JP2021188947A - Optical connector protection structure and connecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学的接続子保持構造及び接続装置に関する。 The present invention relates to an optical connector holding structure and a connecting device.
近年、シリコン基板等の基板上に、電気回路と光回路とを有する半導体素子(以下、「光デバイス」とも呼ぶ。)を集積する半導体レーザ集積技術の開発が進んでいる。このような半導体ウェハ上に形成された多数の光デバイスの特性を同時に検査する検査装置では、半導体ウェハ上の光デバイスと検査装置とを接続する接続装置が用いられる。 In recent years, the development of semiconductor laser integration technology for integrating a semiconductor element (hereinafter, also referred to as an “optical device”) having an electric circuit and an optical circuit on a substrate such as a silicon substrate has been progressing. In the inspection device for simultaneously inspecting the characteristics of a large number of optical devices formed on the semiconductor wafer, a connection device for connecting the optical device on the semiconductor wafer and the inspection device is used.
半導体ウェハ上の複数の光デバイスの検査に用いられる接続装置は、各光デバイスに対して電気信号を供給するための電気的接続子と、供給された電気信号に基づいて各光デバイスが発光した光を受光する光学的接続子とを有する。 The connector used for inspecting multiple optical devices on a semiconductor wafer is an electrical connector for supplying an electric signal to each optical device, and each optical device emits light based on the supplied electric signal. It has an optical connector that receives light.
接続装置において光デバイスが発光した光を受光する受光手段には様々な手段があるが、特許文献1には、光ファイバを用いて光デバイスからの光信号を受光することが開示されている。より具体的には、接続装置の構成部材であるセラミック基板において、光デバイスの発光部の位置と対応する位置に設けた貫通孔に光ファイバを挿入し、光ファイバが光デバイスの発光部からの光を受光することが開示されている。
There are various light receiving means for receiving light emitted by an optical device in a connecting device, but
従来、図5に例示するように、光デバイスの発光部が発光した光を効率良く受光するため、セラミック基板91に設けた貫通孔92に光ファイバ42を挿入し、発光部に対する光ファイバ42の位置合わせを行ない、貫通孔92の内壁面と光ファイバ42とを接着材46で直接接着して固定している。
Conventionally, as illustrated in FIG. 5, in order to efficiently receive the light emitted by the light emitting portion of the optical device, the
しかしながら、上述した従来技術のように、セラミック基板等の基板に設けた貫通孔に光ファイバを直接固定してしまうと、光ファイバが基板に接触してしまい、光ファイバが破損してしまうことが生じ得、さらに破損してしまった光ファイバを個別に交換することが難しく、基板全体を交換する必要が生じてしまうおそれがある。半導体ウェハ上に形成された多数の光デバイスを同時に検査する場合、基板に設ける光ファイバの数も多くなるため、光ファイバの破損や交換等も増加し得ることになる。 However, if the optical fiber is directly fixed to the through hole provided in the substrate such as a ceramic substrate as in the above-mentioned conventional technique, the optical fiber may come into contact with the substrate and the optical fiber may be damaged. It may occur, and it is difficult to replace the damaged optical fiber individually, and it may be necessary to replace the entire substrate. When a large number of optical devices formed on a semiconductor wafer are inspected at the same time, the number of optical fibers provided on the substrate also increases, so that the damage or replacement of the optical fibers may increase.
そのため、上述した課題に鑑み、基板に設ける各光学的接続子(例えば光ファイバ等)を保護することができ、基板に設けた光学的接続子の取り扱いを容易にすることができる光学的接続子保持構造及び接続装置が求められている。 Therefore, in view of the above-mentioned problems, each optical connector provided on the substrate (for example, an optical fiber) can be protected, and the optical connector provided on the substrate can be easily handled. A holding structure and a connecting device are required.
かかる課題を解決するために、第1の本発明に係る光学的接続子保持構造は、管状本体部と、管状本体部の一方の端部に設けられた鍔部とを有する複数の鍔付管状部材と、各鍔付管状部材の鍔部側から管状本体部の他方の端部に向けて挿入され、先端部が管状本体部側に位置している複数の光学的接続子と、基板厚さ方向に設けられた複数の貫通孔を有する基板とを備え、各光学的接続子が挿入された各鍔付管状部材の管状本体部は、基板の各貫通孔に着脱可能に挿入されて、鍔部が、当該貫通孔の周縁部に当接して当該鍔付管状部材を支持するものであり、各光学的接続子と、各光学的接続子を挿入している鍔付管状部材とが固定されていることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the first optical connector holding structure according to the present invention has a tubular main body portion and a plurality of flanged tubular portions having a flange portion provided at one end of the tubular main body portion. A member and a plurality of optical connectors inserted from the flange side of each flanged tubular member toward the other end of the tubular body portion, and the tip portion is located on the tubular body portion side, and the substrate thickness. The tubular body of each flanged tubular member with a substrate having a plurality of through holes provided in the direction and into which each optical connector is inserted is detachably inserted into each through hole of the substrate to form a flange. The portion abuts on the peripheral edge of the through hole to support the flanged tubular member, and each optical connector and the flanged tubular member into which each optical connector is inserted are fixed. It is characterized by being.
