專利名稱：Lsi插件對光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)、安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)及其安裝方法，特別涉及將具備光元件的光接口和安裝了LSI芯片的LSI插件搭載到具備光傳輸路徑的光電布線板上的安裝結(jié)構(gòu)以及其搭載方法。
背景技術(shù)：
在路由器、服務器等信息設(shè)備內(nèi)部的LSI間或LSI與底板間的信號的傳輸時，一般采用高速串線或噪音較少的光信號傳輸方式。在此情況，在構(gòu)成光信號傳輸系統(tǒng)時，存在進行光電變換(或電光變換)的光接口的安裝方法的問題。在基板上鋪設(shè)了光傳輸路徑和電布線的光電布線板表面上搭載具有光接口的LSI插件，以足夠精度光連接光電布線板和光接口，為了提高實用性，第一，必須能夠以足夠精度完成搭載到光接口上的多個光元件與光傳輸路徑的光軸匹配。例如在光傳輸路徑為核心斷面形狀40μm角的多模式光波導路的情況，所允許的光軸偏移量為20μm以下。第二，考慮產(chǎn)品的產(chǎn)量，必須能夠不進行繁雜的光軸調(diào)整就可以操作性較好地高精度進行定位固定。第三，從裝置維修、更改容易性的觀點來看，在更換LSI插件時，必須能夠不使用焊錫溶解的芯片粘合劑就可以容易地僅交換LSI插件。
作為將具備光接口的LSI插件搭載到光電布線板的結(jié)構(gòu)，已知的有使用焊錫凸塊進行安裝的方式(例如，參考特開2000-332301號公報(在下面譯為JP-A-2000-332301，以下相同))。圖1A為JPA-2000-332301中所記載的現(xiàn)有技術(shù)的立體圖，圖1B為沿1B-1B線的部分剖面圖。在該現(xiàn)有技術(shù)中，如圖5A、5B所示，LSI芯片11上使用焊錫凸塊13直接搭載光元件陣列12。隨后，在搭載光波導路16的印刷基板17上使用金屬接線柱14、焊錫凸塊15搭載LSI芯片11。在該結(jié)構(gòu)中，通過在焊錫凸塊熔化時所得到的自身合并效果，無需調(diào)整地自主完成光元件與波導路徑的光軸配合，因而可以滿足上述的第一條件和第二條件。
而且，已知的還有使用光纖連接器和插接器將光纖在光元件上定位光纖的方法(例如，參考特開平5-251717號公報(在下面譯為JP-A-5-251717，以下相同))。圖2為在JP-A-5-251717中記載的現(xiàn)有技術(shù)的剖面圖。在該現(xiàn)有技術(shù)中，如圖2所示，在搭載插接器25、設(shè)有輸入輸出管腳的基板24上，具有布線層21a，并搭載在基板內(nèi)部嵌入了光元件22的半導體芯片21。而且，在半導體芯片21的布線層21a上，搭載有其他半導體芯片23。在光纜26上連接有光纖連接器27，通過將插接器25的連接管腳25a嵌合到光纖連接器27的導向孔27a中，將光纜26與光元件22光結(jié)合。
但是，在上述JP-A-2000-332301所公開的方式中，通過焊錫凸塊的熔化附著來固定光元件陣列和LSI芯片，所以光元件陣列在LSI芯片上，而LSI芯片在印刷基板上都是半永久固定的，所以信息處理裝置的維修現(xiàn)場的部件交換較為困難。因為在通過將焊錫凸塊熔融的部件更換時所必須的芯片安裝設(shè)備通常在信息處理裝置的維修現(xiàn)場沒有設(shè)置，不得不將板塊帶入可以芯片安裝的裝配工廠來進行光元件或LSI芯片的交換。從而，該現(xiàn)有例不滿足上述第三條件。
