JP2626760B2 - Manufacturing method of optical circuit board - Google Patents
Manufacturing method of optical circuit boardInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光ファイバや光電素子の接続に使用する光
回路基板の製造方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an optical circuit board used for connecting an optical fiber or a photoelectric element.
(従来の技術) 近年、光信号を制御媒体とした光ファイバや光電素子
が幅広く用いられるようになってきた。(Prior Art) In recent years, optical fibers and photoelectric elements using an optical signal as a control medium have been widely used.
従来の光ファイバや光電素子の接続方法について、第
7図および第8図により説明する。A conventional method for connecting an optical fiber and a photoelectric device will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.
第7図は、特公昭61−45394号公報に示された従来の
光トリガサイリスタの構成図である。同図において、光
トリガサイノスタは、N型およびP型の半導体層を交互
に4層積層した構成本体1の上下両面に、アノード電極
2およびカソード電極3が固着されている。光トリガサ
イリスタ本体1のn+層に設けられた受光面4に対向する
位置に透光板5が設けられ、光ファイバ6の伝達して来
た光信号を照射する。光ファイバ6の末端には、光信号
を発する光源7が取り付けられている。FIG. 7 is a block diagram of a conventional light trigger thyristor disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-45394. In the figure, an anode electrode 2 and a cathode electrode 3 are fixed to the upper and lower surfaces of a structural body 1 of a light trigger sinostar in which four N-type and P-type semiconductor layers are alternately stacked. A light transmitting plate 5 is provided at a position facing the light receiving surface 4 provided on the n + layer of the light trigger thyristor main body 1, and irradiates an optical signal transmitted from the optical fiber 6. At the end of the optical fiber 6, a light source 7 for emitting an optical signal is attached.
このように構成された光トリガサイリスタの動作を説
明する。光源7から発せられた光信号は、光ファイバ6
の中を伝播し、その先端から透光板5を通して受光面4
に照射される。この照射光により、サイリスタ本体1が
トリガされ、アノード電極2とカソード電極3との間が
通電される。The operation of the thus configured light trigger thyristor will be described. The optical signal emitted from the light source 7 is
Through the light-transmitting plate 5 from the tip of the light-receiving surface 4
Is irradiated. The thyristor main body 1 is triggered by the irradiation light, and a current flows between the anode electrode 2 and the cathode electrode 3.
同図において、光ファイバコネクタは、アダプタ8の
両端から光ファイバ6の先端に固着したフェルール9を
挿入し、その後端部に形成した鍔を、Oリング10を介し
て上記のアダプタ8にキャップ11で締め込み、両側の光
ファイバ6を接続する。なお、光ファイバ6はフェルー
ル9の孔に挿入したパイプ12で折れないように保護され
ている。In the figure, a ferrule 9 fixed to the tip of the optical fiber 6 is inserted from both ends of the adapter 8 into the optical fiber connector, and a flange formed at the rear end is attached to the adapter 8 via an O-ring 10 by a cap 11. To connect the optical fibers 6 on both sides. The optical fiber 6 is protected from being broken by a pipe 12 inserted into the hole of the ferrule 9.
このような光ファイバコネクタの動作について説明す
ると、光ファイバ6はフェルール9およびアダプタ8で
同軸上に規制されるので、光信号は接続面を介して伝播
する。The operation of such an optical fiber connector will be described. Since the optical fiber 6 is coaxially regulated by the ferrule 9 and the adapter 8, an optical signal propagates through the connection surface.
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記のような光ファイバや光トリガサ
イリスタなどの光電素子をプリント基板に実装する場
合、各々の光電素子を光ファイバで1本ずつ接続しなけ
ればならので、配線を誤りやすく、また、多数の光ファ
イバが入り乱れ、量産性が低いという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the case where photoelectric devices such as the optical fiber and the light trigger thyristor described above are mounted on a printed circuit board, each of the photoelectric devices must be connected one by one with an optical fiber. Therefore, there is a problem that wiring is apt to be erroneous, many optical fibers are disturbed, and mass productivity is low.
本発明は、上記の問題点を解決するもので、、光ファ
イバや光電素子の接続を正確にかつ整然と、高い量産性
でもって行なう光回路基板の製造方法を提供するもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and provides an optical circuit board manufacturing method for accurately and orderly connecting optical fibers and photoelectric elements with high productivity.
