專利名稱：光傳輸模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光傳模塊，尤其是涉及一種光傳輸模塊的封裝件，該光 傳輸模塊使用了具有高的柔軟性的光傳輸路。
背景技術(shù)：
近年來，可高速且大容量地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的光通信網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大。今后， 設(shè)想將該光通信網(wǎng)絡(luò)裝載到民用設(shè)備上。而且，作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俅笕萘?化、噪音對(duì)策、在設(shè)備內(nèi)的基板間傳輸數(shù)據(jù)的用途，尋求在目前的電纜的基 礎(chǔ)上不做變動(dòng)就能夠使用的電輸出輸入的光數(shù)據(jù)傳輸電纜(光纜)。作為該光 纜，考慮撓性時(shí)，理想的是^f吏用薄膜光波導(dǎo)。
所謂光波導(dǎo)是指由折射率大的芯、和與該芯的周圍相接設(shè)置的折射率小 的包層形成，在該芯和包層的邊界將入射到芯的光信號(hào)一邊反復(fù)進(jìn)行全反射， 一邊進(jìn)行傳輸。另外，由于芯反包層由柔軟的高分子材料組成，所以薄膜光 波導(dǎo)具有柔軟性。
在將具有該撓性的薄膜光波導(dǎo)作為光纜使用的情況下，需要使之與光電 變換元件(收發(fā)光元件)對(duì)位進(jìn)行光耦合。所謂收發(fā)光元件是將電信號(hào)變換 成光信號(hào)進(jìn)行發(fā)送、接收光信號(hào)并變換成電信號(hào)的元件，在光輸入側(cè)使用發(fā) 光元件、在光輸出側(cè)使用光接收元件。該對(duì)位對(duì)光耦合效率有影響，故要求
南精度。
在使用光波導(dǎo)作為光纜的情況下，使用在封裝件上設(shè)置插入孔，將光波 導(dǎo)直接插入插入孔并固定于封裝件的方法。該方法之一例記載于專利文獻(xiàn)1 中。
另外，將撓性高的光波導(dǎo)作為光纜使用時(shí)的光波導(dǎo)的固定方法記載于專
利文獻(xiàn)2及3中。具體而言，利用粘接劑等粘接構(gòu)件，將光波導(dǎo)直接固定于 收發(fā)光元件上。
另夕卜，作為表示與上述專利文獻(xiàn)1 3不同的例子的圖，圖15的(a)、 (b) 表示將薄膜光波導(dǎo)和收發(fā)光元件光耦合而成的光傳輸模塊之一構(gòu)成例。圖15的(a)、 (b)所示的光模塊200在其光入射側(cè)或光射出側(cè)端部具備 光波導(dǎo)201、收發(fā)光元件202、封裝件203。光波導(dǎo)201在其端部附近，利用 粘接層204相對(duì)封裝件203粘接固定，位于光波導(dǎo)201的端部和收發(fā)光元件 202的相對(duì)位置關(guān)系處于固定的狀態(tài)。在此，收發(fā)光元件202在光向光波導(dǎo) 201的入射側(cè)為激光二極管等發(fā)光元件，在光從光波導(dǎo)201的光射出側(cè)為光電 二極管等光接收元件。
封裝件203具有收發(fā)光元件202的裝載面和光波導(dǎo)201的固定面(粘接 面)為不同的面這樣的臺(tái)階。另外，光波導(dǎo)201的端面相對(duì)于光軸(沿芯部 的長度方向的中心軸)不垂直，斜向切斷形成光路變換鏡。由此，在光波導(dǎo) 201的芯部傳遞來的信號(hào)光通過上述光路變換鏡進(jìn)行反射，改變其行進(jìn)方向朝 向收發(fā)光元件202射出。
專利文獻(xiàn)1:(日本)特開平6 - 82660號(hào)公報(bào)(1994年3月25日公開)
專利文獻(xiàn)2 (日本)特開2003 - 302544號(hào)公報(bào)(2003年10月24日公
開)
專利文獻(xiàn)3:(日本)特開2004 - 21042號(hào)公報(bào)(2004年1月22日公開)
但是，圖15的(a)、 (b)所示的上述目前的構(gòu)成存在如下的問題，根據(jù) 光模塊200的使用方式，將光波導(dǎo)201粘接固定于封裝件203時(shí)的可靠性降 低。對(duì)該理由如下說明。
如上所述，由于芯及包層由柔軟的高分子組成，所以撓性高的光波導(dǎo)201 具有高的柔軟性。而且，期待這樣的光波導(dǎo)201產(chǎn)生該撓性，在移動(dòng)設(shè)備的 合頁結(jié)合部等可動(dòng)部用于數(shù)據(jù)傳輸。
但是，在這樣的可動(dòng)部利用的光波導(dǎo)201當(dāng)然會(huì)隨著可動(dòng)而產(chǎn)生變形。 例如，在移動(dòng)設(shè)備的合頁結(jié)合部裝載有光模塊200的情況下，通過拉出該合 頁部，在光波導(dǎo)201上，在其光軸方向產(chǎn)生拉伸力。