而且，在上述JP-A-5-251717中所公開的方式中，因為所有光元件和LSI芯片作為模塊安裝到外殼內(nèi)，雖然可以容易執(zhí)行從模塊光纖插件中的裝卸，但在模塊制造時必須高精度控制光元件的半導體基板內(nèi)固定位置和向插接器基板的安裝位置，必須高級加工工藝和安裝技術(shù)，導致模塊費用提高。也就是說，該現(xiàn)有技術(shù)例不滿足上述的第二條件。而且，該現(xiàn)有例的結(jié)構(gòu)中，在半導體元件中產(chǎn)生不匹配的情況，模塊整體交換也就失去了意義，因而實際維修費用較高。在以上所示現(xiàn)有技術(shù)中，沒有可以滿足第一到第五所有條件，因而具有不能夠提供操作性較好且花費較低將光電布線板和光接口以足夠精度光連接、并且實用性較高且可維修性較好模塊的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種解決如上所示問題，以廉價且高精度地向具有在實用性和可維修性方面優(yōu)良的光接口的LSI插件的光電布線板上的安裝結(jié)構(gòu)和安裝方法。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種向具有具備光傳輸路徑的光電布線板、電連接到所述光電布線板上的LSI芯片、和收容光元件且電連接到所述LSI芯片的光接口；且光結(jié)合所述光傳輸路徑和所述光元件的LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光電布線板和所述光接口分別固定第一、第二導向部件，相互間定位機械地結(jié)合第一導向部件和第二導向部件。本發(fā)明中通過導向部件的位置調(diào)整，可以決定光接口與光電布線板的定位，因而就不需要在光接口插件的高精度加工技術(shù)。
而且，為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種具有具備光傳輸路徑的光電布線板、電連接到所述光電布線板的LSI芯片、和收容光元件且電連接到所述LSI芯片的光接口，光結(jié)合所述光傳輸路徑和所述光元件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于具有保持規(guī)定的相對位置關(guān)系來固定所述光電布線板的光入射出射點和第一導向部件規(guī)定點的步驟；保持規(guī)定的相對位置關(guān)系固定所述光接口的收發(fā)光點和第二導向部件規(guī)定點的步驟；相互定位第一導向部件和第二導向部件，隨著通過可分離且機械結(jié)合來光結(jié)合將所述光傳輸路徑與所述光接口，在所述光電布線板上電連接所述LSI芯片的步驟。
本發(fā)明因為精度較高地在光電布線板與光接口的雙方都搭載了導向部件，通過嵌合這些導向部件來進行定位，從而根據(jù)本發(fā)明，在向光電布線板上搭載具備光接口的LSI插件時，使搭載到光接口的多個光元件與光傳輸路徑的光軸重合，可以不必進行繁雜的光軸調(diào)整操作而實現(xiàn)足夠精度。而且，通過由彈性力所保持LSI插件和光電布線板的電連接結(jié)構(gòu)，在更換LSI插件時，不需要一邊熔化焊錫一邊拿著芯片板，可以容易地僅進行LSI插件更換。而且，本發(fā)明的模塊不需要繁雜的光軸調(diào)整操作或在半導體基板內(nèi)埋設(shè)光元件等復雜處理，就可以通過簡單工序來制作，因而可以提供廉價產(chǎn)品。


圖1A為表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)向具備光接口的LSI插件的光電布線板搭載結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖1B為表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)向具備光接口的LSI插件的光電布線板搭載結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2為表示根據(jù)其它現(xiàn)有技術(shù)的光接口和光纖的連接結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3為表示本發(fā)明第一實施方式結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4為表示本發(fā)明第二實施方式結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5為用于說明本發(fā)明第二實施方式安裝方法的分解剖面圖。