(問題点を解決するための手段) 上記の問題点を解決するため、本発明は、表面に光電
素子を実装し、裏面のみ光信号を伝達する光路が形成さ
れた光回路基板の製造方法であって、予め所定位置に光
路を成形するための所定形状のキャビティを成形した第
1金型及び第2金型の間に、貫通孔を有する基板を設置
する工程と、各金型内のキャビティ及び前記基板の貫通
孔内に透光樹脂を充填する工程と、前記充填を行った
後、溶融した透光樹脂を硬化させ、基板の部品実装面と
反対側の面のみ光路を形成し、かつ光路形成面と反対側
の面に各光電素子を実装し、貫通孔内の光路を介して裏
面の光路と接続する工程を有するものである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention relates to a method for manufacturing an optical circuit board in which a photoelectric element is mounted on the front surface and an optical path for transmitting an optical signal is formed only on the rear surface. A step of installing a substrate having a through hole between a first mold and a second mold in which a cavity of a predetermined shape for molding an optical path at a predetermined position in advance; And a step of filling the through-hole in the substrate with a light-transmitting resin, and after performing the filling, curing the molten light-transmitting resin, forming an optical path only on the surface opposite to the component mounting surface of the substrate, and The method includes a step of mounting each photoelectric element on the surface opposite to the optical path forming surface and connecting to the optical path on the back surface through the optical path in the through hole.
(作 用) 上記の構成により、射出成形にて基板の片側に光路を
成形することができ、同一のパターンを有する基板を正
確にかつ整然と、高い量産性で製造することができる。(Operation) With the above configuration, an optical path can be formed on one side of the substrate by injection molding, and a substrate having the same pattern can be accurately and orderly manufactured with high mass productivity.
(実施例) 本発明の実施例4例を、第1図ないし第6図により説
明する。(Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第1図は本発明の第1の実施例における光回路基板の
製造方法で、基板を金型内に設置したところを示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an optical circuit board according to a first embodiment of the present invention, in which the board is set in a mold.
第1図において、貫通孔13aを設けられた基板13は、
固定側金型14および可動側金型15の中に設置されてい
る。固定側金型14には、光路を成形するキャビティ16お
よびキャビティ17が彫り込まれている。なお、キャビテ
ィ17には角度が45゜の傾斜面17aが形成されている。可
動側金型15には、上記の基板13の貫通孔13aの下に光路
を成形するキャビティ18が彫り込まれており、光路の端
面に凸レンズが形成されるよう凹面に形成されている。
さらに、固定側金型14には第2スプル19が設けてあり、
ゲート20によってキャビティ17に連通している。In FIG. 1, a substrate 13 provided with a through hole 13a is
It is installed in the fixed mold 14 and the movable mold 15. In the fixed mold 14, a cavity 16 and a cavity 17 for forming an optical path are engraved. The cavity 17 has an inclined surface 17a having an angle of 45 °. A cavity 18 for forming an optical path is formed in the movable mold 15 below the through hole 13a of the substrate 13, and is formed in a concave surface so that a convex lens is formed on an end surface of the optical path.
Further, a second sprue 19 is provided on the fixed mold 14,
The gate 20 communicates with the cavity 17.
このように、基板13を設置した金型内に溶融した透光
樹脂を射出すると、溶融した透光樹脂は金型の第1スプ
ルおよびランナ(共に図示せず)を順に通過し、第2ス
プル19およびゲート20を経てキャビティ17を充填する。
さらに、基板13の貫通孔13aを通り、可動側金型15にあ
るキャビティ18を充填する。また、他の第2スプルおよ
び他のゲート(共に図示せず)を通してキャビティ16に
も充填する。充填後、溶融した透光樹脂は硬化し、光路
を基板上に形成する。As described above, when the molten light-transmitting resin is injected into the mold on which the substrate 13 is installed, the molten light-transmitting resin passes through the first sprue and the runner (both not shown) of the mold in order, and the second sprue. The cavity 17 is filled through 19 and the gate 20.
Further, the cavity 18 in the movable mold 15 is filled through the through hole 13a of the substrate 13. The cavity 16 is also filled through another second sprue and another gate (both not shown). After filling, the molten translucent resin cures and forms an optical path on the substrate.
第2図および第3図は、第1の実施例により製造され
た光回路基板に、光電素子と電子部品を実装した状態を
示す断面図および裏面図である。FIG. 2 and FIG. 3 are a cross-sectional view and a rear view showing a state in which a photoelectric element and electronic components are mounted on the optical circuit board manufactured according to the first embodiment.