在此，在光波導(dǎo)201上產(chǎn)生了沿光軸方向的拉伸力的情況下，具有高的 柔軟性的該光波導(dǎo)201其變形量大，但由于剛性高的封裝件203不容易發(fā)生 變形，因此可能會(huì)在光波導(dǎo)201和封裝件203的粘接面發(fā)生剝離、破壞光波 導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而開發(fā)的，其目的在于，將柔軟性高的光波導(dǎo)相對(duì)封裝件穩(wěn)定地接合，實(shí)現(xiàn)可靠性高的光模塊。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種光模塊，其具備光元件，其發(fā)送
或接收光信號(hào)；光傳輸路，其與該光元件光耦合且傳輸光信號(hào)；基板，其固 定該光傳輸路中含有光信號(hào)的射入射出口的至少一端部及該光元件，其特征 在于，在所述基板和所述光傳輸路之間設(shè)有所述光傳輸路至少在相對(duì)于所述 光元件的光軸垂直的方向可動(dòng)的空間，且在所述空間充填有粘接劑。
在所述光模塊中，由于光傳輸路具有高的柔軟性，所以在光傳輸路的光 軸方向上產(chǎn)生拉伸力的情況下，該光傳輸路容易產(chǎn)生該拉伸力引起的變形。 另一方面，由于粘接光傳輸路的基板其剛性高而不易發(fā)生變形，所以在光傳 輸路和基板的界面有大的剪切力作用。
根據(jù)上述的構(gòu)成，在所述基板和所述光傳輸路之間設(shè)置空間，且在該空 間充填粘接劑，由此，該粘接劑能夠通過粘接劑的變形吸收光傳輸路和基板 的變形量之差，因此，不易發(fā)生光傳輸路的剝離、光傳輸路的破壞，從而使 光傳輸路和基板穩(wěn)定地接合。另外，由于能夠?qū)⒐庠凸鈧鬏斅分苯訉?duì)準(zhǔn) (7，,乂 乂卜)接合，所以可以使用成型零件等廉價(jià)的構(gòu)件，能夠大幅度 地降低成本。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，(a)是表示光模塊的主要部位構(gòu)成 的平面圖，(b)是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的剖面圖； 圖2是圖1的(b)的B-B剖面圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的平 面圖4 ( a )、 ( b )是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，是表示光模塊的主要部位 構(gòu)成的平面圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，(a)是表示光模塊的主要部位構(gòu)成 的平面圖，(b)是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的剖面圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的平 面圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的平 面圖；圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的平 面圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的平 面圖IO是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的平 面圖11是表示本實(shí)施方式的光傳輸模塊的概略構(gòu)成的圖12 (a)是表示具有本實(shí)施方式的光傳輸模塊的折疊式手機(jī)的外觀的立 體圖，(b)是(a)所示的折疊式手機(jī)的、應(yīng)用上述光傳輸路的部分的方框圖， (c)是(a)所示的折疊式手機(jī)的、合頁部的透視平面圖13 (a)是表示具有本實(shí)施方式的光傳輸模塊的印刷裝置的外觀的立體 圖，(b)是(a)所示的印刷裝置的主要部位的方框圖，(c)及(d)是表示 印刷裝置中在打印頭移動(dòng)(驅(qū)動(dòng))的情況下的光傳輸路的彎曲狀態(tài)的立體圖14是表示具有本實(shí)施方式的光傳輸模塊的硬盤記錄再生裝置的外觀的 立體圖15是表示目前的光模塊的圖，(a)是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的平 面圖，(b)是表示光模塊的主要部位構(gòu)成的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D1~圖14，對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先，參照?qǐng)D1 的(a)、 (b)說明本實(shí)施方式的光模塊的一結(jié)構(gòu)例。圖1的(a)是表示光模 塊1的概略構(gòu)成的平面圖，(b)是(a)的A-A的剖面圖。
