JP2008089827A - Opto-electric transducer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an opto-electric transducer for which the number of components can be reduced. <P>SOLUTION: In the opto-electric transducer 1B, an external waveguide 9 is installed in an opto-electric composite flexible wiring board 90 which is joined to the front end face 3b of a mounting substrate 3. In the opto-electric composite flexible wiring board 90, there are installed electrodes with an electrode pitch each corresponding to the mounting substrate 3 and an electric connector 6, and an electric connecting part for electrically connecting these electrodes in-between. Then, the mounting substrate 3 and the electric connector 6 are electrically joined to each electrode of the opto-electric composite flexible wiring board 90. Thus, while the electrode pitch is changed in the electric connecting part of the opto-electric composite flexible wiring board 90, the mounting substrate 3 and the electric connector 6 are electrically joined. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光素子を備えた光電気変換装置に関するものである。   The present invention relates to a photoelectric conversion apparatus including an optical element.

従来、光電気変換装置としては、例えば特許文献１の図９に記載されているように、電気信号を光信号に変換して発光する発光素子と、この発光素子に電気信号を送信するためのＩＣ回路が形成され、発光素子が発光する側と反対側から一方面に実装される基板と、発光素子から基板の一方面と直交する方向に延びるように配設されて、発光素子が発光する光を伝送する導波路とを備えたものが知られている。なお、前記発光素子に代えて、受光して光信号を電気信号に変換する受光素子を用いることも可能である。   Conventionally, as a photoelectric conversion device, for example, as described in FIG. 9 of Patent Document 1, a light emitting element that emits light by converting an electric signal into an optical signal, and an electric signal for transmitting the light signal to the light emitting element An IC circuit is formed, the substrate mounted on one surface from the side opposite to the light emitting element emits light, and disposed so as to extend from the light emitting element in a direction perpendicular to one surface of the substrate, so that the light emitting element emits light. One having a waveguide for transmitting light is known. Instead of the light emitting element, it is also possible to use a light receiving element that receives light and converts an optical signal into an electric signal.

また、特許文献１の図９に記載された光電気変換装置では、基板の他方面に、配線基板に設けられた雌型の電気コネクタと着脱可能な雄型の電気コネクタが設けられており、これらの電気コネクタ同士が接続されることによって、基板と配線基板とが電気的に接続されるようになっている。
特開２００１−４２１７０号公報 Moreover, in the photoelectric conversion apparatus described in FIG. 9 of Patent Document 1, a female electrical connector provided on the wiring board and a male electrical connector that can be attached and detached are provided on the other surface of the substrate. By connecting these electrical connectors to each other, the substrate and the wiring substrate are electrically connected.
JP 2001-42170 A

しかしながら、前記のような構成では、導波路が発光素子から基板の一方面と直交する方向に延びるように配設されているため、装置全体の高さはかなり高くなる。   However, in the configuration as described above, since the waveguide is disposed so as to extend from the light emitting element in a direction orthogonal to the one surface of the substrate, the height of the entire apparatus becomes considerably high.

ここで、特許文献１の図３に記載されているように、基板の端面に電気コネクタを設けて、発光素子の発光する方向を配線基板と平行な方向にすることも考えられるが、このようにしても少なくとも発光素子の大きさ分や制御ＩＣ素子の大きさ分の装置高さが必要になるため、装置高さをあまり抑えることはできない。   Here, as described in FIG. 3 of Patent Document 1, an electrical connector may be provided on the end face of the substrate so that the light emitting element emits light in a direction parallel to the wiring substrate. However, the height of the device is at least as large as the size of the light emitting element and the size of the control IC element, so that the height of the device cannot be suppressed so much.

そこで、本出願の出願人は、装置の低背化を図ることができるようにするために、光素子を発光する側または受光する側からマウント基板の一方面に実装し、このマウント基板に光素子用のＩＣ回路を設けるとともにマウント基板の一方面またはその反対側の他方面に外部コネクタと着脱可能な電気コネクタを設け、さらに光素子と光学的に結合する導波路をマウント基板の一方面または他方面に沿うようにマウント基板に設けた光電気変換装置を提案した。   Therefore, the applicant of the present application mounts the optical element on one side of the mount substrate from the light emitting side or the light receiving side so that the apparatus can be reduced in height, and the optical element is mounted on the mount substrate. An IC circuit for the element is provided and an electrical connector that can be attached to and detached from the external connector is provided on one surface of the mount substrate or the other surface on the opposite side, and a waveguide that is optically coupled to the optical element is provided on one surface of the mount substrate or A photoelectric conversion device provided on the mount substrate along the other surface has been proposed.

この光電気変換装置であれば、マウント基板の板厚方向における装置全体の高さを抑えることができ、装置の低背化を図ることができる。   With this photoelectric conversion device, the overall height of the device in the thickness direction of the mount substrate can be suppressed, and the device can be reduced in height.

このような光電気変換装置においては、マウント基板と電気コネクタとの間にインターポーザ基板（中間基板）を配し、該インターポーザ基板により電極パターンを変換してマウント基板と電気コネクタとを電気的に接続することが考えられるが、このようにするとインターポーザ基板の分だけ部品点数が増加しコストが上昇するため、さらなる部品点数の削減を図ることが望まれる。   In such a photoelectric conversion device, an interposer substrate (intermediate substrate) is disposed between the mount substrate and the electrical connector, and the electrode pattern is converted by the interposer substrate to electrically connect the mount substrate and the electrical connector. However, since the number of parts increases by the amount corresponding to the interposer substrate and the cost increases, it is desired to further reduce the number of parts.

本発明は、このような要望に鑑み、部品点数の削減ができる光電気変換装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the photoelectric conversion apparatus which can reduce a number of parts in view of such a request.

請求項１の発明は、電気信号を光信号にまたは光信号を電気信号に変換する光素子と、この光素子に電気信号を送信するまたは光素子から電気信号を受信するためのＩＣ回路と、前記光素子および前記ＩＣ回路が実装されるマウント基板と、外部コネクタと着脱可能な電気コネクタと、前記光素子と光学的に結合する導波路とを備え、前記導波路は、前記マウント基板の前記光素子および前記ＩＣ回路が実装される一方面またはその反対側の他方面に設けられた、前記光信号の光路を略９０度変換するミラー部と、このミラー部から前記マウント基板の端面まで延びるように当該マウント基板の一方面または他方面に沿って設けられた内部導波路と、前記内部導波路と光学的に結合する外部導波路とを有する光電気変換装置であって、前記外部導波路は、前記マウント基板の端面に接合される光電複合フレキシブル配線板に設けられ、前記光電複合フレキシブル配線板には、前記マウント基板および前記電気コネクタに各々対応する電極ピッチの電極と、これらの電極同士を電気的に接続する電気接続部とが設けられており、前記マウント基板および前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の各電極に電気的に接続されることで、前記光電複合フレキシブル配線板の電気接続部において電極ピッチを変更しつつ前記マウント基板および前記電気コネクタを電気的に接続することを特徴とするものである。   The invention of claim 1 is an optical element that converts an electrical signal into an optical signal or an optical signal into an electrical signal, and an IC circuit that transmits an electrical signal to or receives an electrical signal from the optical element, A mounting substrate on which the optical element and the IC circuit are mounted; an electrical connector that can be attached to and detached from an external connector; and a waveguide that is optically coupled to the optical element, wherein the waveguide includes the mounting substrate. A mirror portion that is provided on one surface on which the optical element and the IC circuit are mounted or the other surface on the opposite side, and that extends the optical path of the optical signal by approximately 90 degrees, and extends from the mirror portion to the end surface of the mount substrate Thus, a photoelectric conversion device having an internal waveguide provided along one or the other surface of the mount substrate and an external waveguide optically coupled to the internal waveguide, The waveguide is provided on a photoelectric composite flexible wiring board joined to an end face of the mount substrate. The photoelectric composite flexible wiring board includes electrodes having electrode pitches respectively corresponding to the mount substrate and the electrical connector, and An electrical connection portion that electrically connects the electrodes, and the mount substrate and the electrical connector are electrically connected to each electrode of the photoelectric composite flexible wiring board, whereby the photoelectric composite flexible wiring The mount substrate and the electrical connector are electrically connected while changing the electrode pitch at the electrical connection portion of the plate.