第3図において、基板13の裏面には、基板13に設けら
れた貫通孔13a同士を連結する透光樹脂からなる光路21
および22が、また、貫通孔13aから基板13の端縁に導か
れる光路23および24が形成されている。上記の光路21,2
2,23および24の貫通孔13a側の端部は、第2図に示すよ
うに、光軸に対して45゜の角度を有する傾斜面25が、ま
た、必要に応じ、基板13の表面に凸レンズ26がそれぞれ
形成されている。また、第3図に示すように、途中で屈
折した光路22には、折曲部の外面に屈折角の二等分線に
直角な垂直面27が形成されている。In FIG. 3, an optical path 21 made of a translucent resin connecting the through holes 13a formed in the substrate 13 is provided on the back surface of the substrate 13.
And 22, optical paths 23 and 24 are formed to be guided from the through hole 13a to the edge of the substrate 13. Optical path 21,2 above
As shown in FIG. 2, the ends of the through holes 13a on the side of the through holes 13a, 23, and 24 have an inclined surface 25 having an angle of 45 ° with respect to the optical axis. Each of the convex lenses 26 is formed. As shown in FIG. 3, a vertical surface 27 perpendicular to the bisecting line of the refraction angle is formed on the outer surface of the bent portion in the optical path 22 that is refracted in the middle.
基板13の表面には、光路21の平滑端に光ファイバコネ
クタ28が装着され、これに光ファイバ6が接続され、凸
レンズ26の成形端に光トリガサイリスタ29が装着されて
いる。なお、光トリガサイリスタ29は前述のように、本
体1,アノード電極2,カソード電極3,受光面4および透光
板5から構成されている。On the surface of the substrate 13, an optical fiber connector 28 is mounted on the smooth end of the optical path 21, the optical fiber 6 is connected to the optical fiber connector 28, and the light trigger thyristor 29 is mounted on the molded end of the convex lens 26. As described above, the light trigger thyristor 29 includes the main body 1, the anode electrode 2, the cathode electrode 3, the light receiving surface 4, and the light transmitting plate 5.
また、光路22の両端には、発光素子30と受光素子31が
装着されている。光路23の貫通孔端には受光素子32が装
着され、端縁端には光ファイバコネクタ33を介して光フ
ァイバ6が接続されている。Further, a light emitting element 30 and a light receiving element 31 are mounted at both ends of the optical path 22. The light receiving element 32 is attached to the end of the through hole of the optical path 23, and the optical fiber 6 is connected to the end of the optical path via an optical fiber connector 33.
このように構成された光回路基板について、その動作
を説明する。光ファイバ6を伝播してきた光信号は、光
ファイバコネクタ28を介して光路21に入射し、途中光軸
に対して45゜の角度をなす傾斜面25で反射を繰り返し、
凸レンズ26に達し集光され、透光板5を通過し、受光面
4に効率よく照射される。この照射光により、本体1が
トリガされ、アノード電極2とカソード電極3の間が通
電する。The operation of the optical circuit board thus configured will be described. The optical signal that has propagated through the optical fiber 6 enters the optical path 21 via the optical fiber connector 28, and repeatedly reflects on the inclined surface 25 at an angle of 45 ° with respect to the optical axis on the way.
The light reaches the convex lens 26, is condensed, passes through the light transmitting plate 5, and is efficiently irradiated on the light receiving surface 4. The main body 1 is triggered by the irradiation light, and a current flows between the anode electrode 2 and the cathode electrode 3.
また、発光素子30から出た光信号は、光路22に入射
し、途中それぞれ2箇所の直角の折曲部では傾斜面25
で、2箇所の鈍角の折曲部では垂直面27で反射を繰り返
し、受光素子31に到達する。The optical signal emitted from the light emitting element 30 enters the optical path 22 and has two inclined planes at the two right angles.
The reflection at the two obtuse bent portions repeats on the vertical surface 27 and reaches the light receiving element 31.
また、発光素子32から出た光信号は、光路23に入射
し、途中傾斜面25で反射し、光ファイバコネクタ33に接
続された光ファイバ6に伝送される。The optical signal emitted from the light emitting element 32 enters the optical path 23, is reflected on the inclined surface 25 on the way, and is transmitted to the optical fiber 6 connected to the optical fiber connector 33.
以上のように、本実施例によれば、基板13を金型14お
よび15内に設置し、溶融した透光樹脂を射出成形して光
回路基板を製造することにより、光ファイバ6や光電素
子の接続を正確にかつ整然と、高い量産性をもって行な
うことができる。As described above, according to the present embodiment, the substrate 13 is placed in the molds 14 and 15 and the optical circuit board is manufactured by injection-molding a molten light-transmitting resin, whereby the optical fiber 6 and the photoelectric element are manufactured. Can be accurately and orderly connected with high mass productivity.
また、光路21の端面に設けた凸レンズ26により光が収
束するので、光信号を高効率で光電素子に伝送できる。Further, since light is converged by the convex lens 26 provided on the end face of the optical path 21, an optical signal can be transmitted to the photoelectric element with high efficiency.