光模塊1在其端部附近大致具備光波導(dǎo)(光傳輸路)10、收發(fā)光元件(光 元件)11、封裝件(基板)12而構(gòu)成。光波導(dǎo)IO優(yōu)選聚合物波導(dǎo)，更優(yōu)選具 有撓性。光波導(dǎo)10的端部通過粘接劑13相對(duì)封裝件12粘接固定，光波導(dǎo)10 的端部和收發(fā)光元件11的相對(duì)位置關(guān)系處于被固定的狀態(tài)。另外，為了容易 取出收發(fā)光元件11輸出的電信號(hào)，光模塊1也可以具備電線及電連接部。另 外，收發(fā)光元件11在光向光波導(dǎo)10的光入射側(cè)為激光二極管等發(fā)光元件， 在光從光波導(dǎo)10的光射出側(cè)為光電二極管等光接收元件。
光波導(dǎo)10由折射率大的材料構(gòu)成的芯部10a、和與該芯部10a的周圍相 接設(shè)置且折射率小的材料構(gòu)成的包層部10b形成。在光波導(dǎo)10，入射到芯部10a的光信號(hào)一邊在芯部10a和包層部10b的邊界反復(fù)進(jìn)行全反射， 一邊進(jìn)行 傳輸。由于芯部10a及包層部10b由具有柔軟性的高分子材料組成，所以光 波導(dǎo)IO具有柔軟性。還有，在以下的說明中，在光波導(dǎo)IO的端部附近，設(shè) 光波導(dǎo)10的長度方向(光軸方向)為X軸方向，設(shè)封裝件12的收發(fā)光元件 11的裝載面的法線方向?yàn)閅軸方向。
光波導(dǎo)IO的端面相對(duì)于光軸(X軸)不垂直，斜向切斷而形成光路變換 鏡。具體而言，光波導(dǎo)10的端面傾斜成其相對(duì)XY平面垂直，且相對(duì)X軸形
成角度e ( e <90° )。
由此，在光波導(dǎo)10的光射出側(cè)，在芯部10a傳遞來的信號(hào)光通過光路變 換鏡反射，改變其行進(jìn)方向，向光接收元件11射出。另外，在光波導(dǎo)10的 光入射側(cè)，從發(fā)光元件11射出的信號(hào)通過光路變換鏡反射，改變其行進(jìn)方向， 在芯10a部進(jìn)行傳遞。
光模塊1如下制造在封裝件12上安裝了收發(fā)光元件11后，按照使該 收發(fā)光元件11和光波導(dǎo)10的端部光耦合的方式，在收發(fā)光元件11和光波導(dǎo) IO之間設(shè)置空間而配置，并在上述空間充填粘接劑13，且使該粘接劑13固 化。
在光模塊1中，光波導(dǎo)IO裝載于封裝件12的面12a,通過粘接劑13粘 接固定于封裝件12上。在此，如果是圖15 (b)所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，則粘接光 波導(dǎo)201和封裝件203的粘接層204極薄。這是由于通過使光波導(dǎo)201的下 面(粘接面)與封裝件203的上面大致一致，對(duì)光波導(dǎo)201在Y軸方向進(jìn)行 定位的緣故。
與之相對(duì)，在本實(shí)施方式的光模塊l中，粘接劑13的作用不限于將光波 導(dǎo)10粘接固定于封裝件12。即，光模塊1的特征在于，在封裝件12和光波 導(dǎo)IO之間設(shè)有光波導(dǎo)10至少在相對(duì)于其光軸垂直的方向可動(dòng)的空間，且在 該空間充填粘接劑13。這樣，在光模塊l中，在封裝件12和光波導(dǎo)IO之間 設(shè)置比目前大的空間，通過粘接劑13充填該空間，由此能夠?qū)⑷彳浶愿叩墓?波導(dǎo)IO相對(duì)封裝件12穩(wěn)定地進(jìn)行接合，對(duì)其理由的說明如下。
在光模塊1中，由于光波導(dǎo)IO具有高的柔軟性，所以在光波導(dǎo)10在光 軸(X軸)方向上發(fā)生了拉伸力的情況下，容易在該光波導(dǎo)10中發(fā)生因該拉 伸力引起的變形。另一方面，粘接光波導(dǎo)10的封裝件12剛性高，不易發(fā)生 變形，因此在粘接劑13上作用大的剪切力。此時(shí)，如目前構(gòu)成所示，在粘接層的層厚薄的情況下，上述剪切力作用的粘接層的變形幾乎是不可能的，因 此，粘接層不能吸收光波導(dǎo)和封裝件的變形量之差，而容易發(fā)生剝離及光波
導(dǎo)的破壞。與之相對(duì)，在由粘接劑13充填封裝件12和光波導(dǎo)IO之間的空間 的情況下，該粘接劑13可通過粘接劑13自身的變形吸收光波導(dǎo)IO和封裝件 12的變形量之差，因此光波導(dǎo)IO不易發(fā)生剝離，而使光波導(dǎo)IO和封裝件12 穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
為了使粘接劑13吸收光波導(dǎo)10和封裝件12的變形量之差，該粘接劑13 必須為彈性系數(shù)比封裝件12低的樹脂，但優(yōu)選為與光波導(dǎo)IO (尤其是包層) 相同或更低的彈性系數(shù)。所以，粘著劑13優(yōu)選可使用環(huán)氧類、丙烯酸類、聚 氨酯類、聚硅氧烷類、丁基類等樹脂。另外，優(yōu)選封裝件12和光波導(dǎo)10之 間的空間的間隔為50jum以上，以使粘接劑13具有能夠吸收光波導(dǎo)IO和封 裝件12的變形量之差的充分的層厚。