請求項２の発明は、請求項１に記載の光電気変換装置において、前記光電複合フレキシブル配線板は、前記マウント基板の端面から延びた後に前記マウント基板の一方面側に折り返す形状を有することで、当該光電複合フレキシブル配線板の一面を前記マウント基板の一方面に対面させており、前記マウント基板が前記光電複合フレキシブル配線板の一面に電気的に接続された状態で搭載されるとともに、前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の他面に電気的に接続された状態で搭載され、前記マウント基板および前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板を挟んで略対向位置に配されることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the photoelectric conversion device according to the first aspect, the photoelectric composite flexible wiring board has a shape that extends from an end surface of the mount substrate and then turns back to one surface side of the mount substrate. The one side of the photoelectric composite flexible wiring board faces one side of the mount substrate, the mount substrate is mounted in a state of being electrically connected to one side of the photoelectric composite flexible wiring board, and the electric A connector is mounted in a state where it is electrically connected to the other surface of the photoelectric composite flexible wiring board, and the mount substrate and the electrical connector are arranged at substantially opposite positions with the photoelectric composite flexible wiring board interposed therebetween. It is what.

請求項３の発明は、請求項１に記載の光電気変換装置において、前記光電複合フレキシブル配線板は、前記マウント基板の端面から延びた後に前記マウント基板の一方面側に折り返す形状を有することで、当該光電複合フレキシブル配線板の一面を前記マウント基板の一方面に対面させており、前記マウント基板および前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の一面に電気的に接続された状態で搭載されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the photoelectric conversion device according to the first aspect, the photoelectric composite flexible wiring board has a shape that extends from an end surface of the mount substrate and then turns back to one surface side of the mount substrate. The one side of the photoelectric composite flexible wiring board faces one side of the mount board, and the mount board and the electrical connector are mounted in a state of being electrically connected to one side of the photoelectric composite flexible wiring board. It is characterized by being.

請求項４の発明は、請求項１に記載の光電気変換装置において、前記マウント基板が前記光電複合フレキシブル配線板の一面に導電性部材を介して電気的に接続されており、前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の一面または他面に電気的に接続された状態で搭載されていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the photoelectric conversion apparatus according to the first aspect, the mount substrate is electrically connected to one surface of the photoelectric composite flexible wiring board via a conductive member, and the electric connector is It is mounted in a state of being electrically connected to one surface or the other surface of the photoelectric composite flexible wiring board.

請求項１の発明によれば、光電複合フレキシブル配線板の電気接続部で電極ピッチを変更しつつマウント基板と電気コネクタとを電気的に接続したから、導波路として機能する光電複合フレキシブル配線板にインターポーザ基板（中間基板）としての機能も持たせることができる。これにより、インターポーザ基板が不要となり、部品点数を削減することができる。   According to the invention of claim 1, since the mount substrate and the electrical connector are electrically connected while changing the electrode pitch at the electrical connection portion of the photoelectric composite flexible wiring board, the photoelectric composite flexible wiring board functioning as a waveguide is obtained. A function as an interposer substrate (intermediate substrate) can also be provided. This eliminates the need for an interposer substrate and reduces the number of components.

請求項２の発明によれば、光電複合フレキシブル配線板をマウント基板の一方面を覆うように配したので、マウント基板の一方面に実装された光素子およびＩＣ回路に対する電磁シールドの効果が得られるようになる。   According to the invention of claim 2, since the photoelectric composite flexible wiring board is disposed so as to cover one surface of the mount substrate, the effect of electromagnetic shielding on the optical element and the IC circuit mounted on one surface of the mount substrate can be obtained. It becomes like this.

請求項３の発明によれば、光電複合フレキシブル配線板をマウント基板の一方面を覆うように配したので、マウント基板の一方面に実装された光素子およびＩＣ回路に対する電磁シールドの効果が得られるようになる。また、マウント基板および電気コネクタを光電複合フレキシブル配線板の同一面に搭載したので、装置の低背化を図ることができる。   According to the invention of claim 3, since the photoelectric composite flexible wiring board is arranged so as to cover one surface of the mount substrate, the effect of electromagnetic shielding on the optical element and the IC circuit mounted on one surface of the mount substrate can be obtained. It becomes like this. Further, since the mount substrate and the electrical connector are mounted on the same surface of the photoelectric composite flexible wiring board, the apparatus can be reduced in height.

請求項４の発明によれば、光電複合フレキシブル配線板の屈曲箇所を少なくすることができるので、屈曲形状に起因する光信号の損失を抑えることができる。   According to invention of Claim 4, since the bending location of a photoelectric composite flexible wiring board can be decreased, the loss of the optical signal resulting from a bending shape can be suppressed.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、図１〜図７を参照して、本出願人が以前に提案した光電気変換装置１Ａを参考例として説明する。この光電気変換装置１Ａは、一の配線基板２に電気コネクタ６，７同士の嵌合によって装着される発光側光電気変換部（Ｅ／Ｏモジュールともいう）１Ａ１と、他の配線基板２に同じく電気コネクタ６，７同士の嵌合によって装着される受光側光電気変換部（Ｏ／Ｅモジュールともいう）１Ａ２と、これらの変換部１Ａ１，１Ａ２を光学的に連結する外部導波路９とを備えている。   First, with reference to FIGS. 1 to 7, the photoelectric conversion apparatus 1A previously proposed by the applicant will be described as a reference example. This photoelectric conversion device 1A includes a light emitting side photoelectric conversion unit (also referred to as an E / O module) 1A1 that is mounted on one wiring board 2 by fitting electrical connectors 6 and 7, and another wiring board 2. Similarly, a light-receiving side photoelectric conversion part (also referred to as an O / E module) 1A2 that is mounted by fitting the electrical connectors 6 and 7 and an external waveguide 9 that optically connects these conversion parts 1A1 and 1A2. I have.

なお、本明細書では、図１の上下方向を上下方向、図１の紙面と直交する方向を左右方向というとともに、発光側光電気変換部１Ａ１に対しては図１の右側を前方、左側を後方といい、受光側光電気変換部１Ａ２に対しては図１の左側を前方、右側を後方という。   In the present specification, the vertical direction in FIG. 1 is referred to as the vertical direction, the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1 is referred to as the horizontal direction, and the right side in FIG. The left side of FIG. 1 is referred to as the front side and the right side is referred to as the rear side with respect to the light-receiving side photoelectric conversion unit 1A2.

発光側光電気変換部１Ａ１は、平面視で前後方向に延びる長方形状をなすマウント基板３を備えている。このマウント基板３の下面となる一方面３ａには、図２に示すように、電気信号を光信号に変換して発光する発光素子４Ａと、この発光素子４Ａに電気信号を送信するためのＩＣ回路５０Ａが形成されたＩＣ基板５Ａとが実装されているとともに、これら４Ａ，５Ａを下方から覆うようにヘッダ型電気コネクタ（以下、単に「ヘッダ」という）６が設けられている。また、マウント基板３の一方面３ａには、発光素子４Ａの駆動用電源ラインや信号ラインが配線パターン３６で形成されている（図４参照）。さらに、マウント基板３には、発光素子４Ａの真上となる位置に発光素子４Ａが発光する光の光路を略９０°変換するミラー部３３が設けられているとともに、発光素子４Ａと光学的に結合する内部導波路３１がミラー部３３からマウント基板３の前端面３ｂまで延びるように設けられている。   The light emission side photoelectric conversion unit 1A1 includes a mount substrate 3 having a rectangular shape extending in the front-rear direction in plan view. As shown in FIG. 2, a light emitting element 4A that converts an electric signal into an optical signal to emit light and an IC for transmitting the electric signal to the light emitting element 4A are provided on one surface 3a that is the lower surface of the mount substrate 3. An IC substrate 5A on which a circuit 50A is formed is mounted, and a header type electrical connector (hereinafter simply referred to as “header”) 6 is provided so as to cover these 4A and 5A from below. In addition, on one surface 3a of the mount substrate 3, a driving power supply line and a signal line for the light emitting element 4A are formed by a wiring pattern 36 (see FIG. 4). Further, the mount substrate 3 is provided with a mirror portion 33 that converts an optical path of light emitted by the light emitting element 4A by approximately 90 ° at a position directly above the light emitting element 4A, and optically connected to the light emitting element 4A. An internal waveguide 31 to be coupled is provided so as to extend from the mirror portion 33 to the front end surface 3 b of the mount substrate 3.