第2の本発明に係る接続装置は、供給された電気信号に基づいて光信号を発光する複数の被検査体と、検査装置との間を接続して、検査装置からの電気信号を前記各被検査体に供給して、前記各被検査体から発光された光信号を前記検査装置に与える接続装置において、複数の電気的接触子と、複数の光学的接続子とを有する基板を備え、前記各電気的接触子が、前記検査装置の電気信号端子と、前記各被検査体の電気信号端子とに対して電気的に接触し、前記各光学的接続子が、前記基板の厚さ方向に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入され、前記被検査体の発光に対して光学的に接続可能なものであり、前記各光学的接続子を有する前記基板が、第1の本発明に係る光学的接続子の基板保持構造を有することを特徴とする。 The second connection device according to the present invention connects between a plurality of objects to be inspected that emit an optical signal based on the supplied electric signal and the inspection device, and outputs an electric signal from the inspection device to each of the above. In a connection device that supplies an optical signal emitted from each of the inspected objects to the inspected object and supplies the optical signal to the inspected object, a substrate having a plurality of electrical contacts and a plurality of optical connectors is provided. Each of the electrical contacts electrically contacts the electrical signal terminal of the inspection device and the electrical signal terminal of each of the objects to be inspected, and each of the optical connectors is in the thickness direction of the substrate. The substrate, which is inserted into each of the plurality of through holes provided in the above and is optically connectable to the light emission of the object to be inspected and has each of the optical connectors, is the first invention. It is characterized by having a substrate holding structure of the optical connector according to the above.
本発明によれば、基板に設ける各光学的接続子を保護することができ、光学的接続子の交換でき、基板に設けた光学的接続子の取り扱いを容易にすることができる。 According to the present invention, each optical connector provided on the substrate can be protected, the optical connector can be replaced, and the optical connector provided on the substrate can be easily handled.
(A)実施形態
以下では、本発明に係る光学的接続子保持構造及び接続装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。光学的接続子保持構造とは、複数の光学的接続子を保持する基板において、複数の光学的接続子を保持する構造である。
(A) Embodiment In the following, an embodiment of the optical connector holding structure and the connecting device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The optical connector holding structure is a structure that holds a plurality of optical connectors in a substrate that holds a plurality of optical connectors.
(A−1)実施形態の構成
図1は、実施形態に係る接続装置の構成を示す構成図である。
(A-1) Configuration of the Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a connecting device according to the embodiment.
図1において、実施形態に係る接続装置1は、配線基板11と、当該配線基板11の下面に配置される接続子基板12とを有する。
In FIG. 1, the
図1は、実施形態に係る接続装置1の主要な構成部材を模式的に図示したものであり、これらの部材に限定されない。また、図1の接続装置1は、配線基板11、接続子基板12等を組み立てる際には、実際は、例えばボルト等の固定部材を用いて基板間を固定するが、これらボルト等の固定部材の図示を省略している。また、図1の接続装置1の各構成部材の厚みや寸法などは現実のものと異なることに留意すべきである。さらに、図1に示す接続装置1の構成は、技術的思想を具体化するための構成を例示したものであり、構成部材の材質、形状、構造、配置等は図1に限定されない。以下では、図1の上方向又は下方向に着目して、「上」、「下」を言及する。
FIG. 1 schematically shows the main constituent members of the connecting
[被検査体]
被検査体5は、電気信号が供給されると、光を発光する半導体素子(光デバイス)である。被検査体5は、電気回路と光回路とを有する光デバイスを適用することができ、例えば、シリコンフォトニクスチップ、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)等とすることができる。この実施形態では、被検査体5としての光デバイスが、シリコンフォトニクス技術により、半導体ウェハ上に高密度に集積されて形成された半導体素子とする。被検査体5は、電気信号を供給するための電気信号端子(以下では、「第2の接触対象」とも呼ぶ。)51と、光信号を発光する光信号端子(以下、「発光部」とも呼ぶ。)52とを有する。
[Inspected body]
The
図1に示すように、半導体ウェハ上に形成された被検査体5が検査システム10のステージ4の上面に載置される。被検査体5の特性検査のときに、検査装置(以下、「テスタ」とも呼ぶ。)2に接続している接続装置1と被検査体5とが電気的に接続されて、半導体ウェハ上に形成された複数の被検査体5が同時に検査される。
As shown in FIG. 1, the inspected
[接続装置]
接続装置1は、半導体ウェハ上に形成された複数の被検査体(光デバイス)5を同時に検査するため、検査装置(テスタ)2から電気信号を供給するための端子(以下、「第1の接触対象」とも呼ぶ。)と、被検査体5の電気信号端子(第2の接触対象)51と電気的に接触する電気的接触子41と、被検査体5の光信号端子(発光部)52と光学的に接続する光学的接続子42とを有して、検査装置(テスタ)2と被検査体5との間を電気的に接続するプローブカードである。
[Connecting device]
In order to simultaneously inspect a plurality of objects to be inspected (optical devices) 5 formed on the semiconductor wafer, the connecting