另外，粘接劑13通常使用紫外線固化型樹脂、可見光固化型樹脂、或熱 固化型樹脂，但為了提高生產(chǎn)性，優(yōu)選使用紫外線固化型樹脂或可見光固化 型樹脂。另外，在通過固化前的粘接劑13將光波導(dǎo)IO和封裝件12臨時(shí)粘接 的狀態(tài)下，對(duì)準(zhǔn)光波導(dǎo)IO，在對(duì)準(zhǔn)結(jié)束后使粘接劑13固化。
另外，在封裝件12的光波導(dǎo)10的裝載面12a設(shè)有用于嵌入光波導(dǎo)10的 槽部12b。該槽部12b與目前的光波導(dǎo)的寬度大致相同(具有若干的間隙)， 通過在該槽部嵌入光波導(dǎo)，進(jìn)行光波導(dǎo)的寬度方向(與XY平面正交的方向) 的定位。
另一方面，在本實(shí)施方式的光模塊1中，在槽部12b的寬度方向，在光 波導(dǎo)10和封裝件12之間也設(shè)有空間，光波導(dǎo)10和封裝件12的寬度方向(與 XY平面正交的方向)的間隙比對(duì)準(zhǔn)時(shí)的可動(dòng)量大。而且，如圖2所示，由于 在該間隙部分也充填粘接劑13，所以光波導(dǎo)IO和封裝件12得到更穩(wěn)定的接 合。另外，圖2是圖1的(b)的B-B剖面圖。
在光模塊1中，光波導(dǎo)IO也可以具有在與封裝件12固定的部分相對(duì)于 光波導(dǎo)10的光軸(X方向)的應(yīng)力能夠保持該光波導(dǎo)10的結(jié)構(gòu)。
例如圖3所示，也可以在光波導(dǎo)IO上設(shè)置切口等定位部，且在封裝件12 的固定光波導(dǎo)10的部分，朝向該光波導(dǎo)IO形成凸部，使該切口部與封裝件 12側(cè)的凸部卡合，相對(duì)X軸方向的應(yīng)力保持該光波導(dǎo)10。
或者，也可以為在充填粘接劑13的空間部，封裝件12的固定光波導(dǎo)10的部分相對(duì)該光波導(dǎo)10的光軸方向錐狀形成的構(gòu)成(參照?qǐng)D4的(a))?；?者，也可以為在充填粘接劑13的空間部，光波導(dǎo)IO的固定于封裝件12的部 分相對(duì)該光波導(dǎo)10的光軸方向錐狀形成的構(gòu)成(參照?qǐng)D4的(b))。另外，
在上述說明的光模塊1中，加厚粘接劑13的層厚，且使粘接劑13的彈 性系數(shù)比封裝件低，由此防止光波導(dǎo)IO和封裝件12的剝離。但是，本發(fā)明 不限于此，也可以考慮其它各種各樣的變形例。以下，表示本發(fā)明的光模塊 的變形例。
圖5的(a)、 (b)所示的光模塊2具備光波導(dǎo)10、收發(fā)光元件11、封裝 件22而構(gòu)成，光波導(dǎo)10相對(duì)封裝件22通過粘接劑23進(jìn)行粘接固定。在此， 在光模塊2中，封裝件22的與光波導(dǎo)10的接觸部分22a由柔軟性高的材料 構(gòu)成。接觸部分22a的彈性系數(shù)優(yōu)選封裝件22的彈性系數(shù)以下，更優(yōu)選光波 導(dǎo)10的彈性系數(shù)以下。
因此，圖5的(a)、 (b)所示的光模塊2中，在光波導(dǎo)IO的光軸(X軸) 方向發(fā)生了拉伸力的情況下，在封裝件22的接觸部分22a,隨著該光波導(dǎo)10 產(chǎn)生的變形而容易產(chǎn)生變形。即，光波導(dǎo)10和封裝件22不產(chǎn)生變形量之差， 不易發(fā)生剝離，因此，光波導(dǎo)10和封裝件22被穩(wěn)定地接合。
圖6所示的光模塊3具備光波導(dǎo)30、收發(fā)光元件11、封裝件12而構(gòu)成， 光波導(dǎo)30相對(duì)封裝件12通過粘接劑13進(jìn)行粘接固定。在光模塊3中，光波 導(dǎo)30通過伸縮性小的加強(qiáng)材料30a夾住其寬度方向(與XY平面正交的方向) 的兩側(cè)。由此，即使光波導(dǎo)30的光軸(X軸)方向產(chǎn)生了拉伸力，該光波導(dǎo) 30自身也不易發(fā)生變形，因此光波導(dǎo)30不易發(fā)生剝離，光波導(dǎo)30和封裝件 12被穩(wěn)定地接合。
還有，加強(qiáng)材料30a只要在至少光波導(dǎo)30和封裝件12的接觸區(qū)域夾住 光波導(dǎo)30即可。另外，在圖6的構(gòu)成中，加強(qiáng)材料30a夾住光波導(dǎo)30的寬 度方向的兩側(cè)，但本發(fā)明不限于此，光波導(dǎo)30也可以是在其寬度方向的至少 一面具有伸縮性小的加強(qiáng)材料的構(gòu)成。
另夕卜，圖示省略，對(duì)光波導(dǎo)和封裝件的粘接部分實(shí)施界面處理、UV清洗、 電暈放電、等離子處理、底層涂料(7°，一7)涂敷等，提高粘接強(qiáng)度，這 一方法也是用于使光波導(dǎo)不易發(fā)生剝離的有效方法。
圖7所示的光模塊4具備光波導(dǎo)10、收發(fā)光元件11、封裝件42而構(gòu)成，光波導(dǎo)10相對(duì)封裝件42通過粘接劑13進(jìn)行粘接固定。在光模塊4中，光波 導(dǎo)10相對(duì)封裝件42在兩個(gè)粘接面42a、 42b粘接。在此，粘接面42a為接近 與收發(fā)光元件11結(jié)合的端部的一側(cè)的粘接面，粘接面42b為距與收發(fā)光元件 11結(jié)合的端部遠(yuǎn)的一側(cè)的粘接面。另外，圖7中，粘接面42a、 42b在同一封 裝件42上形成，但粘接面42b也可以設(shè)置于與該光模塊不同的部位。