圖6為表示本發(fā)明第三實施方式結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖7為表示本發(fā)明第四實施方式的信息處理裝置。
附圖標記說明1-光電布線板，1a-印刷基板，1b-光傳輸路徑，1c-導向棒，1d-反射鏡，1e-光入射出射點，1f-對準標記，2-LSI插件，2a-LSI芯片，2b-內(nèi)插器，2c、2d-凸起，2e-嵌合孔，2f-插座管腳，3-光接口，3a-光元件，3b-容器，3c-光入射出射點，3d-凸起，3e-開口，3f-對準標記，3g-嵌合孔，3h-透鏡，4-布線板側(cè)導向部件，4a-導向部件本體，4b-插座管腳，4c-導向管腳，4d-反射鏡，4e-透鏡，4f-對準標記，5-光接口側(cè)導向部件，5a-導向部件本體，5b-嵌合孔，5c-隔板部，5d-透鏡，5e-對準標記，6-光束，7-隔板，11-LSI芯片，12-光元件陣列，13、15-焊錫凸塊，14-金屬接線柱，16-光波導路，17-印刷基板，21、23-半導體芯片，21a-布線層，22-光元件，24-基板，25-插接器，25a-連接管腳，26-光纖纜，27-光纖連接器，27a-導向孔，31-光電底板，32-光電布線板端光連接器，33-光底板側(cè)光連接器，34-框體，35-光電布線板側(cè)電連接器，36-光電底板側(cè)電連接器。
具體實施例方式
為了全部明確本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點，參考附圖在以下詳細描述本發(fā)明的實施方式。

圖3為表示本發(fā)明的第一實施方式結(jié)構(gòu)的剖面圖。本實施方式的模塊由于形成了圖的左右面對照的形式，為了容易地看圖，僅僅表示左半部分。本實施方式的光傳輸/變換模塊大致是通過光電布線板1、LSI插件2、光接口3、高精度定位到光電布線板1且固定在其上的布線板側(cè)導向部件4、高精度定位到光接口3且固定于其上的光接口側(cè)導向部件5所構(gòu)成。
光電布線板1是由形成布線和端子(焊盤)的印刷基板1a、在紙面垂直方向上具有多個芯線的光傳輸路徑1b、在印刷基板1a上設(shè)置的導向棒1c、90°變換光路的反射鏡1d所構(gòu)成。在印刷基板1a的基板材料上使用環(huán)氧玻璃等有機材料、陶瓷或玻璃等。
光傳輸路徑1b在本實施方式中直接形成在印刷基板1a上。代替在基板上直接形成的方法，也可以在基板上貼附以其它方法形成的光纖纜。光傳輸路徑1b是由聚酰胺系列、環(huán)氧系列、丙烯酸系列等樹脂材料或石英系列材料所構(gòu)成。光傳輸路徑的芯線剖面尺寸為多模式光傳輸路徑中30至40μm角度、單模式光傳輸路徑中5至10μm角度。光傳輸路徑的構(gòu)造是以上下金屬夾持芯線的結(jié)構(gòu)，金屬厚度在多模式中為30至40μm、在單模式中為10至15μm。
導向棒1c為用于粗定位LSI插件2的金屬棒，其剖面形狀可以為圓形、橢圓形或多邊形，而較好的形狀為圓形或四邊形。
反射鏡1d是反射傳輸在光傳輸路徑1b的光束6、從光接口3入射出射的光束的，其剖面形式為等腰三角形。反射鏡1d是在金屬或玻璃、或者是在樹脂模塑成形品表面形成金屬覆膜的，以光傳輸路徑1b為基準進行定位，貼附在印刷基板1a上。
LSI插件2在內(nèi)插器INTERPOSER2b上經(jīng)由凸起2d搭載LSI芯片2a。在內(nèi)插器2b的下面形成用于完成與印刷基1a電連接的凸起2c，而且在內(nèi)插器2b的四角形成嵌合導向棒1c的嵌合孔2e。嵌合孔2e的平面形式對應導向棒1c的剖面形式為圓形、橢圓形或多邊形，其尺寸最好是從導向棒1c的外徑直到在一邊長度上附加200μm的值或比其較小的值。