ここで、「第1の接触対象」は、被検査体5の検査時に、検査装置(テスタ)2が出力した電気信号の供給を受ける電気信号端子をいう。「第2の接触対象」は、被検査体5が、電気的接触子41を介して、検査に必要な電気信号が供給される電気信号端子をいう。したがって、被検査体5の検査時には、接続装置1によって保持される各電気的接触子41は、検査装置(テスタ)2の電気信号端子(第1の接触対象)に電気的に接触すると共に、被検査体5の電気信号端子(第2の接触対象)に電気的に接触することにより、検査装置(テスタ)2の電気信号端子(第1の接触対象)からの電気信号を、被検査体5の電気信号端子(第2の接触対象)に導通させる。
Here, the "first contact target" refers to an electric signal terminal that receives an electric signal output by the inspection device (tester) 2 at the time of inspection of the inspected
「発光部」としての光信号端子52は、電気信号の供給を受けた被検査体5が光信号を発光する部分である。
The optical signal terminal 52 as the "light emitting unit" is a portion where the inspected
接続装置1は、検査装置(テスタ)2と接続しており、検査装置2から被検査体5の特性検査に係る電気信号が供給され、電気的に接続している被検査体5に対して電気信号を供給する。また、被検査体5の特性検査を行なう際、接続装置1は、上下方向に可動するステージ4の上面に載置された被検査体5と近接させ、被検査体5の電気信号端子51と電気的に接続すると共に、被検査体5の光信号端子52と光学的に接続する。
The
より具体的には、被検査体5の特性検査をするとき、接続装置1の接続子基板12と被検査体5とを相対的に近接させ、接続子基板12に保持されている電気的接触子41及び光学的接続子42を、被検査体5(光デバイス)の電気信号端子51及び光信号端子52に対応する位置に近接させて配置させる。そして、接続子基板12の電気的接触子41と、被検査体5の電気信号端子51とを電気的に接触させると共に、光学的接続子42と、被検査体5の光信号端子52とを光学的に接続させる。
More specifically, when inspecting the characteristics of the object to be inspected 5, the connector board 12 of the connecting
「光学的接続」とは、被検査体5としての光デバイスが発光した光信号の光損失が可能な限り少なくなるように、被検査体5の光信号端子52に対して光学的接続子42を接続配置させることをいう。光学的接続子42と光信号端子52とは、互いに近接する非接触の状態で光学的に接続させるようにしてもよい。光学的接続は、光デバイス(被検査体5)の光信号端子52の端面と、光学的接続子42の端面との位置精度を良好(例えば、位置ずれ量が閾値未満)とし、光デバイス(被検査体5)が発光する光の光軸と、接続子基板12の光学的接続子42の光軸との軸精度を良好(例えば、光軸のずれ量が閾値未満)とし、光信号端子52の端面(例えば上端面)と光学的接続子42の端面(例えば下端面)との間隙長を閾値未満となるように、光学的接続子42を配置させる。
The "optical connection" is an
被検査体5の検査時に、検査装置2から検査に係る電気信号が接続装置1に供給され、接続装置1は、電気的接触子41を介して被検査体5の電気信号端子51に電気信号を供給する。そして、電気信号が被検査体5に供給されると、被検査体5が電気信号を光信号に変換して光信号を発光し、その光信号が光学的接続子42に入射する。
At the time of inspection of the inspected
接続装置1には、図示しない光電変換素子が設けられており、被検査体5から受光した光信号を電気信号に変換して、電気信号を検査装置2に供給する。このように光電変換によって、受光した光の光量に基づく電気信号を検査装置2に供給することにより、検査装置2において被検査体5の特性を検査することができる。
The
このように、接続装置1は被検査体5に対して検査に係る電気信号を供給し、被検査体5から発光された光を接続装置1は受光するため、実施形態に係る接続装置1は「受光型電気的接続装置」ともいえる。
As described above, the connecting
なお、接続装置1は、被検査体5から受光した光信号を光電変換せずに、検査装置2に供給するようにしてもよく、その場合、検査装置2が光電変換機能を内部に備えるようにしてもよい。
The connecting
[配線基板]
配線基板11は、例えばポリイミド等の樹脂材料で形成されたプリント配線基板である。配線基板11の上面の周縁部には、検査装置(テスタ)2のテストヘッド(図示しない)の接続端子21と電気的に接続するための接続端子111が設けられている。配線基板11の下面には配線パターンが形成されており、配線パターンの各接続端子(図示しない)が、電気的接触子41の上端部(上端先端部)と電気的に接続するようになっている。
[Wiring board]
The wiring board 11 is a printed wiring board made of a resin material such as polyimide. A connection terminal 111 for electrically connecting to a
また、配線基板11には、検査装置2の接続端子22と電気的に接続する接続端子112が設けられており、光学的接続子42により受光された光信号を光電変換した電気信号が、接続端子112から検査装置2の接続端子22に導通される。なお、配線基板14の上面には、被検査体5の検査に必要な複数の電子部品を配置してもよい。
Further, the wiring board 11 is provided with a connection terminal 112 that is electrically connected to the
[接続子基板]
接続子基板12は、複数の電気的接触子41及び光学的接続子42を保持する基板である。この実施形態では、例えば1つの被検査体(光デバイス)5に、1組の電気信号端子51及び光信号端子52が設けられており、被検査体5を検査する際に、1つの被検査体(光デバイス)5の1組の電気信号端子51及び光信号端子52に対して、1組の電気的接触子41及び光学的接続子42を接続させる場合を例示する。したがって、接続子基板12には、被検査体5の数に応じた組数の電気的接触子41及び光学的接続子42が保持される。
[Connector board]
The connector board 12 is a board that holds a plurality of
接続子基板12は、セラミック基板121と、当該セラミック基板121の上面に配置される固定用板部材122とを有する。固定用板部材122は、後述するように、セラミック基板121に設けられる鍔付管状部材(鍔付フェルール)45を固定するものである。
The connector substrate 12 has a ceramic substrate 121 and a fixing
(電気的接触子)
電気的接触子41は、被検査体5の電気信号端子51に対して電気的に接触する接触子であり、例えば導電性材料で形成されるプローブを適用できる。電気的接触子41は、例えばカンチレバータイプのプローブや、垂直タイプのプローブなどを適用することができるが、これに限定されず、任意の形状のプローブを適用できる。
(Electrical contactor)
The
(光学的接続子)
光学的接続子42は、例えば光ファイバを適用できる。光学的接続子42は、被検査体5の光信号端子52に対して光学的に接続可能な位置に配置されて、光信号端子52から発光された光信号が入射される。光学的接続子42に適用する光ファイバは、シリコンフォトニクスデバイス(光デバイス)に対応させるため、シリコンの屈折率に合わせた材料で形成されるようにしてもよい。
(Optical connector)
For the
電気的接触子41と光学的接続子42とは、検査時に検査対象とする被検査体5の電気信号端子51と光信号端子52に対して正確に接続するように、位置合わせされてセラミック基板121に設けられる。
The
(光学的接続子の保持構造)
図2は、図1の点線部分40の拡大断面図であり、実施形態に係る接続子基板12における電気的接触子41及び光学的接続子42の保持構造を示す図である。
(Holding structure of optical connector)
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the dotted
セラミック基板121には、複数の光学的接続子42を保持するため、基板厚さ方向に複数の貫通孔132が設けられている。セラミック基板121に設けられる複数の貫通孔132のそれぞれの位置は、検査対象とする各被検査体(光デバイス)5の光信号端子52の位置と対応する位置に設けられている。