該情況下，即使光波導(dǎo)IO作用拉伸力，也只在粘接面42b側(cè)起作用，在 粘接面42a側(cè)幾乎不起作用。由此，即使光波導(dǎo)10的光軸(X軸)方向發(fā)生 拉伸力，該光波導(dǎo)10至少在粘接面42a側(cè)也不易發(fā)生剝離，從而光波導(dǎo)10 和封裝件42穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
圖8所示的光模塊5具備光波導(dǎo)10、收發(fā)光元件11、封裝件12而構(gòu)成， 光波導(dǎo)10相對(duì)封裝件12通過粘接劑53進(jìn)行粘接固定。在光模塊5中，粘接 劑53在封裝件12和光波導(dǎo)10的邊界部設(shè)有釬縫圓角。另外，在此所說的釬 縫圓角是指涂敷后固化前的粘接劑在與光波導(dǎo)10的界面通過表面張力隆起的 部分。
在此，認(rèn)為是在光波導(dǎo)IO上作用拉伸力的情況下的該光波導(dǎo)10的剝離 因光波導(dǎo)IO和收發(fā)光元件11的結(jié)合側(cè)的相反側(cè)的應(yīng)力集中而發(fā)生。與之相 對(duì)，在圖8所示的模塊5中，在容易成為光波導(dǎo)10的剝離開始部位的光波導(dǎo) 10和收發(fā)光元件11的結(jié)合側(cè)的相反側(cè)，在粘接劑53上形成釬縫圓角，提高 該部分的粘著強(qiáng)度，由此不易發(fā)生光波導(dǎo)10的剝離，從而光波導(dǎo)10和封裝 件22穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
另外，圖9所示的光模塊6具備光波導(dǎo)10、收發(fā)光元件11、封裝件62 而構(gòu)成。光波導(dǎo)10相對(duì)封裝件62通過粘接劑13進(jìn)行粘接固定。在光模塊6 中，在封裝件62上，在光波導(dǎo)IO和收發(fā)光元件11的結(jié)合側(cè)的相反側(cè)，在形 成封裝件62和粘接劑13的界面的部分，該封裝件62的邊緣向光波導(dǎo)10的 光軸外側(cè)延伸而形成。通過該構(gòu)成，由于能夠加大光波導(dǎo)10和粘接劑13的 接觸面積，提高粘接強(qiáng)度，所以不易發(fā)生光波導(dǎo)10的剝離，從而光波導(dǎo)10 和封裝件62穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
另外，圖10所示的光模塊7具備光波導(dǎo)70、收發(fā)光元件ll、封裝件12 而構(gòu)成。光波導(dǎo)70相對(duì)封裝件12通過粘接劑13進(jìn)行粘接固定。在光模塊7 中，在光波導(dǎo)70上設(shè)有開口部70a，成為粘4妻劑13的粘4妄劑也充填在該開口 部70a內(nèi)。此時(shí)，開口部70a只在包層部形成，形成在與芯部無關(guān)的部位。這樣，在光波導(dǎo)70中形成開口部70a,并利用粘接劑13充填該開口部 70a內(nèi)，由此，即使光波導(dǎo)70的拉伸力作用，也會(huì)成為充填于開口部70a內(nèi) 的粘接劑13相對(duì)于該拉伸力的抵抗力，因此，該光波導(dǎo)70不易發(fā)生剝離， 從而光波導(dǎo)70和封裝件62穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
上述說明的光模塊在光傳輸路即光波導(dǎo)的兩端具備光接收元件及發(fā)出光 元件，因此，其可作為光傳輸模塊起作用。圖11表示本實(shí)施方式的光傳輸模 塊的概略構(gòu)成。如同圖所示，光傳輸模塊具備光發(fā)送處理部81、光接收處理 部82、及光波導(dǎo)83。
光發(fā)送處理部81為具備發(fā)光驅(qū)動(dòng)部85及發(fā)光部86的構(gòu)成。發(fā)光驅(qū)動(dòng)部 85基于由外部輸入來的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光部86發(fā)光。該發(fā)光驅(qū)動(dòng)部85例如由 發(fā)光驅(qū)動(dòng)用的IC (Integrated Circuit)構(gòu)成。另外，雖然未圖示，但在發(fā)光驅(qū)
發(fā)光部86基于發(fā)光驅(qū)動(dòng)部85的驅(qū)動(dòng)控制而發(fā)光。該發(fā)光部86例如由 VCSEL ( Vertical Cavity - Surface Emitting Laser:垂直空腔表面發(fā)射激光器) 等發(fā)光元件構(gòu)成。由發(fā)光部86發(fā)出來的光作為光信號(hào)照射到光波導(dǎo)83的光
入射側(cè)端部。