発光素子４Ａは、上下方向に扁平な正方形板状の形状を有し、上面から上方に発光するものであり、発光する側からマウント基板３の一方面３ａに実装されている。この発光素子４Ａとしては、半導体レーザーであるＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が採用されている。ＩＣ基板５Ａは、ＶＣＳＥＬを駆動させるドライバＩＣであり、上下方向に扁平な正方形板状の形状を有し、発光素子４Ａの近傍に配置されている。そして、発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａは、金または半田からなるバンプ１１（図３参照）でマウント基板３の配線パターン３６に接続されている。なお、発光素子４Ａとしては、ＬＥＤ等も採用可能であるが、ＬＥＤ等はＶＣＳＥＬ等のレーザーダイオードに比べて高速発振が難しく、数百ＭＨｚ以下の伝送帯域での使用が条件となり、その場合には低価格という点で有利である。   The light emitting element 4A has a shape of a square plate that is flat in the vertical direction, emits light upward from the upper surface, and is mounted on the one surface 3a of the mount substrate 3 from the light emitting side. As the light emitting element 4A, a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) which is a semiconductor laser is employed. The IC substrate 5A is a driver IC that drives the VCSEL, has a shape of a square plate that is flat in the vertical direction, and is disposed in the vicinity of the light emitting element 4A. The light emitting element 4A and the IC substrate 5A are connected to the wiring pattern 36 of the mount substrate 3 by bumps 11 (see FIG. 3) made of gold or solder. In addition, although LED etc. are employable as 4 A of light emitting elements, LED etc. are difficult to oscillate at high speed compared with laser diodes, such as VCSEL, and use in the transmission band below several hundred MHz is a condition, and in that case Is advantageous in terms of low price.

マウント基板３は、実装時の熱の影響や使用環境による応力の影響を避けるために、剛性が必要である。また、光伝送の場合は、発光素子から受光素子までの光伝送効率が必要になるので、光素子を高精度に実装することや使用中の熱影響による位置変動を極力抑制する必要がある。このため、マウント基板３としては、シリコン基板が採用されている。また、マウント基板３は、発光素子４Ａと線膨張係数の近い材料で構成されていることが好ましく、シリコン以外には、ＶＣＳＥＬ材料と同系統のＧａＡｓ等の化合物半導体や窒化アルミ等のセラミックで構成されていてもよい。   The mount substrate 3 needs to be rigid in order to avoid the influence of heat during mounting and the influence of stress due to the use environment. Further, in the case of optical transmission, since optical transmission efficiency from the light emitting element to the light receiving element is required, it is necessary to mount the optical element with high accuracy and to suppress position fluctuation due to the influence of heat during use as much as possible. For this reason, a silicon substrate is employed as the mount substrate 3. The mount substrate 3 is preferably made of a material having a linear expansion coefficient close to that of the light emitting element 4A. In addition to silicon, the mount substrate 3 is made of a compound semiconductor such as GaAs of the same system as the VCSEL material or a ceramic such as aluminum nitride. May be.

ミラー部３３は、マウント基板３がエッチングされることにより形成された４５°傾斜面に金、銀、銅やアルミニウムを蒸着やスパッタ等の製法で成膜することにより形成することができる。なお、４５°傾斜面は、シリコン結晶のエッチング速度の違いを利用した異方性エッチングにより形成することができる。異方性エッチングには、例えば水酸化カリウム水溶液やＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液等の強アルカリが用いられる。   The mirror part 33 can be formed by depositing gold, silver, copper or aluminum on a 45 ° inclined surface formed by etching the mount substrate 3 by a method such as vapor deposition or sputtering. The 45 ° inclined surface can be formed by anisotropic etching utilizing the difference in the etching rate of silicon crystals. For the anisotropic etching, for example, a strong alkali such as a potassium hydroxide aqueous solution or a TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution is used.

内部導波路３１は、マウント基板３の一方面３ａに沿って設けられており、発光素子４Ａが発光する光をマウント基板３の一方面３ａと平行な方向に伝送するものである。この内部導波路３１は、屈折率の異なる２種類の樹脂から構成されている。具体的には、内部導波路３１は、図３に示すように、屈折率の高い樹脂からなるコア３１ａと、コア３１ａを周囲から覆う屈折率の低い樹脂からなるクラッド３１ｂとで構成されており、マウント基板３に形成された導波路形成用溝３２内に配設されている。コア３１ａおよびクラッド３１ｂのサイズは、発光素子４Ａの発散角度と後述する受光素子４Ｂの受光径等による光損失計算から決定される。なお、内部導波路３１は、樹脂以外にも石英等の光透過性のある材料であれば無機材料で構成されていてもよい。   The internal waveguide 31 is provided along one surface 3 a of the mount substrate 3, and transmits light emitted from the light emitting element 4 </ b> A in a direction parallel to the one surface 3 a of the mount substrate 3. The internal waveguide 31 is composed of two types of resins having different refractive indexes. Specifically, as shown in FIG. 3, the internal waveguide 31 includes a core 31a made of a resin having a high refractive index and a clad 31b made of a low refractive index resin that covers the core 31a from the periphery. These are disposed in a waveguide forming groove 32 formed in the mount substrate 3. The sizes of the core 31a and the clad 31b are determined from light loss calculation based on the divergence angle of the light emitting element 4A and the light receiving diameter of the light receiving element 4B described later. In addition to the resin, the internal waveguide 31 may be made of an inorganic material as long as it is a light transmissive material such as quartz.

導波路形成用溝３２は、前記４５°傾斜面を形成するのと同様に、異方性エッチングにより形成することができる。なお、異方性エッチング以外にも、導波路形成用溝３２の形成には、反応性イオンエッチング等のドライエッチングの形成方法がある。   The waveguide forming groove 32 can be formed by anisotropic etching as in the case of forming the 45 ° inclined surface. In addition to anisotropic etching, there is a dry etching forming method such as reactive ion etching for forming the waveguide forming groove 32.

図４および図５（ａ）（ｂ）に示すように、断面略矩形状の導波路形成用溝３２と４５°傾斜面とを異方性エッチングにより形成するときには、それらのエッチング条件は異なる。すなわち、エッチング溶液の組成が異なる。従って、エッチングを２回に分けて行う必要がある。ただし、どちらを先に行ってもよい。   As shown in FIGS. 4 and 5A and 5B, when the waveguide forming groove 32 having a substantially rectangular cross section and the 45 ° inclined surface are formed by anisotropic etching, the etching conditions are different. That is, the composition of the etching solution is different. Therefore, it is necessary to perform etching in two steps. However, either may be performed first.

あるいは、導波路形成用溝３２を４５°傾斜面と同時に形成するときには、図５（ｃ）および（ｄ）に示すように、導波路形成用溝３２の断面形状が略台形状になって導波路形成用溝３２の溝幅が大きくなる。導波路形成用溝３２は、発光素子４Ａ用のボンディングパッドにかからなければ問題ないため、このようにすることも可能である。   Alternatively, when the waveguide forming groove 32 is formed simultaneously with the 45 ° inclined surface, as shown in FIGS. 5C and 5D, the waveguide forming groove 32 has a substantially trapezoidal cross section. The groove width of the waveguide forming groove 32 is increased. The waveguide forming groove 32 has no problem as long as it does not cover the bonding pad for the light emitting element 4A. Therefore, this is also possible.

マウント基板３の前端面３ｂには、外部導波路９が光学用接着剤によって接合されるようになっており、この接合により、内部導波路３１は外部導波路９と光学的に結合されるようになる。なお、ミラー部３３から外部導波路９までの距離が短ければ、単に空気中に光を伝搬させるようにしても損失が少ない場合があるため、この場合には、内部導波路３１を省略して、ミラー部３３から外部導波路９に直接光を入射させるようにしてもよい。   The external waveguide 9 is bonded to the front end surface 3b of the mount substrate 3 by an optical adhesive, and the internal waveguide 31 is optically coupled to the external waveguide 9 by this bonding. become. If the distance from the mirror portion 33 to the external waveguide 9 is short, there is a case where the loss is small even if light is simply propagated in the air. In this case, the internal waveguide 31 is omitted. The light may be directly incident on the external waveguide 9 from the mirror unit 33.

外部導波路９は、樹脂型光導波路を薄型化したフレキシブルなフィルム状のものを用いた方が取り扱い上便利である。つまり、フィルム状の外部導波路９であれば、屈曲性に優れており、例えば携帯電話等の折り曲げ部に使用しても問題ない。折り曲げの曲率によっては光の損失が発生することもあるが、これはコアとクラッドの屈折率差を大きくすることによって低減させることが可能である。なお、外部導波路９としては、フィルム状のもの以外でも、石英系ファイバやプラスチックファイバであってもよい。   As the external waveguide 9, it is more convenient to use a flexible film-like one in which the resin type optical waveguide is thinned. That is, the film-like external waveguide 9 is excellent in flexibility, and there is no problem even if it is used for a bent portion of, for example, a mobile phone. Depending on the bending curvature, light loss may occur, but this can be reduced by increasing the refractive index difference between the core and the cladding. The external waveguide 9 may be a silica fiber or a plastic fiber other than the film-like one.