The ceramic substrate 121 is provided with a plurality of through holes 132 in the substrate thickness direction in order to hold the plurality of
したがって、各貫通孔132に光学的接続子42が挿入された状態で、接続装置1とステージ4とが近接するように相対移動すると、各貫通孔132に保持されている光学的接続子42の下端部(以下では、「先端部」とも呼ぶ。)が、被検査体5の光信号端子52に対して、光学的に接続可能な位置に配置される。例えば、被検査体5が半導体ウェハの基板面に対して垂直上方に光を発光するものである場合、貫通孔12に挿入された光学的接続子42の下端部(先端部)は、被検査体5の光信号端子52に対して垂直上方の位置に配置される。これにより、被検査体5からの光を、損失を少なくして効率的に光学的接続子42に入射させることができる。
Therefore, when the connecting
また、接続子基板12に保持される電気的接触子41は、当該電気的接触子41の先端部が、各被検査体5の電気信号端子51に対して電気的に接触が可能な位置に配置される。
Further, the
図2に例示するように、セラミック基板121に配置される各貫通孔132には、鍔付管状部材(以下、「鍔付フェルール」とも呼ぶ。)45が挿入され、鍔付フェルール45の管内に光学的接続子42が挿通される。
As illustrated in FIG. 2, a flanged tubular member (hereinafter, also referred to as “flammed ferrule”) 45 is inserted into each through hole 132 arranged in the ceramic substrate 121, and the
従来、例えばセラミック基板の貫通孔に光学的接続子を挿入して、位置合わせをした光学的接続子を保持するため、貫通孔に挿入した光学的接続子と貫通孔の内壁面とを接着している。そのため、例えば、作業中等に、基板に設けた光学的接続子を動かしたときなどに、光学的接続子が、基板に設けた貫通孔の縁と接触してしまい折れ曲がり等により、光学的接続子が破損してしまうことがあった。更に、破損してしまった光学的接続子の交換等が必要となったときには、光学的接続子を個別に交換することは難しくセラミック基板全体を交換している。 Conventionally, for example, in order to insert an optical connector into a through hole of a ceramic substrate and hold an aligned optical connector, the optical connector inserted into the through hole and the inner wall surface of the through hole are adhered to each other. ing. Therefore, for example, when the optical connector provided on the substrate is moved during work or the like, the optical connector comes into contact with the edge of the through hole provided on the substrate and is bent due to bending or the like. Was sometimes damaged. Further, when it is necessary to replace the damaged optical connector or the like, it is difficult to replace the optical connector individually, and the entire ceramic substrate is replaced.
これに対して、この実施形態によれば、セラミック基板121の貫通孔132に鍔付フェルール45を挿入した後、鍔付フェルール45の管内に光学的接続子42を挿入する。このように、貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45の管内に光学的接続子42を挿入することで、従来よりも光学的接続子42の破損等を防ぐことができる。つまり、鍔付フェルール45は光学的接続子42の保護部材として機能して、光学的接続子42を保護することができる。
On the other hand, according to this embodiment, after the
また、この実施形態では、光学的接続子42を鍔付フェルール45の管内に挿入する際、位置合わせをした光学的接続子42を保持するため、鍔付フェルール45の管内内壁面と光学的接続子42の外周面とを接着材46で接着するが、鍔付フェルール45の外周面と貫通孔132の内壁面とは接着しないようにする。換言すると、光学的接続子42が挿入されている鍔付フェルール45は、貫通孔132に対して脱着可能に挿入されている。このように、光学的接続子42と鍔付フェルール45とを接着材46で接着しているので、光学的接続子42が破損したときには、互いに接着させた光学的接続子42及び鍔付フェルール45を貫通孔132から取り外して交換することができる。つまり、光学的接続子42が破損したときには、破損した光学的接続子42と、これと固定されている鍔付フェルール45とを一緒に取り外して、破損した光学的接続子42を個別に交換等することが可能となる。
Further, in this embodiment, when the
図3は、実施形態に係る鍔付フェルール45の構成を示す構成図である。図3(A)は、実施形態に係る鍔付フェルール45の外観斜視図であり、図3(B)は、実施形態に係る鍔付フェルール45の断面図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the
図3(A)に示すように、実施形態の鍔付フェルール45は、絶縁材料で形成された管状部材のフェルール本体部451と、フェルール本体部451の一方の端部(図3では上端部)に、絶縁材料で形成された鍔部452とを有する。
As shown in FIG. 3A, the
フェルール本体部451は、例えば管状部材であり、フェルール本体部451の管内径(つまり、長手方向の貫通孔の内径)は光学的接続子42の外形(例えば外形の直径)よりも、わずかに大きく形成されている。つまり、光ファイバ等の光学的接続子42がフェルール本体部451の管内を挿通できるように、フェルール本体部451の管内径の大きさが形成されている。
The ferrule main body 451 is, for example, a tubular member, and the inner diameter of the tube (that is, the inner diameter of the through hole in the longitudinal direction) of the ferrule main body 451 is slightly larger than the outer diameter of the optical connector 42 (for example, the outer diameter). It is formed. That is, the size of the inner diameter of the tube of the ferrule body 451 is formed so that the
また、フェルール本体部451の外径の寸法は、セラミック基板121の貫通孔132の内径と同程度、若しくは、わずかに大きく形成されている。つまり、セラミック基板121の貫通孔132にフェルール本体部451を挿入可能とするため、フェルール本体部451の外径が形成されている。 Further, the outer diameter of the ferrule main body 451 is formed to be about the same as or slightly larger than the inner diameter of the through hole 132 of the ceramic substrate 121. That is, the outer diameter of the ferrule main body 451 is formed so that the ferrule main body 451 can be inserted into the through hole 132 of the ceramic substrate 121.