光接收處理部82為具備放大部87及光4妻收部88的構(gòu)成。光4妄收部88 接收由光波導(dǎo)83的光射出側(cè)端部射出來的作為光信號(hào)的光，通過光電變換輸 出電信號(hào)。該光4妄收部88例如由PD (Photo Diode:光電二極管)等光4妾收 元件構(gòu)成。
放大部87將由光接收部88輸出來的電信號(hào)進(jìn)行放大，向外部輸出。該 放大部87例如由放大用的IC構(gòu)成。另外，雖然未圖示，但在放大部87上設(shè) 有與向外部傳輸電信號(hào)的電線連接的電連接部。
光波導(dǎo)83如上所述，為將從發(fā)光部86射出來的光傳輸?shù)焦饨邮詹?8的介質(zhì)。
本發(fā)明的光傳輸模塊例如可適用于以下的應(yīng)用例。另外，在以下說明的 應(yīng)用例中，本發(fā)明的光傳輸模塊只圖示了光波導(dǎo)10，其他的部分省略了圖示。
首先，作為第一應(yīng)用例，可用于折疊式手才幾、折疊式PHS (Personal Handyphone System:個(gè)人手^是電i舌系統(tǒng))、4斤疊式PDA (Personal Digital Assistant:個(gè)人數(shù)字助理)、折疊式筆記本電腦等折疊式的電子設(shè)備的合頁部。
圖12的(a) ~ (c)表示將含有光波導(dǎo)10的光傳輸模塊應(yīng)用于折疊式手機(jī)100的例子。即，圖12的(a)為內(nèi)裝有光波導(dǎo)10的折疊式手機(jī)100的 外觀的立體圖。
圖12的(b)為(a)所示的折疊式手機(jī)100的、應(yīng)用了光波導(dǎo)10的部 分的方框圖。如該圖所示，設(shè)于折疊式手機(jī)100的主體100a側(cè)的控制部101、 設(shè)于在主體的一端以合頁部為軸可旋轉(zhuǎn)地具備的蓋(驅(qū)動(dòng)部)100b側(cè)的外部 存儲(chǔ)器102、照相部(數(shù)碼照相機(jī))103、顯示部(液晶顯示器)104分別通 過光波導(dǎo)IO進(jìn)行連接。
圖12的(c)為(a)的合頁部(虛線圍住的部分)的透視平面圖。如該 圖所示，通過將光波導(dǎo)IO巻繞在合頁部的支承棒上并彎曲，由此將設(shè)于主體 側(cè)的控制部、設(shè)于蓋側(cè)的外部存儲(chǔ)器102、照相部103、顯示部104分別連接。
通過將光波導(dǎo)IO應(yīng)用于這些折疊式電子設(shè)備，能夠在有限的空間實(shí)現(xiàn)高 速、大容量的通信。所以，例如尤其適用于折疊式液晶顯示裝置等需要高速、 大容量的數(shù)據(jù)通信、且尋求小型化的設(shè)備。
作為第二應(yīng)用例，含有光波導(dǎo)10的光傳輸模塊能夠適用于印刷裝置(電 子設(shè)備)的打印頭及硬盤記錄再生裝置的讀取部等具有驅(qū)動(dòng)部的裝置。
圖13的(a) ~ (c)表示將光波導(dǎo)IO應(yīng)用于印刷裝置IIO的例子。圖 13的(a)是表示印刷裝置110的外觀的立體圖。如該圖所示，印刷裝置IIO 具備打印頭lll，該打印頭111 一邊在紙112的寬度方向上移動(dòng)，一邊對(duì)紙112 進(jìn)行印刷，光波導(dǎo)10的一端與該打印頭111連接。
圖13的(b)是印刷裝置IIO的應(yīng)用了光波導(dǎo)IO的部分的方框圖。如該 圖所示，光波導(dǎo)10的一端部連接于打印頭111，另一端部連接于印刷裝置110 的主體側(cè)基板。另外，在該主體側(cè)基板上還具備控制印刷裝置110各部的動(dòng) 作的控制裝置等。
圖13的(c)及(d)是表示在印刷裝置110中打印頭111移動(dòng)(驅(qū)動(dòng)) 時(shí)的光波導(dǎo)10的彎曲狀態(tài)的立體圖。如該圖所示，在將光波導(dǎo)IO應(yīng)用于如 打印頭111那樣的驅(qū)動(dòng)部的情況下，通過驅(qū)動(dòng)打印頭111,光波導(dǎo)10的彎曲 狀態(tài)變化，同時(shí)光波導(dǎo)IO的各位置重復(fù)地彎曲。
所以，本實(shí)施方式的光波導(dǎo)IO適用于這些驅(qū)動(dòng)部。另外，通過將光波導(dǎo) IO應(yīng)用于這些驅(qū)動(dòng)部，能夠?qū)崿F(xiàn)使用了驅(qū)動(dòng)部的高速、大容量通信。
圖14表示將光波導(dǎo)IO應(yīng)用于硬盤記錄再生裝置120的例子。
如該圖所示，硬盤記錄再生裝置120具備磁盤(硬盤)121、磁頭(讀取、寫入用》茲頭)122、基^反導(dǎo)入部123、驅(qū)動(dòng)部(驅(qū)動(dòng)電動(dòng)沖幾)124、光波導(dǎo)10。 驅(qū)動(dòng)部124沿石茲盤121的半徑方向驅(qū)動(dòng)磁頭122。磁頭122讀取記錄于;茲 盤121上的信息，并在^f茲盤121上寫入信息。另外，》茲頭122通過光波導(dǎo)10 連接于基板導(dǎo)入部123,將由磁盤121讀取出來的信息作為光信號(hào)傳輸?shù)交?導(dǎo)入部123，并接收由基板導(dǎo)入部123傳輸來的寫入到磁盤121的信息的光信