ヘッダ６は、配線基板２に設けられた外部コネクタであるソケット型電気コネクタ（以下、単に「ソケット」という）７と着脱可能なものである。なお、ヘッダ６とソケット７は相互に入れ替え可能であり、マウント基板３にソケット７が設けられ、配線基板２にヘッダ６が設けられていて、ヘッダ６が外部コネクタとなっていてもよい。   The header 6 is detachable from a socket type electrical connector (hereinafter simply referred to as “socket”) 7 which is an external connector provided on the wiring board 2. The header 6 and the socket 7 can be interchanged with each other, the socket 7 is provided on the mount board 3, the header 6 is provided on the wiring board 2, and the header 6 may be an external connector.

ソケット７は、図６（ａ）に示すように、平面視で前後方向に延びる略長方形状をなしている。このソケット７は、ソケット本体７２と、このソケット本体７２に保持される端子７１とを有しており、ソケット本体７２には、平面視で長方形枠状の嵌合凹部７２ａが設けられていて、この嵌合凹部７２ａ内に端子７１が露出している。また、端子７１の端部は、ソケット本体７２から左右方向に張り出しており、この端部が図略の半田等によって配線基板２の上面に形成された図略の配線パターンに接続されている。ソケット７は、通常はリフローによって配線基板２に実装される。   As shown in FIG. 6A, the socket 7 has a substantially rectangular shape extending in the front-rear direction in a plan view. The socket 7 includes a socket main body 72 and a terminal 71 held by the socket main body 72. The socket main body 72 is provided with a fitting recess 72a having a rectangular frame shape in plan view. The terminal 71 is exposed in the fitting recess 72a. Further, the end portion of the terminal 71 protrudes from the socket main body 72 in the left-right direction, and this end portion is connected to a not-illustrated wiring pattern formed on the upper surface of the wiring substrate 2 by unillustrated solder or the like. The socket 7 is usually mounted on the wiring board 2 by reflow.

一方、ヘッダ６は、図６（ｂ）に示すように、下面視でソケット７よりも一回り小さな前後方向に延びる略長方形状をなしている。このヘッダ６は、ヘッダ本体６２と、このヘッダ本体６２に保持される端子６１とを有しており、ヘッダ本体６２には、ソケット７の嵌合凹部７２ａに嵌合可能な下面視で長方形枠状の嵌合凸部６２ａが設けられていて、この嵌合凸部６２ａの表面に端子６１が露出している。また、端子６１の端部は、ヘッダ本体６２から左右方向に張り出しており、この端部が半田ボール１０によってマウント基板３の配線パターン３６に接続されている。また、ヘッダ６のマウント基板３への実装には、半田ボール以外にも端子用ポストやピン等を用いることが可能である。なお、マウント基板３と半田ボール１０を含めた高さは、１ｍｍ程度である。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, the header 6 has a substantially rectangular shape extending in the front-rear direction that is slightly smaller than the socket 7 in a bottom view. The header 6 includes a header main body 62 and terminals 61 held by the header main body 62. The header main body 62 has a rectangular frame in bottom view that can be fitted into the fitting recess 72a of the socket 7. A fitting projection 62a is provided, and the terminal 61 is exposed on the surface of the fitting projection 62a. Further, the end portion of the terminal 61 protrudes in the left-right direction from the header body 62, and this end portion is connected to the wiring pattern 36 of the mount substrate 3 by the solder ball 10. Further, for mounting the header 6 on the mount substrate 3, it is possible to use terminal posts, pins, etc. in addition to the solder balls. The height including the mount substrate 3 and the solder ball 10 is about 1 mm.

そして、ヘッダ６の嵌合凸部６２ａがソケット７の嵌合凹部７２ａに差し込まれてそれらが嵌合すると、端子６１，７１同士が接触して配線基板２の配線パターンとマウント基板３の配線パターン３６とが電気的に接続されるようになる。このときのソケット７の下面からヘッダ６の上面までの高さは１ｍｍ程度である。このため、発光側光電気変換部１Ａ１を配線基板２に装着したときの配線基板２の上面からマウント基板３の上面となる他方面３ｃまでの高さは２ｍｍ程度となる。   Then, when the fitting convex part 62a of the header 6 is inserted into the fitting concave part 72a of the socket 7 and they are fitted, the terminals 61 and 71 come into contact with each other and the wiring pattern of the wiring board 2 and the wiring pattern of the mount board 3 36 is electrically connected. At this time, the height from the lower surface of the socket 7 to the upper surface of the header 6 is about 1 mm. For this reason, the height from the upper surface of the wiring board 2 to the other surface 3c serving as the upper surface of the mount board 3 when the light emitting side photoelectric conversion part 1A1 is mounted on the wiring board 2 is about 2 mm.

受光側光電気変換部１Ａ２の基本的な構成は、発光側光電気変換部１Ａ１と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、発光側光電気変換部１Ａ１と異なる点としては、図７に示すように、マウント基板３の一方面３ａに、受光して光信号を電気信号に変換する受光素子４Ｂと、この受光素子４Ｂから電気信号を受信するためのＩＣ回路５０Ｂが形成されたＩＣ基板５Ｂとが実装されている点である。受光素子４Ｂとしては、ＰＤが採用されており、ＩＣ基板５Ｂは、電流・電圧の変換を行うＴＩＡ（Trans-impedance Amplifier）素子である。また、マウント基板３には、アンプ素子が実装されることもある。   Since the basic configuration of the light-receiving side photoelectric conversion unit 1A2 is the same as that of the light-emitting side photoelectric conversion unit 1A1, detailed description thereof is omitted. The light-emitting side photoelectric conversion unit 1A1 is different from the light-emitting side photoelectric conversion unit 1A1 in that a light receiving element 4B that receives light on one surface 3a of the mount substrate 3 and converts an optical signal into an electric signal, as shown in FIG. An IC substrate 5B on which an IC circuit 50B for receiving an electrical signal from 4B is formed is mounted. PD is adopted as the light receiving element 4B, and the IC substrate 5B is a TIA (Trans-impedance Amplifier) element that performs current / voltage conversion. In addition, an amplifier element may be mounted on the mount substrate 3.

以上説明したような参考例の光電気変換装置１Ａでは、発光素子４Ａまたは受光素子４Ｂが実装されるマウント基板３の一方面３ａにヘッダ６を設けるとともに、内部導波路３１をマウント基板３の一方面３ａと平行な方向に延びるように設けたから、マウント基板３の板厚方向における装置全体の高さを抑えることができ、装置の低背化を図ることができる。   In the photoelectric conversion apparatus 1A of the reference example as described above, the header 6 is provided on the one surface 3a of the mount substrate 3 on which the light emitting element 4A or the light receiving element 4B is mounted, and the internal waveguide 31 is connected to one of the mount substrates 3. Since it is provided so as to extend in a direction parallel to the direction 3a, the height of the entire device in the plate thickness direction of the mount substrate 3 can be suppressed, and the height of the device can be reduced.

次に、図８および図９を参照して、本発明の第１実施形態に係る光電気変換装置１Ｂを説明する。この光電気変換装置１Ｂは、参考例の光電気変換装置１Ａを改良したものであるため、参考例と同一構成部分には同一符号を付して、その説明は省略する。また、この光電気変換装置１Ｂにおいても、受光側光電気変換部は発光側光電気変換部と同様であるため、発光側光電気変換部１Ｂ１のみを図示して説明する。   Next, with reference to FIG. 8 and FIG. 9, the photoelectric conversion apparatus 1B according to the first embodiment of the present invention will be described. Since this photoelectric conversion apparatus 1B is an improvement of the photoelectric conversion apparatus 1A of the reference example, the same components as those of the reference example are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Also in this photoelectric conversion device 1B, the light receiving side photoelectric conversion unit is the same as the light emission side photoelectric conversion unit, and therefore only the light emission side photoelectric conversion unit 1B1 will be illustrated and described.

第１実施形態の発光側光電気変換部１Ｂ１では、図８に示すように、マウント基板３の前端面３ｂに平板状の光電複合フレキシブル配線板９０が接合されている。この光電複合フレキシブル配線板９０には、光信号を伝播するための外部導波路９と電気信号を伝達するための図略の電気ケーブルとが内設されている。   In the light emitting photoelectric conversion unit 1B1 of the first embodiment, a flat photoelectric composite flexible wiring board 90 is joined to the front end surface 3b of the mount substrate 3 as shown in FIG. The photoelectric composite flexible wiring board 90 includes an external waveguide 9 for propagating an optical signal and an unillustrated electric cable for transmitting an electric signal.