在LSI芯片2a中搭載用于驅(qū)動搭載到光接口3的光元件(半導體激光器或光電二極管)的電路、用于處理該輸出信號的電路或其雙方。在LSI芯片2a和內(nèi)插器2b之間可以形成底部填充。而且，可以以樹脂封裝LSI芯片2a。
光接口3在容器3b內(nèi)容納光元件3a。光元件3a上在與紙面垂直方向形成多個半導體激光器或光電二極管。半導體激光器為垂直諧振器面發(fā)光二極管，垂直共振腔表面放射激光器，其激振波長為850nm、980nm、1100nm直到1310nm等。而且，光電二極管為面受光型元件。分配給一個光元件的光入射出射點數(shù)目為4個、8個直到12個。在本實施方式中，光接口3經(jīng)由凸起3d搭載到內(nèi)插器2b上，光接口3內(nèi)的光元件3a經(jīng)由凸起3d和內(nèi)插器2b上的端子以及布線(任意圖中未示)電連接到LSI芯片2a。在容器3b中開設(shè)插入后述導向管腳的開口3e。
布線板側(cè)導向部件4為精密樹脂模塑品，具有環(huán)氧等樹脂的導向部件本體4a、與該本體一體模塑成形的插座管腳4b和導向管腳4c。導向部件本體4a厚度(設(shè)置插座管腳4b部分的高度)為500μm到1mm的程度。導向部件本體4a可以使用玻璃等無機材料來形成。在本實施方式中，插座管腳4b或?qū)蚬苣_4c在與導向部件本體4a模塑成形時一體化完成，但插座管腳4b或?qū)蚬苣_4c任意一個或雙方最好為插入到在導向部件本體4a中所形成的孔。而且，在本實施方式中，插座管腳4b為板狀金屬片，但也可以由針狀金屬或螺旋狀態(tài)金屬線來構(gòu)成。在其表面最好通過鍍覆等完成金屬等抗氧化金屬材料的覆蓋。
導向管腳4c為用于進行光電布線板1和光接口3之間相對位置定位的金屬棒，其剖面形式可以為圓形、橢圓形或多邊形，但所希望的形式為圓形或四邊形。導向棒4c的徑到一邊長度為0.5到1mm的程度。在導向棒4c的頂部帶有斜面。
布線板側(cè)導向部件4被定位并被固定在光電布線板1上。固定例如通過在印刷基板1a上的端子(圖中未示)錫焊附加布線板側(cè)導向部件4的插座管腳4b來進行。在插座管腳4b的下端部或印刷基板1a上的端子任意一個上可以形成焊錫凸塊，使用其可以進行錫焊附加。導向部件4的搭載精度例如在使用多模光傳輸路徑的情況最好為10μm以下。
光接口側(cè)導向部件5為精密樹脂模塑成形品，在透明環(huán)氧等樹脂制造的導向部件本體5a中設(shè)置嵌合導向管腳4c的嵌合孔5b。導向部件本體5a的厚度為500μm到1mm的程度。嵌合孔5b的橫剖面形狀對應導向管腳4c的外形為圓形、橢圓形或多邊形。嵌合孔5b的內(nèi)徑到一邊長度最好為在導向管腳4c的外徑或一邊長度附加10μm的值或比其稍微少一些的值。導向部件本體5a也能夠使用玻璃等無機材料來形成。
光接口側(cè)導向部件5被定位并連接到光接口3的光入射出射點3c側(cè)。在本實施方式中，導向部件5在連接到光接口3后，接口3被搭載到LSI插件2的內(nèi)插器2b上，但其順序也可以相反。向?qū)虿考?的光接口3的搭載精度例如在使用多模光傳輸路徑的情況下最好為10μm以下。
因為機械地定位光接口3和光電布線板1，在光接口3中必須設(shè)置嵌合光電布線板1側(cè)的導向管腳4c的嵌合孔。例如在光纖陣列連接器的連接時一般可使用成為光接口3的光入射出射點位置基準的光元件3a，與寬度0.7mm的導向管腳相比是微小還且強度較弱。因此，在光單元以孔加工等直接高精度設(shè)置這樣的機構(gòu)是困難的。這樣在本實施方式中在光接口側(cè)以其它方式調(diào)高精度地制作由可透光性材料構(gòu)成的導向部件5，并將其搭載到光接口3上。在光接口側(cè)導向部件5上形成嵌合孔5b。
并且，與光接口和光電布線基板的連接并也不限于通過嵌合管腳、嵌合孔的嵌入。也可以為在光接口部件的導向部件和光電布線基板的導向部件某一個所形成的凸部向在另一個中所形成的凹部插入進行連接嵌合的構(gòu)造。而且，也可以在光接口側(cè)的導向部件和光電布線基板側(cè)的導向部件至少某一個所形成的級差中插入別一個進行連接的嵌合構(gòu)造。