なお、上述したように、フェルール本体部451の長手方向の貫通孔の断面形状は、光ファイバ等の光学的接続子42の外形と同様に円形又は略円形とすることが望ましいが、フェルール本体部451の外径断面形状は円形、方形等としてもよく、その場合、セラミック基板121に設ける貫通孔132の断面形状はフェルール本体部451の外径断面形状に合わせた形状としてもよい。
As described above, it is desirable that the cross-sectional shape of the through hole in the longitudinal direction of the ferrule main body 451 is circular or substantially circular like the outer shape of the
鍔部452は、フェルール本体部451の一方の端部(図3では上端部)に設けられる構成部材であり、鍔部452の断面形状の外形寸法(大きさ)は、フェルール本体部451自体の断面形状の外形寸法(大きさ)よりも大きく形成されており、セラミック基板121の貫通孔132の内径寸法よりも大きい。したがって、鍔付フェルール45のフェルール本体部451が貫通孔132に挿入されたときに、鍔部452が、セラミック基板121の貫通孔132の入口周縁部(セラミック基板121の上面)に接触して、鍔部452が鍔付フェルール45を支持する。換言すると、鍔部452は、鍔付フェルール45を支持する支持部として機能する。
The flange portion 452 is a constituent member provided at one end portion (upper end portion in FIG. 3) of the ferrule main body portion 451, and the external dimension (size) of the cross-sectional shape of the flange portion 452 is the ferrule main body portion 451 itself. It is formed to be larger than the external dimension (size) of the cross-sectional shape, and is larger than the inner diameter dimension of the through hole 132 of the ceramic substrate 121. Therefore, when the ferrule main body portion 451 of the
また、鍔部452は、フェルール本体部451の管内径(長手方向の貫通孔の直径)と同程度の径をもつ貫通孔453が設けられており、鍔部452がフェルール本体部451の上端部に設けられたときに、鍔部452の貫通孔453は、フェルール本体部451の管内径(貫通孔)と連続した孔を形成する。これにより、鍔付フェルール45の管内への光学的接続子42の挿入が可能となる。
Further, the flange portion 452 is provided with a through hole 453 having a diameter similar to the inner diameter of the pipe of the ferrule main body portion 451 (diameter of the through hole in the longitudinal direction), and the flange portion 452 is the upper end portion of the ferrule main body portion 451. The through hole 453 of the flange portion 452 forms a hole continuous with the inner diameter (through hole) of the pipe of the ferrule main body portion 451. This makes it possible to insert the
なお、鍔部452は、フェルール本体部451とは異なる別の構成部材として形成され、例えば接着材等でフェルール本体部451の上端部に鍔部452が固定されることで、鍔付フェルール45を形成するようにしてもよい。または、鍔部452とフェルール本体部451とが物理的に一体として形成されたものであってもよい。いずれにしても、鍔部452が鍔付フェルール45を支持しながら、セラミック基板121の貫通孔132への挿入を可能とすると共に、鍔付フェルール45の管内(貫通孔453)への光学的接続子42の挿通が可能なように、鍔付フェルール45は形成されている。
The flange portion 452 is formed as a component different from the ferrule main body portion 451. For example, the flange portion 452 is fixed to the upper end portion of the ferrule main body portion 451 with an adhesive or the like to form the
(固定用板部材)
固定用板部材122は、セラミック基板121の上面に配置される板状部材であり、セラミック基板121の各貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45を固定する固定部材である。これにより、鍔付フェルール45の抜け落ちを防止することができ、貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45を確実に固定することができる。
(Fixing plate member)
The fixing
固定用板部材122の下面には、セラミック基板121の各貫通孔132の位置と対応する位置のそれぞれに凹部62が形成されており、各貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45の鍔部452が各凹部62に収まるようにしている。これにより、セラミック基板121の貫通孔132に鍔付フェルール45が挿入されたときに、セラミック基板121の上面に突出する鍔部452を無くすことができる。また、固定用板部材122が鍔付フェルール45の鍔部452を上方から下方に向けて押さえることにより、貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45を確実に固定することができる。
On the lower surface of the fixing
固定用板部材122の下面の各凹部62の深さ(上下方向の長さ)は、鍔付フェルール45の鍔部452の高さ(上下方向の長さ)と同程度、若しくはわずかに大きく形成することが望ましい。また、各凹部62の天井部(上方の底面部)の中央には、光ファイバ等の光学的接続子42の挿通を可能とするため、貫通孔61が形成されている。