また、光電複合フレキシブル配線板９０は、当該光電複合フレキシブル配線板９０の一面９０ａがマウント基板３の一方面３ａに対面するように、マウント基板３の前端面３ｂから延びるとともにマウント基板３の一方面３ａ側にＵ字状に折り返す形状を有しており、これによってマウント基板３の一方面３ａが光電複合フレキシブル配線板９０により覆われている。   The photoelectric composite flexible wiring board 90 extends from the front end face 3b of the mount substrate 3 so that one surface 90a of the photoelectric composite flexible wiring board 90 faces the one surface 3a of the mount substrate 3 and one surface of the mount substrate 3. It has a shape that is folded back into a U-shape on the side 3 a, whereby one surface 3 a of the mount substrate 3 is covered with the photoelectric composite flexible wiring board 90.

そして、マウント基板３が光電複合フレキシブル配線板９０の一面９０ａに半田ボール１５を介して電気的に接続された状態で搭載されるとともに、ヘッダ６が光電複合フレキシブル配線板９０の他面９０ｂに半田１１０を介して電気的に接続された状態で搭載されている。また、マウント基板３とヘッダ６とは、光電複合フレキシブル配線板９０を挟んで略対向するように位置決めされて配設されている。これにより、マウント基板３およびヘッダ６が、光電複合フレキシブル配線板９０、半田１１０および半田ボール１５により電気的に接続されている。   The mount substrate 3 is mounted in a state of being electrically connected to one surface 90a of the photoelectric composite flexible wiring board 90 via the solder balls 15, and the header 6 is soldered to the other surface 90b of the photoelectric composite flexible wiring board 90. It is mounted in an electrically connected state via 110. Further, the mount substrate 3 and the header 6 are positioned and disposed so as to face each other with the photoelectric composite flexible wiring board 90 interposed therebetween. Thus, the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected by the photoelectric composite flexible wiring board 90, the solder 110, and the solder ball 15.

以下、光電複合フレキシブル配線板９０について詳細に説明する。   Hereinafter, the photoelectric composite flexible wiring board 90 will be described in detail.

光電複合フレキシブル配線板９０のうちマウント基板３およびヘッダ６が搭載される領域には、図９に示すように、当該光電複合フレキシブル配線板９０を厚さ方向に貫通する円筒状の貫通配線９１が複数設けられている。この貫通配線９１は、当該光電複合フレキシブル配線板９０に内設された外部導波路９に機能的に干渉することのない位置に設けられている。   As shown in FIG. 9, in the photoelectric composite flexible wiring board 90 in the area where the mount substrate 3 and the header 6 are mounted, a cylindrical through wiring 91 penetrating the photoelectric composite flexible wiring board 90 in the thickness direction is provided. A plurality are provided. The through wiring 91 is provided at a position where it does not functionally interfere with the external waveguide 9 provided in the photoelectric composite flexible wiring board 90.

また、光電複合フレキシブル配線板９０のマウント基板３側の一面９０ａには、図９（ａ）に示すように、配線パターン９２が形成されている。この配線パターン９２は、発光素子４Ａ用の端子部９２ａと、ＩＣ基板５Ａ用の端子部９２ｂと、配線部９２ｃとにより構成されている。端子部９２ａおよび９２ｂは、マウント基板３上の配線パターン３６（図４参照）に対応するピッチ（電極ピッチ）で配されており、配線部９２ｃによって貫通配線９１に電気的に接続されている。これらの端子部９２ａ，９２ｂは、半田ボール１５を介してマウント基板３上の配線パターン３６に電気的に接続され、さらには該配線パターン３６を介して発光素子４Ａ，ＩＣ基板５Ａに電気的に接続されるようになっている。なお、端子部９２ａ，９２ｂは、本発明の「マウント基板に対応する電極ピッチの電極」に相当している。   Further, as shown in FIG. 9A, a wiring pattern 92 is formed on one surface 90a of the photoelectric composite flexible wiring board 90 on the mount substrate 3 side. The wiring pattern 92 includes a terminal portion 92a for the light emitting element 4A, a terminal portion 92b for the IC substrate 5A, and a wiring portion 92c. The terminal portions 92a and 92b are arranged at a pitch (electrode pitch) corresponding to the wiring pattern 36 (see FIG. 4) on the mount substrate 3, and are electrically connected to the through wiring 91 by the wiring portion 92c. These terminal portions 92a and 92b are electrically connected to the wiring pattern 36 on the mount substrate 3 via the solder balls 15, and further electrically connected to the light emitting element 4A and the IC substrate 5A via the wiring pattern 36. Connected. The terminal portions 92a and 92b correspond to “electrodes having an electrode pitch corresponding to the mount substrate” in the present invention.

一方、光電複合フレキシブル配線板９０のヘッダ６側の他面９０ｂには、図９（ｂ）に示すように、配線パターン９３が形成されている。この配線パターン９３は、端子部９３ａと、配線部９３ｂとにより構成されている。端子部９３ａは、配線部９３ｂによって貫通配線９１に電気的に接続されている。また、端子部９３ａは、ヘッダ６の端子６１に対応するピッチで配されている、つまり、ヘッダ６の端子６１に対応する位置に形成されており、半田１１０を介してヘッダ６の端子６１に電気的に接続されるようになっている。なお、端子部９３ａは、本発明の「電気コネクタに対応する電極ピッチの電極」に相当している。   On the other hand, a wiring pattern 93 is formed on the other surface 90b of the photoelectric composite flexible wiring board 90 on the header 6 side, as shown in FIG. 9B. The wiring pattern 93 includes a terminal portion 93a and a wiring portion 93b. The terminal portion 93a is electrically connected to the through wiring 91 by the wiring portion 93b. The terminal portions 93 a are arranged at a pitch corresponding to the terminal 61 of the header 6, that is, formed at a position corresponding to the terminal 61 of the header 6, and are connected to the terminal 61 of the header 6 via the solder 110. It is designed to be electrically connected. The terminal portion 93a corresponds to “an electrode having an electrode pitch corresponding to an electrical connector” of the present invention.

上記構成の光電複合フレキシブル配線板９０によれば、その一面９０ａに形成された端子部９２ａ，９２ｂと、その他面９０ｂに形成された端子部９３ａとが、配線部９２ｃ，貫通配線９１および配線部９３ｂにより電気的に接続されることとなる。すなわち、配線部９２ｃ，貫通配線９１および配線部９３ｂが、本発明の「電気接続部」に相当している。   According to the photoelectric composite flexible wiring board 90 having the above configuration, the terminal portions 92a and 92b formed on the one surface 90a and the terminal portion 93a formed on the other surface 90b include the wiring portion 92c, the through wiring 91, and the wiring portion. It will be electrically connected by 93b. That is, the wiring part 92c, the through wiring 91, and the wiring part 93b correspond to the “electric connection part” of the present invention.

これにより、第１実施形態の発光側光電気変換部１Ｂ１では、光電複合フレキシブル配線板９０の配線部９２ｃ，貫通配線９１および配線部９３ｂにおいて電極パターンを変換して電極ピッチを変更しつつ、該光電複合フレキシブル配線板９０を介してマウント基板３とヘッダ６とが電気的に接続されるようになっている。このような光電複合フレキシブル配線板９０を用いることによって、マウント基板３の配線パターンの自由度を向上させることができる。   Thereby, in the light emission side photoelectric conversion part 1B1 of 1st Embodiment, while changing an electrode pattern in the wiring part 92c, the penetration wiring 91, and the wiring part 93b of the photoelectric composite flexible wiring board 90, changing this electrode pitch, The mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected via the photoelectric composite flexible wiring board 90. By using such a photoelectric composite flexible wiring board 90, the degree of freedom of the wiring pattern of the mount substrate 3 can be improved.

この第１実施形態であれば、光電複合フレキシブル配線板９０の配線部９２ｃ，貫通配線９１および配線部９３ｂで電極ピッチを変更しつつマウント基板３とヘッダ６とを電気的に接続するようにしたから、導波路として機能する光電複合フレキシブル配線板９０にインターポーザ基板（中間基板）としての機能も持たせることができる。これにより、インターポーザ基板が不要となり、部品点数を削減することができる。   In the first embodiment, the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected while changing the electrode pitch in the wiring portion 92c, the through wiring 91 and the wiring portion 93b of the photoelectric composite flexible wiring board 90. Therefore, the photoelectric composite flexible wiring board 90 functioning as a waveguide can also have a function as an interposer substrate (intermediate substrate). This eliminates the need for an interposer substrate and reduces the number of components.

また、光電複合フレキシブル配線板９０をマウント基板３の一方面３ａを覆うように配したので、マウント基板３の一方面３ａに実装された発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａに対する電磁シールドの効果が得られるようになる。   Further, since the photoelectric composite flexible wiring board 90 is arranged so as to cover the one surface 3a of the mount substrate 3, the effect of electromagnetic shielding on the light emitting element 4A and the IC substrate 5A mounted on the one surface 3a of the mount substrate 3 can be obtained. It becomes like this.