また光路22の折曲部の外側に設けた垂直面27は、光を
効率良く反射するので、光信号が減衰をすることなく、
狭いスペースで屈折した光路を形成することができる。Also, the vertical surface 27 provided outside the bent portion of the optical path 22 reflects light efficiently, so that the optical signal does not attenuate,
A refracted optical path can be formed in a narrow space.
次に、本発明の第2の実施例を第4図により説明す
る。同図は、本発明の第2の実施例で製造された光回路
基板の断面図である。同図において、基板13の表面に形
成された光路34は、第2図に示した第1の実施例の構成
と同じである。第1の実施例と異なるのは、アルミニウ
ムあるいは銀の反射体35および36を、それぞれ光路34の
底面および外側面に蒸着し、またはメッキにより被覆し
た点である。この反射体35および36を光路34の外側に設
けることにより、光路の曲率半径が小さいところでも光
を効率良く反射できるもので、曲率半径の小さい光路に
も利用できる。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of an optical circuit board manufactured according to the second embodiment of the present invention. In the figure, an optical path 34 formed on the surface of a substrate 13 is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The difference from the first embodiment is that aluminum or silver reflectors 35 and 36 are deposited on the bottom and outer surfaces of the optical path 34, respectively, or covered by plating. By providing the reflectors 35 and 36 outside the optical path 34, light can be efficiently reflected even in a place where the radius of curvature of the optical path is small, and the reflectors 35 and 36 can be used in an optical path with a small radius of curvature.
次に、本発明の第3の実施例について第5図により説
明する。同図は、本発明の第3の実施例により製造され
た光回路基板の断面図で、基板13の表面に形成された光
路37は、第1の実施例の構成と同じである。第1の実施
例と異なる点は、光路と屈折率の異なる透光樹脂38で光
路37の外側面を覆った点である。これにより、光路の曲
率半径が小さいところでも光を効率良く反射できるの
で、曲率半径の小さい光路に利用できる。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view of an optical circuit board manufactured according to the third embodiment of the present invention. The optical path 37 formed on the surface of the substrate 13 is the same as that of the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the outer surface of the optical path 37 is covered with a transparent resin 38 having a different refractive index from the optical path. Accordingly, light can be efficiently reflected even in a place where the radius of curvature of the optical path is small, and therefore, it can be used for an optical path with a small radius of curvature.
次に、本発明の第4の実施例について第6図により説
明する。同図は、本発明の第4の実施例により製造され
た光回路基板の断面図である。基板13の表面に形成され
た光路39は、第1の実施例の構成と同様なものである。
第1の実施例の構成と異なる点は、光を通さない樹脂40
で光路39の外側面を覆った点である。これにより、光路
39から光が漏れることがなく、また、外部から光が入っ
てノイズとなることもなくなる。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a sectional view of an optical circuit board manufactured according to the fourth embodiment of the present invention. The optical path 39 formed on the surface of the substrate 13 is the same as that of the first embodiment.
The difference from the configuration of the first embodiment is that the resin 40 that does not transmit light
This is the point that covered the outer surface of the optical path 39. This allows the optical path
No light leaks from 39, and no light enters from outside to cause noise.
なお、第1の実施例において、光路を成形するキャビ
ティ16および17を固定側金型15に彫り込んで形成した
が、基板13に溝状に形成してもよく、また、金型と基板
の両方に形成してもよい。In the first embodiment, the cavities 16 and 17 for forming the optical path are formed by engraving the fixed mold 15. However, the cavities 16 and 17 may be formed in the substrate 13 in a groove shape. May be formed.
また、基板13は導体、例えば銅箔で電気回路が形成さ
れているものであってもよい。Further, the substrate 13 may be a substrate on which an electric circuit is formed by a conductor, for example, a copper foil.
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、射出成形にて基板の
片側に光路を成形することができ、同一のパターンを有
する光回路基板を正確にかつ整然と、高い量産性で製造
することができ、しかもこの方法によって製造された光
回路基板は、基板の片面のみ光路が形成され、かつ基板
に貫通孔が設けられることにより、基板の表裏の光学的
な接続が可能となり、光路形成面と反対側の面に実装さ
れた光電素子,光電素子及び部品を接合する際の加熱か
ら光路を保護することが可能になって、光路の損傷を防
止することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, an optical path can be formed on one side of a substrate by injection molding, and an optical circuit board having the same pattern can be accurately and orderly produced with high mass productivity. The optical circuit board manufactured by this method can be manufactured, and an optical path is formed only on one side of the board, and a through hole is provided in the board, so that optical connection between the front and back of the board becomes possible, The optical path can be protected from heating when joining the photoelectric element, the photoelectric element, and the component mounted on the surface opposite to the optical path forming surface, and damage to the optical path can be prevented.