The depth (vertical length) of each recess 62 on the lower surface of the fixing
[接続子基板の組み立て]
次に、図2を参照して、セラミック基板121の各貫通孔132に鍔付フェルール45を挿入して、光学的接続子42を設けるまでの接続子基板12の組み立て方法の一例を説明する。なお、接続子基板12の組み立て方法は、以下の例に限定されない。
[Assembly of connector board]
Next, with reference to FIG. 2, an example of an assembling method of the connector board 12 until the
まず、鍔付フェルール45のフェルール本体部451を、セラミック基板121の貫通孔132の上方から挿入して、鍔部452が貫通孔132の入口周縁部に当接するまで、フェルール本体部451を貫通孔132に挿入する。
First, the ferrule main body 451 of the
ここで、鍔付フェルール45のフェルール本体部451の長手方向の長さは、セラミック基板121の厚さと同程度の長さとすることが望ましい。したがって、セラミック基板121の貫通孔132に、鍔付フェルール45のフェルール本体部451が挿入され、鍔部452が貫通孔132の入口周縁部に接触した状態のときには、貫通孔132に挿入されたフェルール本体部451の下端部が、セラミック基板121の下面の位置と同程度の位置となる。
Here, it is desirable that the length of the ferrule body portion 451 of the
セラミック基板121の各貫通孔132に、光学的接続子(例えば光ファイバ)42が予め挿通された鍔付フェルール45をそれぞれ挿入する。ここで、鍔付フェルール45の管内に挿通された光学的接続子42は、被検査体5の光信号端子52に対して光学的接続が可能となる位置に位置合わせを行なう。例えば、鍔付フェルール45の管内に挿通された光学的接続子42の姿勢が、セラミック基板121の基板面に対して垂直となるように調整したり、光学的接続子42の下方の先端部の位置と、鍔付フェルール45のフェルール本体部451の下端部の位置との相対的な位置関係の調整をしたりする。
A
そして、鍔付フェルール45の管内で位置合わせをした光学的接続子42を固定するため、光学的接続子42の外壁面と、鍔付フェルール45の管内の内壁面との間に接着材46を挿入して、光学的接続子42と鍔付フェルール45とを接着して固定する。このように、光学的接続子42と鍔付フェルール45とを接着して固定することで、鍔付フェルール45が光学的接続子42の折れ曲がりや破損等を防止することができる。換言すると、鍔付フェルール42が光学的接続子42の保護部材として機能する。
Then, in order to fix the
つまり、従来のように、セラミック基板121の各貫通孔132に各光学的接続子42を挿入すると、各光学的接続子42が各貫通孔132に接触して光学的接続子42の破損等が生じやすかったが、この実施形態によれば、鍔付フェルール45が光学的接続子42の保護部材として機能するので、光学的接続子42を貫通孔132に挿入するときの破損等を防止できる。
That is, when each
さらに、セラミック基板121の各貫通孔132に挿入された各鍔付フェルール45は、当該貫通孔132に固定されていないので、光学的接続子42の交換が必要になったときには、その光学的接続子42とこれに固定されている鍔付フェルール45とを同時にセラミック基板121の貫通孔132から取り外すことができるので、光学的接続子42の個別交換が可能となる。つまり、従来は、光学的接続子42の個別交換ができず、光学的接続子42を交換するときには、複数の光学的接続子42が設けられているセラミック基板121全体を交換することが必要であったが、この実施形態によれば、交換が必要な光学的接続子42を個別交換できるので、光学的接続子42の交換作業が簡単になる。
Further, since each
次に、セラミック基板121の上面に突出している各鍔付フェルール45の鍔部452が、固定用板部材122の下面の凹部62に嵌るように、セラミック基板121の上面に固定用板部材122を配置する。
Next, the fixing
ここで、セラミック基板121と固定用板部材122との位置合わせを確実にするため、例えば、セラミック基板121及び固定用板部材122に、図示しない位置合わせピン及びピン受け部を設け、セラミック基板121及び固定用板部材122の位置合わせピンとピン受け部とを嵌合させながら、セラミック基板121の上面に固定用板部材122を配置するようにしてもよい。
Here, in order to ensure the alignment between the ceramic substrate 121 and the fixing
さらに、セラミック基板121の上面に配置させた固定用板部材122を固定するため、例えばボルトなどの固定部材を用いて、セラミック基板121と、当該セラミック基板121の上面に配置した固定用板部材122とを固定するようにしてもよい。このように、セラミック基板121と固定用板部材122とを確実に固定することにより、貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45を確実に固定することができる。
Further, in order to fix the fixing
(A−2)実施形態の効果
以上のように、従来は、セラミック基板の各貫通孔に、直接、各光学的接続子を挿入していたので、光学的接続子がセラミック基板と接触してしまい、光学的接続子が破損等してしまうことがあった。これに対して、この実施形態によれば、セラミック基板の各貫通孔に、予め光学的接続子が挿入された鍔付フェルールを挿入するので、光学的接続子を貫通孔に挿入する際の破損を防ぐことができる。
(A-2) Effect of Embodiment As described above, conventionally, since each optical connector is directly inserted into each through hole of the ceramic substrate, the optical connector comes into contact with the ceramic substrate. As a result, the optical connector may be damaged. On the other hand, according to this embodiment, since the flanged ferrule in which the optical connector is inserted in advance is inserted into each through hole of the ceramic substrate, the optical connector is damaged when the optical connector is inserted into the through hole. Can be prevented.