次に、図１０および図１１を参照して、本発明の第２実施形態に係る光電気変換装置１Ｃを説明する。この光電気変換装置１Ｃも、参考例の光電気変換装置１Ａを改良したものであるため、参考例と同一構成部分には同一符号を付して、その説明は省略する。また、この光電気変換装置１Ｃにおいても、受光側光電気変換部は発光側光電気変換部と同様であるため、発光側光電気変換部１Ｃ１のみを図示して説明する。   Next, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, the photoelectric conversion apparatus 1C according to the second embodiment of the present invention will be described. Since this photoelectric conversion apparatus 1C is also an improvement of the photoelectric conversion apparatus 1A of the reference example, the same reference numerals are given to the same components as those of the reference example, and description thereof will be omitted. Also in this photoelectric conversion device 1C, since the light receiving side photoelectric conversion unit is the same as the light emission side photoelectric conversion unit, only the light emission side photoelectric conversion unit 1C1 is illustrated and described.

第２実施形態の発光側光電気変換部１Ｃ１では、マウント基板３に光電複合フレキシブル配線板１９０が接合され、マウント基板３とヘッダ６とが光電複合フレキシブル配線板１９０を介して電気的に接続される点で上記第１実施形態と同様であるが、ヘッダ６の前記光電複合フレキシブル配線板１９０への搭載箇所が第１実施形態と異なっている。   In the light emission side photoelectric conversion unit 1C1 of the second embodiment, the photoelectric composite flexible wiring board 190 is joined to the mount substrate 3, and the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected via the photoelectric composite flexible wiring board 190. However, the mounting position of the header 6 on the photoelectric composite flexible wiring board 190 is different from that of the first embodiment.

すなわち、第２実施形態では、図１０に示すように、マウント基板３が光電複合フレキシブル配線板１９０の一面１９０ａに半田ボール１５を介して電気的に接続された状態で搭載されるとともに、ヘッダ６も光電複合フレキシブル配線板１９０の一面１９０ａに半田１１０を介して電気的に接続された状態で搭載されている。すなわち、マウント基板３とヘッダ６とが、光電複合フレキシブル配線板１９０の一面１９０ａに互いに隣接した状態で配されている。これにより、マウント基板３およびヘッダ６が、光電複合フレキシブル配線板１９０、半田１１０および半田ボール１５により電気的に接続されている。   That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 10, the mount substrate 3 is mounted in a state of being electrically connected to one surface 190 a of the photoelectric composite flexible wiring board 190 via the solder balls 15, and the header 6. Also, the photoelectric composite flexible wiring board 190 is mounted in a state of being electrically connected via the solder 110 to one surface 190a. That is, the mount substrate 3 and the header 6 are arranged adjacent to each other on one surface 190 a of the photoelectric composite flexible wiring board 190. Thus, the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected by the photoelectric composite flexible wiring board 190, the solder 110, and the solder ball 15.

以下、光電複合フレキシブル配線板１９０について詳細に説明する。   Hereinafter, the photoelectric composite flexible wiring board 190 will be described in detail.

光電複合フレキシブル配線板１９０の一面１９０ａには、図１１に示すように、マウント基板３およびヘッダ６が搭載される領域に、配線パターン１９１が形成されている。この配線パターン１９１は、端子部１９１ａ，１９１ｂおよび１９１ｃと、配線部１９１ｄとにより構成されている。端子部１９１ａ，１９１ｂは、マウント基板３上の配線パターン３６に対応するピッチで配されている。そして、端子部１９１ａは、半田ボール１５およびマウント基板３上の配線パターン３６を介して発光素子４Ａに電気的に接続されており、端子部１９１ｂは、半田ボール１５および配線パターン３６を介してＩＣ基板５Ａに電気的に接続されている。   On one surface 190a of the photoelectric composite flexible wiring board 190, as shown in FIG. 11, a wiring pattern 191 is formed in a region where the mount substrate 3 and the header 6 are mounted. The wiring pattern 191 includes terminal portions 191a, 191b and 191c, and a wiring portion 191d. The terminal portions 191 a and 191 b are arranged at a pitch corresponding to the wiring pattern 36 on the mount substrate 3. The terminal portion 191a is electrically connected to the light emitting element 4A via the solder ball 15 and the wiring pattern 36 on the mount substrate 3, and the terminal portion 191b is connected to the IC via the solder ball 15 and the wiring pattern 36. It is electrically connected to the substrate 5A.

また、端子部１９１ｃは、ヘッダ６の端子６１に対応するピッチで配されている、つまり、ヘッダ６の端子６１に対応する位置に形成されており、半田１１０を介してヘッダ６の端子６１に電気的に接続されている。そして、端子部１９１ａおよび１９１ｂは、配線部１９１ｄによって端子部１９１ｃに電気的に接続されている。この第２実施形態では、端子部１９１ａ，１９１ｂが、本発明の「マウント基板に対応する電極ピッチの電極」に相当し、端子部１９１ｃが、本発明の「電気コネクタに対応する電極ピッチの電極」に相当し、配線部１９１ｄが、本発明の「電気接続部」に相当している。   The terminal portions 191 c are arranged at a pitch corresponding to the terminals 61 of the header 6, that is, formed at positions corresponding to the terminals 61 of the header 6, and are connected to the terminals 61 of the header 6 via the solder 110. Electrically connected. The terminal portions 191a and 191b are electrically connected to the terminal portion 191c by the wiring portion 191d. In the second embodiment, the terminal portions 191a and 191b correspond to “electrodes having electrode pitch corresponding to the mount substrate” of the present invention, and the terminal portions 191c are electrodes having electrode pitch corresponding to the electrical connectors of the present invention. The wiring portion 191d corresponds to the “electrical connection portion” of the present invention.

上記構成により、第２実施形態の発光側光電気変換部１Ｃ１では、光電複合フレキシブル配線板１９０の配線部１９１ｄにおいて電極パターンを変換して電極ピッチを変更しつつ、該光電複合フレキシブル配線板１９０を介してマウント基板３とヘッダ６とが電気的に接続されるようになっている。   With the above configuration, in the light emitting photoelectric conversion unit 1C1 of the second embodiment, the photoelectric composite flexible wiring board 190 is changed while changing the electrode pitch by converting the electrode pattern in the wiring part 191d of the photoelectric composite flexible wiring board 190. The mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected to each other.

この第２実施形態であれば、上記第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。すなわち、マウント基板３およびヘッダ６を光電複合フレキシブル配線板１９０の同一面に搭載したので、装置の低背化を図ることができる。   If it is this 2nd Embodiment, in addition to the effect of the said 1st Embodiment, the following effects can be acquired. That is, since the mount substrate 3 and the header 6 are mounted on the same surface of the photoelectric composite flexible wiring board 190, the height of the device can be reduced.

次に、図１２および図１３を参照して、本発明の第３実施形態に係る光電気変換装置１Ｄを説明する。この光電気変換装置１Ｄも、参考例の光電気変換装置１Ａを改良したものであるため、参考例と同一構成部分には同一符号を付して、その説明は省略する。また、この光電気変換装置１Ｄにおいても、受光側光電気変換部は発光側光電気変換部と同様であるため、発光側光電気変換部１Ｄ１のみを図示して説明する。   Next, with reference to FIG. 12 and FIG. 13, the photoelectric conversion apparatus 1D according to the third embodiment of the present invention will be described. Since this photoelectric conversion apparatus 1D is also an improvement of the photoelectric conversion apparatus 1A of the reference example, the same components as those of the reference example are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Also in this photoelectric conversion device 1D, since the light receiving side photoelectric conversion unit is the same as the light emission side photoelectric conversion unit, only the light emission side photoelectric conversion unit 1D1 will be illustrated and described.

第３実施形態の発光側光電気変換部１Ｄ１では、マウント基板３に光電複合フレキシブル配線板２９０が接合され、マウント基板３とヘッダ６とが該光電複合フレキシブル配線板２９０を介して電気的に接続される点で上記第１および第２実施形態と同様であるが、この第３実施形態では、光電複合フレキシブル配線板２９０がＵ字状に折り返されておらず、マウント基板３が光電複合フレキシブル配線板２９０に搭載されていない。   In the light emitting photoelectric conversion unit 1D1 of the third embodiment, a photoelectric composite flexible wiring board 290 is joined to the mount substrate 3, and the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected via the photoelectric composite flexible wiring board 290. However, in this third embodiment, the photoelectric composite flexible wiring board 290 is not folded back in a U-shape, and the mount substrate 3 is the photoelectric composite flexible wiring. It is not mounted on the plate 290.