而且，在本實施例中，為了消除LSI的端子間隙和光接口的端子的差別使用內(nèi)插器，但在采取沒有間隙差別的部件、間隙差別沒有影響結(jié)構(gòu)的情況，使用內(nèi)插器并不是必須的。
下面，對于如圖3所示的第1實施方式的光傳輸/變換模塊的安裝方法進行說明。首先，以光電布線板1的光入射出射點1e和布線板側(cè)導向部件4的導向管腳4c位置為基準，相對光電布線板1定位布線板側(cè)導向部件4，通過將插座管腳4b焊接到印刷基板1a的端子(圖中未示)，將導向部件4搭載到光電布線板1上。在錫焊熔融時將導向部件4保持為固定狀態(tài)。在向布線板側(cè)導向部件4的光電布線板1定位時，例如使光電布線板側(cè)的光入射出射點1e的位置入射到光傳輸路徑中，通過目視此光由反射鏡1d反射的位置來進行確認。另外，以在光接口側(cè)3中收容光接口側(cè)導向部件5的光元件3a的光入射出射點3c的位置和嵌合孔5b為基準進行定位并連接固定到光接口3。然后，通過在內(nèi)插器2b上的端子(圖中未示)焊接光接口3的凸塊3d，來在LSI插件2上搭載光接口3。接著，將LSI插件2的嵌合孔2e通入光電布線板1的導向棒1c，并向下按壓LSI插件2。這樣完成后，在光接口側(cè)導向部件5的嵌合孔5b中插入、嵌合布線板側(cè)導向部件4的導向管腳4c。通過這樣，實現(xiàn)光接口3和光電布線板1之間的定位，使光接口的光入射出射點3c與反射鏡1d的光入射出射點1e的位置重合。同時LSI插件2的凸塊2c接觸到布線板側(cè)導向部件4的插座管腳4b，完成光電布線板1和LSI插件2間的電連接。此時，只要在凸塊2c和插座管腳4b能夠彈性接觸的范圍內(nèi)就能夠電連接，因此不管光電布線板1-LSI插件2間有多少位置都能夠吸收。LSI插件2的凸塊2c具有一定接觸壓力，能夠與插座管腳4b接觸，在LSI插件上通常從上方施加按壓力。
圖4為表示本發(fā)明第二實施方式結(jié)構(gòu)的剖面圖。本實施方式的模塊由于形成了圖的左右面對照的形式，為了容易地看圖，僅僅表示左半部分。本實施方式的光傳輸/變換模塊大致是通過光電布線板1、LSI插件2、光接口3、高精度定位到光電布線板1且固定在其上的布線板側(cè)導向部件4、高精度定位到光接口3且固定于其上的光接口側(cè)導向部件5所構(gòu)成。
光電布線板1是由形成布線和端子(焊盤)的印刷基板1a、在紙面垂直方向上具有多個芯線的光傳輸路徑1b、在印刷基板1a上設(shè)置的導向棒1c所構(gòu)成。光傳輸路徑1b上使用照像制版法形成對準標記1f。相對對準標記1f的光傳輸路徑1b的位置精度最好為10μm以下。
LSI插件2是在內(nèi)插器2b上經(jīng)由凸塊2d搭載LSI芯片2a的。在內(nèi)插器2b的下面設(shè)置用于與印刷基板1a進行電連接的凸塊2c、用于與光接口3進行電連接的插座管腳2f，而且在內(nèi)插器2b的四角形成嵌合導向棒1c的嵌合孔2e。
光接口3在容器3b內(nèi)容納光元件3a。在容器3b內(nèi)開設(shè)插通導向管腳4c的開口3e，而且在容器3b表面設(shè)置凸塊3d。另外在光元件3a的光入射出射面形成對準標記3f。對準標記3f是相對光入射出射點3c具有高位置精度地來形成。
布線板側(cè)導向部件4為精密樹脂模塑成形品，具有環(huán)氧等樹脂的導向部件本體4a、與該本體一體模塑成形的插座管腳4b和導向管腳4c。導向部件本體4a也能夠使用玻璃等無機材料來形成。在本實施方式中，在導向部件4a一體成形反射鏡4d和透鏡4e，而且形成對準標記4f。這些反射鏡4d、透鏡4e、對準標記4f和導向管腳4c的相對位置最好為10μm以下。反射鏡4d被配置在交差地光傳輸路徑1b的光軸和光元件3a的光軸的位置。相對光傳輸路徑的光軸和光元件的光軸形成45°角的傾斜。為了防止由于光散射的損失，反射鏡表面的粗糙度與光光波長相比充分的小，為了提高反射鏡反射率最好在表面覆蓋金、鋁、鈦等。