這樣，通過將光波導(dǎo)IO應(yīng)用于如硬盤記錄再生裝置120的磁頭122這樣 的驅(qū)動(dòng)部，能夠?qū)崿F(xiàn)高速、大容量通信。
如上所示，本發(fā)明的光模塊具備光元件，其發(fā)送或接收光信號(hào)；光傳 輸路，其與該光元件光耦合且傳輸光信號(hào)；基板，其固定該光傳輸路中含有 光信號(hào)的射入射出口的至少一端部及該光元件，其中，在上述基板和上述光
動(dòng)的空間，且在上述空間充填有粘接劑。
在上述光模塊中，由于光傳輸路具有高的柔軟性，所以在光傳輸路的光 軸方向上產(chǎn)生拉伸力的情況下，該光傳輸路容易產(chǎn)生因該拉伸力引起的變形。 另一方面，由于粘接光傳輸路的基板的剛性高不易發(fā)生變形，所以在光傳輸 路和基板的界面作用大的剪切力。
根據(jù)上述的構(gòu)成，在上述基板和上述光傳輸路之間設(shè)置空間，并在該空 間充填粘接劑，由此該粘接劑能夠通過粘接劑的變形吸收光傳輸路和基板的 變形量之差，因此，不易發(fā)生光傳輸路的剝離、光傳輸路的破壞，從而光傳 輸路和基板穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
另外，在上述光模塊中，優(yōu)選上述空間的間隙為50jam以上。根據(jù)上述 的構(gòu)成，能夠使上述粘接劑具有用于吸收光傳輸路和基板的變形量之差的充 分的層厚。
另外，在上述光模塊中，優(yōu)選上述粘接劑使用紫外線固化型樹脂、可見 光固化型樹脂、熱固化型樹脂的任一種。特別是如果使用紫外線固化型樹脂 或可見光固化型樹脂，根據(jù)上述的構(gòu)成，則在將上述光傳輸路裝載于上述基 板的工序中能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的光耦合，且能夠提高其生產(chǎn)性。
另外，在上述光模塊中，優(yōu)選上述粘接劑為彈性系數(shù)比上述基板低的樹 脂。根據(jù)上述的構(gòu)成，通過粘接劑的變形容易吸收光傳輸路和基板的變形量 之差，因此，光傳輸路和基板更穩(wěn)定地結(jié)合。另外，在上述光模塊中，上述光傳輸路可作成在與上述基板固定的部分 具有相對(duì)于上述光傳輸路的光軸方向的應(yīng)力能夠保持上述光傳輸路的結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。
例如，能夠保持上述光傳輸路的結(jié)構(gòu)可作成在上述基板的固定上述光 傳輸路的部分，朝向上述光傳輸路形成有凸部的構(gòu)成；上述基板的固定上述 光傳輸路的部分相對(duì)于上述光傳輸路的光軸方向錐狀形成的構(gòu)成；上述光傳 輸路的固定于上述基板的部分相對(duì)于上述光傳輸路的光軸方向錐狀形成。
根據(jù)上述的構(gòu)成，光傳輸路以抵抗其光軸方向的拉伸力的方式而被保持， 因此，不易發(fā)生光傳輸路的剝離，從而光傳輸路和基板穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
另外，上述光模塊可作成上述粘接劑具有釬縫圓角形狀的構(gòu)成。
根據(jù)上述的構(gòu)成，在光波導(dǎo)的剝離容易開始部位的光傳輸路和光元件的 結(jié)合側(cè)的相反側(cè)，在粘接層上形成釬縫圓角，提高該部分的粘接強(qiáng)度，由此， 不易發(fā)生光傳輸路的剝離，從而光傳輸路和基板穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
另外，上述光模塊可作成上述光傳輸路和上述粘接劑的接觸面積大的構(gòu) 成。根據(jù)上述的構(gòu)成，通過加大光傳輸路和粘接劑的接觸面積提高粘接強(qiáng)度， 因此，不易發(fā)生光傳輸路的剝離，從而光傳輸路和基板穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
而且，作為增大上述光傳輸路和上述粘接劑的接觸面積的具體結(jié)構(gòu)，例 如考慮在基板和光傳輸路的邊界部，使粘接劑形成釬縫圓角的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D 8 )、以及在基板上延伸光傳輸路和光元件的結(jié)合側(cè)的相反側(cè)的邊緣形成的結(jié) 構(gòu)(參照?qǐng)D9)。
另外，上述光模塊可作成上述光傳輸路在其寬度方向的至少一面具有伸 縮性小的加強(qiáng)材料的構(gòu)成。