すなわち、第３実施形態では、図１２に示すように、マウント基板３の一方面３ａと光電複合フレキシブル配線板２９０の一面２９０ａとに亘って導電ペースト（導電性部材）９４が塗布されており、該導電ペースト９４によってマウント基板３が光電複合フレキシブル配線板２９０に電気的に接続されている。なお、導電ペースト９４以外の例えば配線部材等を用いることもできる。また、ヘッダ６が、マウント基板３の前端面３ｂから略直線状に延びる光電複合フレキシブル配線板２９０の一面２９０ａに半田１１０を介して電気的に接続された状態で搭載されている。これにより、マウント基板３およびヘッダ６が、導電ペースト９４と光電複合フレキシブル配線板２９０と半田１１０とにより電気的に接続されている。   That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 12, a conductive paste (conductive member) 94 is applied across one surface 3a of the mount substrate 3 and one surface 290a of the photoelectric composite flexible wiring board 290. The mount substrate 3 is electrically connected to the photoelectric composite flexible wiring board 290 by the conductive paste 94. For example, a wiring member other than the conductive paste 94 can be used. In addition, the header 6 is mounted in a state of being electrically connected to one surface 290 a of the photoelectric composite flexible wiring board 290 extending substantially linearly from the front end surface 3 b of the mount substrate 3 via the solder 110. Thus, the mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected by the conductive paste 94, the photoelectric composite flexible wiring board 290, and the solder 110.

以下、マウント基板３および光電複合フレキシブル配線板２９０について詳細に説明する。   Hereinafter, the mount substrate 3 and the photoelectric composite flexible wiring board 290 will be described in detail.

マウント基板３の一方面３ａには、図１３に示すように、外部電気接続用端子部３６ａと、配線部３６ｂと、発光素子４Ａ用およびＩＣ基板５Ａ用の端子部３６ｃとにより構成される配線パターン３６が形成されている。   On one surface 3a of the mount substrate 3, as shown in FIG. 13, a wiring constituted by an external electrical connection terminal portion 36a, a wiring portion 36b, and a terminal portion 36c for the light emitting element 4A and the IC substrate 5A. A pattern 36 is formed.

また、光電複合フレキシブル配線板２９０の一面２９０ａには、ヘッダ６が搭載される領域に、配線パターン２９１が形成されている。この配線パターン２９１は、端子部２９１ａおよび２９１ｂと、配線部２９１ｃとにより構成されている。端子部２９１ａは、マウント基板３上の外部電気接続用端子部３６ａに対応するピッチで配されており、導電ペースト９４を介してマウント基板３上の外部電気接続用端子部３６ａに電気的に接続されている。また、端子部２９１ｂは、ヘッダ６の端子６１に対応するピッチで配されている、つまり、ヘッダ６の端子６１に対応する位置に形成されており、半田１１０を介してヘッダ６の端子６１に電気的に接続されている。そして、端子部２９１ａおよび２９１ｂは、配線部２９１ｃによって互いに電気的に接続されている。この第３実施形態では、端子部２９１ａが、本発明の「マウント基板に対応する電極ピッチの電極」に相当し、端子部２９１ｂが、本発明の「電気コネクタに対応する電極ピッチの電極」に相当し、配線部２９１ｃが、本発明の「電気接続部」に相当している。   A wiring pattern 291 is formed on one surface 290a of the photoelectric composite flexible wiring board 290 in a region where the header 6 is mounted. The wiring pattern 291 includes terminal portions 291a and 291b and a wiring portion 291c. The terminal portions 291 a are arranged at a pitch corresponding to the external electrical connection terminal portions 36 a on the mount substrate 3, and are electrically connected to the external electrical connection terminal portions 36 a on the mount substrate 3 through the conductive paste 94. Has been. The terminal portions 291 b are arranged at a pitch corresponding to the terminals 61 of the header 6, that is, formed at positions corresponding to the terminals 61 of the header 6, and are connected to the terminals 61 of the header 6 via the solder 110. Electrically connected. The terminal portions 291a and 291b are electrically connected to each other by the wiring portion 291c. In the third embodiment, the terminal portion 291a corresponds to the “electrode with the electrode pitch corresponding to the mount substrate” of the present invention, and the terminal portion 291b corresponds to the “electrode with the electrode pitch corresponding to the electrical connector” of the present invention. Correspondingly, the wiring part 291c corresponds to the “electrical connection part” of the present invention.

上記構成により、第３実施形態の発光側光電気変換部１Ｄ１では、光電複合フレキシブル配線板２９０の配線部２９１ｃにおいて電極パターンを変換して電極ピッチを変更しつつ、該光電複合フレキシブル配線板２９０を介してマウント基板３とヘッダ６とが電気的に接続されるようになっている。   With the above configuration, in the light emitting photoelectric conversion unit 1D1 of the third embodiment, the photoelectric composite flexible wiring board 290 is changed while changing the electrode pitch by converting the electrode pattern in the wiring part 291c of the photoelectric composite flexible wiring board 290. The mount substrate 3 and the header 6 are electrically connected to each other.

この第３実施形態であれば、導波路として機能する光電複合フレキシブル配線板２９０を合理的に利用して、マウント基板３とヘッダ６とを電気的に接続することができるので、インターポーザ基板（中間基板）が不要となり、部品点数を削減することができる。   According to the third embodiment, the optoelectronic composite flexible wiring board 290 functioning as a waveguide can be rationally used to electrically connect the mount substrate 3 and the header 6, so that the interposer substrate (intermediate substrate) Board) is unnecessary, and the number of parts can be reduced.

また、光電複合フレキシブル配線板２９０の屈曲箇所を少なくすることができるので、屈曲形状に起因する光信号の損失を抑えることができる。   Further, since the number of bent portions of the photoelectric composite flexible wiring board 290 can be reduced, the loss of optical signals due to the bent shape can be suppressed.

また、マウント基板３およびヘッダ６を光電複合フレキシブル配線板２９０の同一面側に配したので、装置の低背化を図ることができる。   Further, since the mount substrate 3 and the header 6 are arranged on the same surface side of the photoelectric composite flexible wiring board 290, the height of the apparatus can be reduced.

本実施形態では、光電気変換装置１Ｂとして、発光側光電気変換部１Ｂ１から受光側光電気変換部に光信号が送られる一方向通信型のものを示したが、光電気変換装置１Ｂは、発光側光電気変換部１Ｂ１に受光素子４Ｂを実装するとともに受光側光電気変換部に発光素子４Ａを実装し、かつ、マウント基板３に複数の導波路３１を形成した双方向通信型のものであってもよい。また、光電気変換装置１Ｂは、少なくとも発光側光電気変換部１Ｂ１または受光側光電気変換部の一方を備えていればよい。また、一方向通信型、双方向通信型の両方において、１チャンネルの通信について説明しているが、アレイ形状の受発光素子を実装して、多チャンネル通信であってもよく、外部導波路９も複数の導波路が形成されたものを使用すればよい。   In the present embodiment, as the photoelectric conversion device 1B, a one-way communication type in which an optical signal is transmitted from the light emission side photoelectric conversion unit 1B1 to the light reception side photoelectric conversion unit is shown. A bidirectional communication type in which the light receiving element 4B is mounted on the light emitting side photoelectric conversion unit 1B1, the light emitting element 4A is mounted on the light receiving side photoelectric conversion unit, and a plurality of waveguides 31 are formed on the mount substrate 3. There may be. Moreover, the photoelectric conversion apparatus 1B should just be equipped with at least one of the light emission side photoelectric conversion part 1B1 or the light reception side photoelectric conversion part. Further, in both the one-way communication type and the two-way communication type, one-channel communication has been described. However, multi-channel communication may be performed by mounting an array-shaped light emitting / receiving element. Alternatively, a structure in which a plurality of waveguides are formed may be used.

また、上記第３実施形態では、ヘッダ６が光電複合フレキシブル配線板２９０の一面２９０ａに電気的に接続された状態で搭載されている例について示したが、これに限らず、図１４に示すように、ヘッダ６が光電複合フレキシブル配線板２９０の他面２９０ｂに電気的に接続された状態で搭載されていてもよい。この場合、光電複合フレキシブル配線板２９０の一面２９０ａに形成されたマウント基板３に対応する電極ピッチの電極（端子部）と、他面２９０ｂに形成されたヘッダ６に対応する電極ピッチの電極（端子部）とを電気的に接続するための貫通配線等の電気接続部を光電複合フレキシブル配線板２９０に設ければよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the header 6 was shown about the example mounted in the state electrically connected to the one surface 290a of the photoelectric composite flexible wiring board 290, it is not restricted to this, as shown in FIG. In addition, the header 6 may be mounted in a state of being electrically connected to the other surface 290b of the photoelectric composite flexible wiring board 290. In this case, an electrode (terminal portion) having an electrode pitch corresponding to the mount substrate 3 formed on one surface 290a of the photoelectric composite flexible wiring board 290 and an electrode (terminal) corresponding to the header 6 formed on the other surface 290b. The electrical composite flexible wiring board 290 may be provided with an electrical connection portion such as a through wiring for electrical connection with the electrical component.