按照本實施方式，在導向部件4中通過一體模塑成形在制作時刻可以高精度定位插座管腳4c、反射鏡4d、透鏡4e和對準標記4f的位置關(guān)系，由此能夠改善光接口3和光電布線板1的光軸重合精度。而且，在LSI插件安裝時因為不需要進行插座管腳4c、反射鏡4d、透鏡4e和對準標記4f間的調(diào)整操作，有效地降低制造成本。
光接口側(cè)導向部件5為精密樹脂模塑成形品，透明環(huán)氧等樹脂制造的導向部件本體5a具有隔板部5c和透鏡5d，而且形成用于與嵌合導向管腳4c的嵌合孔5b位置重合的對準標記5e。對準標記5e和嵌合孔5b間相對位置精度最好為10μm以下。
在本實施方式中，通過在光接口側(cè)導向部件5中設(shè)置與布線板側(cè)導向部件4接觸的隔板部5c，能夠精度較高的確定反射鏡4d的反射點和光元件3a的光入射出射點間的距離。在本實施方式中，在光接口側(cè)導向部件中設(shè)置隔板部，但在布線板側(cè)導向部件4中也可以設(shè)置隔板部。
并且，光接口和光電布線基板的連接并不限于通過嵌合管腳、嵌合孔的嵌入。也可以為在光接口部件的導向部件和光電布線基板的導向部件某一個所形成的凸部向在另一個中所形成的凹部插入進行連接嵌合的構(gòu)造。而且，也可以在光接口側(cè)的導向部件和光電布線基板側(cè)的導向部件至少某一個所形成的級差中插入別一個進行連接的嵌合構(gòu)造。
而且，在本實施例中，在內(nèi)插器下面設(shè)置用于與光接口凸塊電連接的插座管腳，但并不限定于這樣的連接形式。也可以在內(nèi)插器下面設(shè)置凸塊，連接到在光接口上面設(shè)置的插座。而且也可以在內(nèi)插器下面與光接口上面雙方都設(shè)置雌雄某一種插座管腳，使兩者連接。
而且，在本實施方式中在內(nèi)插器下面設(shè)置用于進行電連接到光電布線基板的插座管腳的凸塊，但并不限定于這樣的連接形式。
也可以在內(nèi)插器下面設(shè)置插座管腳來連接到光電布線基板的凸塊。而且也可以在內(nèi)插器下面與光電布線基板雙方都設(shè)置雌雄某一種插座管腳，使兩者連接。
而且，在本實施例中為了消除LSI的端子間隙和光接口的端子的差別使用內(nèi)插器，但在采取沒有間隙差別的部件、間隙差別沒有影響結(jié)構(gòu)的情況，使用內(nèi)插器并不是必須的。
下面，參考圖5對于第2實施方式的光傳輸/變換模塊的安裝方法進行說明。使導向部件側(cè)的對準標記4f和光電布線板側(cè)的對準標記1f在視線上重合，將布線板側(cè)導向部件4搭載到光電布線板1的表面上，并通過焊接來固定(在圖中的箭頭I)。通過使用對準標記進行定位，能夠改善使光接口與光電布線板的光軸重合精度。而且，使導向部件側(cè)的對準標記5e和光元件3a的對準標記3f視線重合地將光接口側(cè)導向部件5粘接固定到光接口3上(在圖中的箭頭II)。通過使用調(diào)整記，與光電布線板側(cè)相同，能夠進行更高精度的定位。接著，通過使導向部件5的嵌合孔5b嵌合到布線板側(cè)導向部件4的導向管腳4c，將與導向部件5一體化的光接噪安裝到布線板側(cè)導向部件4上(在圖中的箭頭III)。由此，在光電布線板1上機械地高精度定位地來搭載光接口3，完成光電布線板1的光傳輸路徑1b和光接口3的光元件3a的光學連接。然后，在光電布線板1的導向棒1c中通入LSI插件2的嵌合孔2e，向LSI插件2施加按壓力，使導向棒1c嵌合到嵌合孔2e中(在圖中的箭頭IV)。由此，光接口3的凸塊3d在接觸到LSI插件2的插座管腳2f同時，LSI插件2的凸塊2c接觸到導向部件4的插座管腳4b，實現(xiàn)在光接口3與LSI插件2之間以及LSI插件2與光電布線板1間的電連接。