また、実施形態によれば、セラミック基板の貫通孔と鍔付フェルールとは接着せず、鍔付フェルールと当該鍔付フェルールの管内に挿入した光学的接続子とを接着材等で固定することにより、破損してしまった光学的接続子を鍔付フェルールと一緒に、セラミック基板の貫通孔から取り出すことができるので、セラミック基板に設ける光学的接続子の交換性が良好となる。 Further, according to the embodiment, the through hole of the ceramic substrate and the flanged ferrule are not adhered to each other, but the flanged ferrule and the optical connector inserted into the tube of the flanged ferrule are fixed by an adhesive or the like. Since the damaged optical connector can be taken out from the through hole of the ceramic substrate together with the flanged ferrule, the interchangeability of the optical connector provided on the ceramic substrate is improved.
さらに、実施形態によれば、セラミック基板の貫通孔に挿入した鍔付フェルールを、固定用板部材で、上方から下方に向けて押さえて固定することにより、貫通孔に挿入された鍔付フェルールの抜け落ちやぐらつき等を無くし、鍔付フェルールを確実に固定することができる。 Further, according to the embodiment, the flanged ferrule inserted into the through hole of the ceramic substrate is fixed by pressing the flanged ferrule inserted into the through hole from above to the bottom with a fixing plate member. It is possible to eliminate falling out and wobbling, and to securely fix the ferrule with a collar.
また、実施形態によれば、固定用板部材の下面には、各鍔付フェルールの鍔部を嵌めるための複数の凹部が設けられているので、セラミック基板の上面に固定用板部材を配置することにより、セラミック基板の上面に突出する鍔部を無くしながら、各鍔付フェルールを確実に固定することができる。 Further, according to the embodiment, since the lower surface of the fixing plate member is provided with a plurality of recesses for fitting the flange portion of each flanged ferrule, the fixing plate member is arranged on the upper surface of the ceramic substrate. This makes it possible to securely fix each flanged ferrule while eliminating the flange portion protruding from the upper surface of the ceramic substrate.
(B)他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。
(B) Other Embodiments Although various modified embodiments have been mentioned in the above-described embodiments, the present invention can also be applied to the following modified embodiments.
(B−1)上述した実施形態では、図3を用いて鍔付フェルール45の構成を説明したが、鍔付フェルールは、図3に例示した構成に限定されず、別の構成としてもよい。図4を用いて鍔付フェルールの変形例を例示する。
(B-1) In the above-described embodiment, the configuration of the
(B−1−1)図4(A)に例示する鍔付フェルール45Aは、鍔部452の上面に、例えば合成ゴム部材、ポリウレタン等の合成樹脂材料で形成された弾性部材454を有するものである。なお、弾性部材454の中央部には、光学的接続子42の挿入を可能とするため、貫通孔が設けられている。
(B-1-1) The flanged ferrule 45A illustrated in FIG. 4A has an elastic member 454 formed of, for example, a synthetic rubber member or a synthetic resin material such as polyurethane on the upper surface of the flange portion 452. be. A through hole is provided in the central portion of the elastic member 454 in order to allow the
例えば、被検査体5の端子(電気信号端子51、光信号端子52)に対して、接続装置1の電気的接触子41等を電気的に接続させる際、接続装置1には、下から上に向けたコンタクト荷重が作用する。したがって、鍔部452の上面に弾性部材454を設けることにより、荷重を抑えることができ、鍔付フェルール45Bの破壊や、当該鍔付きフェルール45Bの管内に挿入された光学的接続子42の破損等を防ぐことができる。
For example, when the
なお、図4(A)の例では、鍔部452の上面に弾性部材454が設けられた場合を例示するが、これに限定されない。例えば、鍔部452を嵌める、固定用板部材122下面の各凹部62の上面部(天井部)に弾性部材(図4(A)の弾性部材454と同等の部材)を設けるようにしてもよい。
In addition, in the example of FIG. 4A, the case where the elastic member 454 is provided on the upper surface of the flange portion 452 is illustrated, but the case is not limited to this. For example, an elastic member (a member equivalent to the elastic member 454 of FIG. 4A) may be provided on the upper surface portion (ceiling portion) of each recess 62 on the lower surface of the fixing
換言すると、貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45の鍔部452と、当該鍔部452を嵌める固定用板部材122の凹部62との間に、荷重を抑えるための弾性部材を設けるようにしてもよい。
In other words, an elastic member for suppressing the load is provided between the flange portion 452 of the
(B−1−2)図4(B)は、鍔付フェルール45Bの鍔部452Bが、例えば合成ゴム部材、ポリウレタン等の合成樹脂材料で形成された弾性部材である場合を例示する。この場合も、(B−1−1)と同様に、コンタクト荷重を抑えることができる。また、上述した実施形態と同様に、鍔部452Bが貫通孔132の入口周縁部に当接することで、貫通孔132に挿入された鍔付フェルール45Bを支持することができる。 (B-1-2) FIG. 4B illustrates a case where the flange portion 452B of the flanged ferrule 45B is an elastic member formed of, for example, a synthetic rubber member or a synthetic resin material such as polyurethane. In this case as well, the contact load can be suppressed as in (B-1-1). Further, as in the above-described embodiment, the flanged portion 452B abuts on the inlet peripheral edge portion of the through hole 132 to support the flanged ferrule 45B inserted in the through hole 132.