参考例の光電気変換装置およびこの光電気変換装置が接続される配線基板の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the photoelectric conversion apparatus of a reference example, and the wiring board to which this photoelectric conversion apparatus is connected. 参考例の光電気変換装置の発光側光電気変換部を分解した図である。It is the figure which decomposed | disassembled the light emission side photoelectric conversion part of the photoelectric conversion apparatus of a reference example. （ａ）は光素子が実装されたマウント基板の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。(A) is a side view of a mount substrate on which an optical element is mounted, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). 導波路が設けられる前の状態のマウント基板を下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the mount board | substrate of the state before providing a waveguide from the downward direction. （ａ）はマウント基板の下面図、（ｂ）は（ａ）の断面図であり、（ｃ）は変形例のマウント基板の下面図、（ｄ）は（ｃ）の断面図である。(A) is a bottom view of the mount substrate, (b) is a cross-sectional view of (a), (c) is a bottom view of the mount substrate of a modified example, and (d) is a cross-sectional view of (c). （ａ）はソケット型電気コネクタの斜視図、（ｂ）はヘッダ型電気コネクタの斜視図である。(A) is a perspective view of a socket type electrical connector, (b) is a perspective view of a header type electrical connector. 参考例の光電気変換装置の受光側光電気変換部を分解した図である。It is the figure which decomposed | disassembled the light-receiving side photoelectric conversion part of the photoelectric conversion apparatus of a reference example. 本発明の第１実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a photoelectric conversion apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る光電気変換装置の光電複合フレキシブル配線板であり、（ａ）はその上面を上方から見た図、（ｂ）はその下面を上方から透視した図である。It is the photoelectric composite flexible wiring board of the photoelectric conversion apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (a) is the figure which looked at the upper surface from upper direction, (b) is the figure which saw through the lower surface from upper direction. 本発明の第２実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the photoelectric conversion apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る光電気変換装置の光電複合フレキシブル配線板の上面図である。It is a top view of the photoelectric composite flexible wiring board of the photoelectric conversion apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the photoelectric conversion apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る光電気変換装置の下面図である。It is a bottom view of the photoelectric conversion apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態の変形例に係る光電気変換装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the photoelectric conversion apparatus which concerns on the modification of 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 光電気変換装置
２ 配線基板
３ マウント基板
３ａ 一方面
３ｂ 前端面
３ｃ 他方面
３１ 内部導波路
３３ ミラー部
４Ａ 発光素子
４Ｂ 受光素子
５Ａ，５Ｂ ＩＣ基板
５０Ａ，５０Ｂ ＩＣ回路
６ ヘッダ型電気コネクタ
７ ソケット型電気コネクタ
９ 外部導波路
９０，１９０，２９０ 光電複合フレキシブル配線板
９０ａ，１９０ａ，２９０ａ 一面
９０ｂ，２９０ｂ 他面
９４ 導電ペースト 1B, 1C, 1D Photoelectric conversion device 2 Wiring substrate 3 Mount substrate 3a One side 3b Front end surface 3c Other side 31 Internal waveguide 33 Mirror part 4A Light emitting element 4B Light receiving element 5A, 5B IC substrate 50A, 50B IC circuit 6 Header type Electrical connector 7 Socket type electrical connector 9 External waveguide 90, 190, 290 Photoelectric composite flexible wiring board 90a, 190a, 290a One side 90b, 290b The other side 94 Conductive paste

Claims (4)

電気信号を光信号にまたは光信号を電気信号に変換する光素子と、この光素子に電気信号を送信するまたは光素子から電気信号を受信するためのＩＣ回路と、前記光素子および前記ＩＣ回路が実装されるマウント基板と、外部コネクタと着脱可能な電気コネクタと、前記光素子と光学的に結合する導波路とを備え、前記導波路は、前記マウント基板の前記光素子および前記ＩＣ回路が実装される一方面またはその反対側の他方面に設けられた、前記光信号の光路を略９０度変換するミラー部と、このミラー部から前記マウント基板の端面まで延びるように当該マウント基板の一方面または他方面に沿って設けられた内部導波路と、前記内部導波路と光学的に結合する外部導波路とを有する光電気変換装置であって、
前記外部導波路は、前記マウント基板の端面に接合される光電複合フレキシブル配線板に設けられ、
前記光電複合フレキシブル配線板には、前記マウント基板および前記電気コネクタに各々対応する電極ピッチの電極と、これらの電極同士を電気的に接続する電気接続部とが設けられており、
前記マウント基板および前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の各電極に電気的に接続されることで、前記光電複合フレキシブル配線板の電気接続部において電極ピッチを変更しつつ前記マウント基板および前記電気コネクタを電気的に接続することを特徴とする光電気変換装置。 An optical element that converts an electrical signal into an optical signal or an optical signal into an electrical signal, an IC circuit for transmitting an electrical signal to or receiving an electrical signal from the optical element, the optical element, and the IC circuit A mounting substrate on which the optical connector is mounted, an electrical connector that can be attached to and detached from an external connector, and a waveguide that is optically coupled to the optical element. The waveguide includes the optical element and the IC circuit of the mounting substrate. A mirror portion provided on one surface to be mounted or the other surface on the opposite side, which converts the optical path of the optical signal by approximately 90 degrees, and one of the mount substrates extending from the mirror portion to the end surface of the mount substrate. A photoelectric conversion device having an internal waveguide provided along a direction or the other surface and an external waveguide optically coupled to the internal waveguide,
The external waveguide is provided on a photoelectric composite flexible wiring board bonded to an end face of the mount substrate,
The photoelectric composite flexible wiring board is provided with electrodes having electrode pitches respectively corresponding to the mount substrate and the electrical connector, and an electrical connection portion that electrically connects these electrodes,
The mount substrate and the electrical connector are electrically connected to each electrode of the photoelectric composite flexible wiring board, so that the mount substrate and the electrical are changed while changing the electrode pitch at the electrical connection portion of the photoelectric composite flexible wiring board. A photoelectric conversion apparatus characterized in that a connector is electrically connected. 前記光電複合フレキシブル配線板は、前記マウント基板の端面から延びた後に前記マウント基板の一方面側に折り返す形状を有することで、当該光電複合フレキシブル配線板の一面を前記マウント基板の一方面に対面させており、
前記マウント基板が前記光電複合フレキシブル配線板の一面に電気的に接続された状態で搭載されるとともに、
前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の他面に電気的に接続された状態で搭載され、
前記マウント基板および前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板を挟んで略対向位置に配されることを特徴とする請求項１に記載の光電気変換装置。 The photoelectric composite flexible wiring board has a shape that extends from an end surface of the mount substrate and then turns back to one surface side of the mount substrate so that one surface of the photoelectric composite flexible wiring board faces one surface of the mount substrate. And
The mount substrate is mounted in a state of being electrically connected to one surface of the photoelectric composite flexible wiring board,
The electrical connector is mounted in a state of being electrically connected to the other surface of the photoelectric composite flexible wiring board,
2. The photoelectric conversion apparatus according to claim 1, wherein the mount substrate and the electrical connector are disposed substantially opposite to each other with the photoelectric composite flexible wiring board interposed therebetween. 前記光電複合フレキシブル配線板は、前記マウント基板の端面から延びた後に前記マウント基板の一方面側に折り返す形状を有することで、当該光電複合フレキシブル配線板の一面を前記マウント基板の一方面に対面させており、
前記マウント基板および前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の一面に電気的に接続された状態で搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の光電気変換装置。 The photoelectric composite flexible wiring board has a shape that extends from an end surface of the mount substrate and then turns back to one surface side of the mount substrate so that one surface of the photoelectric composite flexible wiring board faces one surface of the mount substrate. And
2. The photoelectric conversion apparatus according to claim 1, wherein the mount substrate and the electrical connector are mounted in a state of being electrically connected to one surface of the photoelectric composite flexible wiring board. 前記マウント基板が前記光電複合フレキシブル配線板の一面に導電性部材を介して電気的に接続されており、
前記電気コネクタが前記光電複合フレキシブル配線板の一面または他面に電気的に接続された状態で搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の光電気変換装置。 The mount substrate is electrically connected to one surface of the photoelectric composite flexible wiring board via a conductive member,
2. The photoelectric conversion apparatus according to claim 1, wherein the electrical connector is mounted in a state of being electrically connected to one surface or the other surface of the photoelectric composite flexible wiring board.
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