピッチで配置される。また、電気信号線・光導波器のおのおのの対に対し、１つの個別の頂部隆起部１５が存在する。もちろん、頂部隆起部１５の代わりに、弾性材料の単一の峰部またはリブを、隣接する層または単一の弾性的に被覆された領域の部分として用いることができるが、しかしこのような実施例は隆起部に個別的にいくらか弾性的でない振舞いを多分与え、その結果、悪い接触特性が得られるであろう。平行な導電体の間の許される最小の間隔距離は、導電体線の要求される電気的伝送特性によってのみ決定されるであろう。コネクタ構造体により、２つの基板の間の境界を通して、すなわち境界面に垂直なおよび基板の大きな表面に垂直な面に沿って全面的に、個別の平行なコネクタを実質的に真っ直ぐな方式で連続することが可能であろう。
図４は、基板１の端部に沿った正しい位置にコネクタ基板２１を配置するための整合装置の図である。この整合装置は、２つのＶ型溝の間に取り付けられた案内ピン５５と、基板１の頂部表面のＶ型溝５７と、コネクタ基板２１の底部表面のＶ型溝５９とを有する。これらのＶ型溝は、相互接続領域に垂直な方向に、すなわち基板１の端部表面３に垂直にまたはコネクタ・ストリップ２１の端部表面に平行に、延長されている。図１および図５を見よ。コネクタ・ストリップ２１が基板１の縁表面に配置される時、案内ピンが溝によって形成されたホールの中にぴったりと適合するような正確な寸法を案内ピンおよびＶ型溝が有している。もしＶ型溝が同じ形状および同じ寸法を有するならば、ホールは菱形の横断面を有するであろう。名称「弾性的位置決めのための溝の中の隆起部（Bumps in grooves for elastic positioning）」のスエーデン国出願中特許出願番号第9604678-4号に開示されているように、Ｖ型溝と一致する１個または複数個の隆起部として、この整合装置をまた設計することができる。これらの隆起部は図には示されていない。
このように、非常に稠密に配置された導電体および光導波器を基板間の境界を通して実質的に真っ直ぐに連続させることができる、電気的コネクタおよび光学的コネクタの組合せ体が説明された。したがって、２つの伝送線の間および２つの導波器の間に小さな間隔すなわち短い距離が可能であり、それによりモジュールの上で必要とされる領域を小さくすることができる。
前記で説明された電気的コネクタおよび光学的コネクタの組合せ体は、異なる副モジュールの間または異なる副構造体の間での相互接続が必要である小型の半導体構造体に対して、特に適切である。非常に稠密に配置することができるコネクタの接触素子を前記で説明したように配置することにより、このことが達成される。例えば、名称「集積回路のためのパッケージ構造体（A packaging structure for integrated circuits）のスエーデン国出願中特許出願番号第9604690-9号に開示されている形式の多重チップ・モジュールを相互接続するために、前記で説明したコネクタを利点をもって用いることができる。
【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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