按照通過LSI插件的插座管腳2f的彈性力來維持與光接口3凸塊3d間的電連接的本實施方式，在搭載具有多個光接口3的LSI插件2的情況即使光接口間具有相對誤差，如果搭載位置誤差在插座管腳2f的彈性力范圍之內(nèi)，也能夠吸收相對位置誤差并將多個光接口3搭載到LSI插件2上。
而且，按照本實施方式，在LSI插件2或光接口3中任一個產(chǎn)生不匹配的情況，在維修現(xiàn)場不使用特別裝置也能夠容易地進行部件交換。
圖6為表示本發(fā)明第三實施方式結(jié)構(gòu)的剖面圖。本實施方式模塊由于也形成了圖的左右面對照，為了容易地看圖，僅僅表示左半部分。由于本實施方式模塊的光電布線板1、LSI插件2、光接口3、布線板側(cè)導向部件4分別與圖4、圖5是相同的，對于其省略說明，僅對于光接口3進行說明。
在本實施方式的光接口3中并沒有搭載光接口側(cè)導向部件。在本實施方式中能夠看出光接口3的容器3b是與導向部件一體化的，能夠完成作為導向部件的功能。如圖6所示，在容納光元件3a的容器3b中開設(shè)嵌合布線板側(cè)導向部件4的導向管腳4c的嵌合孔3g，而且在容器3b表面設(shè)置凸塊3d和透鏡3h。并且，光接口和光電布線板的連接并不限于通過嵌合孔嵌合。也可以為將在光接口和光電布線板基板的導向部件中任意一個形成的凸部來插入到在另一個中所形成的凹部來連接嵌合。而且，也可在光接口和光電布線板基板側(cè)導向部件至少一個形成的級差中插入另外一個進行連接嵌合。
而且，在本實施方式中在內(nèi)插器下面設(shè)置用來完成與光接口凸塊電連接的插座管腳，但連接形式并不限定于此。也可以在內(nèi)插器下面設(shè)置凸塊，使其與光接口的插座連接。而且也可以在內(nèi)插器下面和光接口上面雙方設(shè)置任意雌雄插座管腳，使兩相連接。
而且，在本實施方式中在內(nèi)插器下面設(shè)置用于進行電連接到光電布線基板的插座管腳的凸塊，但并不限定于這樣的連接形式。也可以在內(nèi)插器下面設(shè)置插座管腳來連接到光電布線基板的凸塊。而且也可以在內(nèi)插器下面與光電布線基板雙方都設(shè)置雌雄某一種插座管腳，使兩者連接。
而且，在本實施例中，為了減輕LSI端子的間隙和光接口端子間隙差的影響，使用內(nèi)插器，但在采取沒有間隙差別的部件、間隙差別沒有影響結(jié)構(gòu)的情況，使用內(nèi)插器并不是必須的。
下面，對于第3實施方式的安裝方法進行說明。使導向部件側(cè)的對準標記4f與光電布線板側(cè)對準標記1f視線重合地在光電布線板1表面上搭載布線板側(cè)導向部件4，并通過錫焊來固定。接著，在布線板側(cè)導向部件4的導向管腳上通入隔板7的孔后，通過由導向管腳4c來嵌合到光接口3的嵌合孔3g，使光接口3安裝到布線板側(cè)導向部件4上。由此，將光接口3機械地高精度定位搭載到到光電布線板1上，完成光電布線板1的光傳輸路徑1b和光接口3光元件3a的光學連接。然后，在光電布線板1的導向棒1c中通入LSI插件2的嵌合孔2e，向LSI插件2施加按壓力，使導向棒1c嵌合到嵌合孔2e中。由此，光接口3的凸塊3d在接觸到LSI插件2的插座管腳2f同時，LSI插件2的凸塊2c接觸到導向部件4的插座管腳4b，實現(xiàn)在光接口3與LSI插件2間以及LSI插件2與光電布線板1間的電連接。
下面對于本發(fā)明的第4實施方式進行說明。圖7為表示本發(fā)明第四實施方式的信息處理裝置。該信息處理裝置是將多個光電布線板1電和光連接到裝置內(nèi)的光電底板31的。光電布線板和光電底板的電連接通過連接光電布線板側(cè)電連接器35和光底板側(cè)電連接器36來完成，與此同時通過連接光電布線板側(cè)的光連接器32和光底板側(cè)連接器33來進行光連接。在光電底板上鋪設(shè)圖中未示的光布線和電布線，由此來完成光電布線板們的光和電互聯(lián)。在光電布線板上以使光接口發(fā)光受光面和光傳輸路徑1b的發(fā)光受光點光軸重合地搭載在分別LSI芯片2a上面、光接口3下面所搭載的內(nèi)插器2b。通過以上所述結(jié)構(gòu)，通過光信號來進行搭載到光電布線板的LSI芯片與搭載到圖中未示的其它光電布線板的LSI芯片之間的信號連接。