第1図は本発明の第1の実施例における光回路基板の製
造方法で基板を金型内に設置した状態を示す断面図、第
2図および第3図は第1の実施例により製造し、光電素
子と電子部品を実装した光回路基板の断面図および裏面
図、第4図は本発明の第2の実施例で製造した光回路基
板の断面図、第5図は本発明の第3の実施例で製造した
光回路基板の断面図、第6図は本発明の第4の実施例で
製造した光回路基板の断面図、第7図は従来の光トリガ
サイリスタの構成図、第8図は従来の光ファイバコネク
タの構成図である。 1……本体、2……アノード電極、3……カソード電
極、4……受光面、5……透光板、6……光ファイバ、
7……光源、8……アダプタ、9……フェルール、10…
…Oリング、11……キャップ、12……パイプ、13……基
板、13a……貫通孔、14……固定側金型、15……可動側
金型、16,17,18……キャビティ、17a,25……傾斜面、19
……第2スプル、20……ゲート、21,22,23,24,34,37,39
……光路、26……凸レンズ、27……垂直面、28,33……
光フィイバコネクタ、29……光トリガサイリスタ、30,3
2……発光素子、31……受光素子、35,36……反射体、38
……透光樹脂、40……光を通さない樹脂。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a substrate is set in a mold by a method of manufacturing an optical circuit board according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are manufactured by using the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view and a rear view of an optical circuit board on which photoelectric elements and electronic components are mounted, FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical circuit board manufactured in the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical circuit board manufactured in the fourth embodiment of the present invention, FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional optical trigger thyristor, FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional optical fiber connector. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Body, 2 ... Anode electrode, 3 ... Cathode electrode, 4 ... Light receiving surface, 5 ... Translucent plate, 6 ... Optical fiber,
7 ... light source, 8 ... adapter, 9 ... ferrule, 10 ...
... O-ring, 11 ... Cap, 12 ... Pipe, 13 ... Substrate, 13a ... Through hole, 14 ... Fixed mold, 15 ... Movable mold, 16,17,18 ... Cavity, 17a, 25 …… Slope, 19
…… the second sprue, 20 …… gate, 21,22,23,24,34,37,39
…… optical path, 26 …… convex lens, 27 …… vertical plane, 28,33 ……
Optical fiber connector, 29 …… Optical trigger thyristor, 30,3
2 Light-emitting element, 31 Light-receiving element, 35, 36 Reflector, 38
... translucent resin, 40 ... resin that does not transmit light.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−166990(JP,A) 特開 昭55−120004(JP,A) 特開 昭48−92034(JP,A) 特開 昭59−29210(JP,A) 特開 昭61−156204(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-55-166990 (JP, A) JP-A-55-120004 (JP, A) JP-A-48-92034 (JP, A) 29210 (JP, A) JP-A-61-156204 (JP, A)
Claims (1)
を伝達する光路が形成された光回路基板の製造方法であ
って、予め所定位置に光路を成形するための所定形状の
キャビティを成形した第1金型及び第2金型の間に、貫
通孔を有する基板を設置する工程と、各金型内のキャビ
ティ及び前記基板の貫通孔内に透光樹脂を充填する工程
と、前記充填を行った後、溶融した透光樹脂を硬化さ
せ、基板の部品実装面と反対側の面にのみ光路を形成
し、かつ光路形成面と反対側の面に各光電素子を実装
し、貫通孔内の光路を介して裏面の光路と接続する工程
を有することを特徴とする光回路基板の製造方法。1. A method of manufacturing an optical circuit board having a photoelectric element mounted on a front surface and an optical path for transmitting an optical signal only on a rear surface, comprising a cavity having a predetermined shape for forming an optical path at a predetermined position in advance. Installing a substrate having a through-hole between the molded first mold and the second mold, filling a cavity in each mold and the through-hole of the substrate with a translucent resin, After filling, the molten translucent resin is cured, an optical path is formed only on the surface opposite to the component mounting surface of the board, and each photoelectric element is mounted on the surface opposite to the optical path forming surface, and penetrated A method for manufacturing an optical circuit board, comprising a step of connecting to an optical path on a back surface through an optical path in a hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13598687A JP2626760B2 (en) | 1987-05-31 | 1987-05-31 | Manufacturing method of optical circuit board |
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JPS63301007A JPS63301007A (en) | 1988-12-08 |
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