(B−2)上述した実施形態では、セラミック基板の上面に突出する鍔部を無くすために、固定用板部材の下面に凹部を設けたが、変形例として、セラミック基板の貫通孔の入口周縁部に凹部(ザグリ)を設けるようにしてもよい。これにより、セラミック基板の貫通孔に鍔付フェルールが挿入されたときに、鍔部が貫通孔の入口周縁部の凹部(ザグリ)に嵌るので、鍔部の突出を無くすことができる。 (B-2) In the above-described embodiment, a recess is provided on the lower surface of the fixing plate member in order to eliminate the flange portion protruding from the upper surface of the ceramic substrate. A recess (counterbore) may be provided in the portion. As a result, when the flanged ferrule is inserted into the through hole of the ceramic substrate, the flange portion fits into the concave portion (counterbore) at the inlet peripheral portion of the through hole, so that the protrusion of the flange portion can be eliminated.
(B−3)上述した実施形態では、固定部材としての固定用板部材が板状部材で形成される場合を例示したが、セラミック基板の貫通孔に挿入された鍔付フェルールを固定することができれば、固定部材はこれに限定されない。例えば、セラミック基板の上面に配置する固定部材は、合成樹脂製のフィルム等としてもよい。例えば(B−2)で述べたように、セラミック基板の貫通孔の入口周縁部に凹部(ザグリ)を設けた場合に、固定部材としてのフィルムで、貫通孔に挿入されている鍔付フェルールを固定することができる。 (B-3) In the above-described embodiment, the case where the fixing plate member as the fixing member is formed of the plate-shaped member is exemplified, but the flanged ferrule inserted into the through hole of the ceramic substrate can be fixed. If possible, the fixing member is not limited to this. For example, the fixing member arranged on the upper surface of the ceramic substrate may be a film made of synthetic resin or the like. For example, as described in (B-2), when a recess (counterbore) is provided at the entrance peripheral edge of the through hole of the ceramic substrate, a flanged ferrule inserted into the through hole is provided with a film as a fixing member. Can be fixed.
1…接続装置、11…配線基板、12…接続子基板、121…セラミック基板、122…固定用板部材、123…貫通孔、41…電気的接触子、42…光学的接続子、45、45A及び45B…鍔付フェルール、451…フェルール本体部、452及び452B…鍔部、453…貫通孔、454…弾性部材、46…接着材、61…貫通孔、62…凹部。
1 ... Connection device, 11 ... Wiring board, 12 ... Connector board, 121 ... Ceramic board, 122 ... Fixing plate member, 123 ... Through hole, 41 ... Electrical contactor, 42 ... Optical connector, 45, 45A And 45B ... Ferrule with collar, 451 ... Ferrule body, 452 and 452B ... Flange, 453 ... Through hole, 454 ... Elastic member, 46 ... Adhesive, 61 ... Through hole, 62 ... Recess.
Claims (6)
前記各鍔付管状部材の前記鍔部側から前記管状本体部の他方の端部に向けて挿入され、先端部が前記管状本体部側に位置している複数の光学的接続子と、
基板厚さ方向に設けられた複数の貫通孔を有する基板と
を備え、
前記各光学的接続子が挿入された前記各鍔付管状部材の前記管状本体部は、前記基板の前記各貫通孔に着脱可能に挿入されて、前記鍔部が、当該貫通孔の周縁部に当接して当該鍔付管状部材を支持するものであり、
前記各光学的接続子と、前記各光学的接続子を挿入している前記鍔付管状部材とが固定されている
ことを特徴とする光学的接続子保持構造。 A plurality of flanged tubular members having a tubular body portion and a flange portion provided at one end of the tubular body portion, and
A plurality of optical connectors inserted from the flange side of each flanged tubular member toward the other end of the tubular body portion and having the tip portion located on the tubular body portion side.
The board is provided with a board having a plurality of through holes provided in the board thickness direction.
The tubular body portion of each flanged tubular member into which each of the optical connectors is inserted is detachably inserted into each of the through holes of the substrate, and the flange portion is inserted into the peripheral edge of the through hole. It abuts and supports the flanged tubular member.
An optical connector holding structure, characterized in that the respective optical connectors and the flanged tubular member into which the respective optical connectors are inserted are fixed.
複数の電気的接触子と、複数の光学的接続子とを有する基板を備え、
前記各電気的接触子が、前記検査装置の電気信号端子と、前記各被検査体の電気信号端子とに対して電気的に接触し、
前記各光学的接続子が、前記基板の厚さ方向に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入され、前記被検査体の発光に対して光学的に接続可能なものであり、
前記各光学的接続子を有する前記基板が、請求項1〜5のいずれかに記載の光学的接続子保持構造を有する
ことを特徴とする接続装置。
A plurality of objects to be inspected that emit an optical signal based on the supplied electric signal and the inspection device are connected to each other, and the electric signal from the inspection device is supplied to each of the inspected objects. In the connection device that gives the optical signal emitted from the object to be inspected to the inspection device,
A substrate having a plurality of electrical contacts and a plurality of optical connectors.
Each of the electrical contacts electrically contacts the electrical signal terminal of the inspection device and the electrical signal terminal of each of the objects to be inspected.
Each of the optical connectors is inserted into each of a plurality of through holes provided in the thickness direction of the substrate, and can be optically connected to the light emission of the inspected object.
A connecting device, wherein the substrate having each of the optical connectors has the optical connector holding structure according to any one of claims 1 to 5.
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