根據(jù)上述的構(gòu)成，即使上述光傳輸路的光軸方向產(chǎn)生拉伸力，該光傳輸 路也能通過加強(qiáng)材料阻礙其變形，該光傳輸路本身不易發(fā)生變形，因此不易 發(fā)生光傳輸路的剝離，從而光傳輸路和基板穩(wěn)定地進(jìn)行接合。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在權(quán)利要求項(xiàng)所示的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各 種變更。即，將在權(quán)利要求項(xiàng)所示的范圍內(nèi)適宜變更后的技術(shù)裝置進(jìn)行組合 得到的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種光模塊，其具備光元件，其發(fā)送或接收光信號(hào)；光傳輸路，其與該光元件光耦合且傳輸光信號(hào)；基板，其固定該光傳輸路中含有光信號(hào)的射入射出口的至少一端部及該光元件，其特征在于，在所述基板和所述光傳輸路之間設(shè)有所述光傳輸路至少在相對(duì)于所述光元件的光軸垂直的方向可動(dòng)的空間，在所述空間充填有粘接劑。
2、 如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述空間的間隔為50iu m以上。
3、 如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述粘接劑為紫外線固化型樹脂。
4、 如權(quán)利要求1所述的光模塊， 化型樹脂。
5、 如權(quán)利要求1所述的光模塊，樹脂。
6、 如權(quán)利要求1所述的光模塊， 比所述基板低的樹脂。
7、 如權(quán)利要求1所述的光模塊，波導(dǎo)。
8、 如權(quán)利要求7所述的光模塊，性。
9、 如權(quán)利要求1所述的光模塊， 基板固 光傳輸路的結(jié)構(gòu)。
10、 如權(quán)利要求9所述的光模塊:其特征在于: 其特征在于， 其特征在于， 其特征在于: 其特征在于:其特征在于:渝，所述粘接劑為可見光固所述粘接劑為熱固化型所述粘接劑為彈性系數(shù)所述光傳輸路為聚合物所述聚合物波導(dǎo)具有撓所述光傳輸路在與所述 能夠保持所述其特征在于，在能夠保持所述光傳輸路的結(jié)構(gòu)中，在所述基板的固定所述光傳輸路的部分，朝向所述光傳輸路升 成有凸部。
11、如權(quán)利要求9所述的光模塊，其特征在于，在能夠保持所述光傳糸刖路的結(jié)構(gòu)中， 軸方向形成為錐狀,
12、 如權(quán)利要求9所述的光模塊，其特征在于，在能夠保持所述光傳輸路的結(jié)構(gòu)中，所述光傳輸路的固定于所述基板的部分相對(duì)于所述光傳輸路的 光軸方向形成為錐狀。
13、 如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述粘接劑在所述基板 和所述光傳輸路的邊界部具有釬縫圓角形狀。
14、 如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光傳輸路和所述粘 接劑的4妻觸面積大。
15、 如權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光傳輸路在其寬度 方向的至少一面具有伸縮性小的加強(qiáng)材料。
16、 一種光傳輸模塊，其特征在于，在光傳輸路的端部的一方具備權(quán)利 要求1 15所述的光模塊，該光模塊具備光元件，該光元件具有發(fā)光功能， 在另一端部具備權(quán)利要求1 15所述的光模塊，該光模塊具備光元件，該光 元件具有受光功能。
17、 一種電子元件，其特征在于，具備權(quán)利要求16所述的光傳輸模塊。
18、 一種光模塊的制造方法，該光模塊具備光元件，其發(fā)送或接收光 信號(hào)；光傳輸路，其與該光元件光耦合且傳輸光信號(hào)；基板，其固定該光傳 輸路中含有光信號(hào)的射入射出口的至少一端部及該光元件，其中，該光模塊的制造方法包括 在所述基板上安裝所述光元件的工序；將安裝于所述基板上的所述光元件和所述光傳輸路的端部進(jìn)行光耦合、 且在所述光元件和所述光傳輸路之間設(shè)置空間而配置的工序； 將粘接劑充填到所述空間且使之固化的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光模塊，其以使光傳輸路和基板穩(wěn)定地接合為目的。本發(fā)明的光模塊具備光元件(11)，其發(fā)送或接收光信號(hào)；光傳輸路(10)，其與該光元件(11)光耦合且傳輸光信號(hào)；基板(12)，其固定該光傳輸路(10)中含有光信號(hào)的射入射出口的至少一端部及該光元件(11)，其中，在所述基板(12)和所述光傳輸路(10)之間設(shè)有所述光傳輸路(10)至少在相對(duì)于所述光元件(11)的光軸垂直的方向可動(dòng)的空間，且在所述空間充填有粘接劑(13)。
文檔編號(hào)G02B6/42GK101421652SQ20078001351
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者佐野彰彥, 奧野敏明, 安田成留, 田中純一, 細(xì)川速美 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社