以上，對于本發(fā)明的最優(yōu)實施方式進行說明，但本發(fā)明并不限定于上述各實施方式，在不脫離本發(fā)明主要內(nèi)容的范圍內(nèi)能夠進行適宜的變更。例如，導向棒1c、導向管腳4c也可以分別設(shè)置在LSI插件2側(cè)、光接口側(cè)導向部件5上。而且，代替導向管腳4c，也可以在導向部件4或5任意一方形成軸轂來嵌合到另一方所形成的嵌合孔中?；蛘呤牵部梢栽趯虿考?和5雙方形成嵌合孔，將導向管腳嵌合到雙方嵌合孔。
而且，在上述各實施方式中，在傳輸路徑外配置的反射鏡來進行傳播光傳輸路徑的光路變換，但也可以代替該方式以45°角度切斷光傳輸路徑的端面，由該端面反射光線。
權(quán)利要求
1.一種LSI插件向光電布線板安裝結(jié)構(gòu)，在具有具備光傳輸路徑的光電布線板、電連接到所述光電布線板的LSI芯片、容納光元件并電連接到所述LSI芯片的光接口，光學結(jié)合所述光傳輸路徑和所述光元件的LSI插件對光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)中，其特征在于在所述光電布線板和所述光接口上分別固定第1、第2導向部件，第1導向部件和第2導向部件相互定位機械地結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述第1、第2導向部件中的任意一方中具有所形成的嵌合突起和在另一方具有所形成的嵌合孔，通過在所述嵌合孔中嵌合所述嵌合突起實現(xiàn)定位。
3.如權(quán)利要求2所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述嵌合突起通過在所述第1或第2導向部件內(nèi)嵌入其一部分的導向管腳而構(gòu)成，或所述嵌合突起通過一體模塑成形的所述第1或第2導向部件而構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于具有導向管腳，通過將所述導向管腳嵌合到在所述第1、第2導向部件雙方所形成的嵌合孔中來完成定位。
5.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于與所述LSI芯片彈性接觸所述光電布線板或所述光接口，并進行電連接。
6.如權(quán)利要求5所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于通過插座管腳實現(xiàn)所述彈性接觸。
7.如權(quán)利要求6所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述插座管腳以在所述第1導向部件中嵌入其一部分的形式或所述插座管腳以通過與所述第1導向部件一體模塑成形設(shè)置的形式備置于所述第1導部件中。
8.如權(quán)利要求7所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光電布線板和所述內(nèi)插器內(nèi)的任意一方中設(shè)置導向棒，在任意其它方設(shè)置嵌合孔，將所述導向棒嵌入所述嵌合孔。
9.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LSI芯片搭載到內(nèi)插器上，經(jīng)由鋪設(shè)在該內(nèi)插器中的布線，將所述LSI芯片與所述光電布線板和/或所述光接口電連接。
10.如權(quán)利要求9所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述光接口與所述LSI芯片或內(nèi)插器彈性接觸并電連接。
11.如權(quán)利要求10所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于通過插座管腳完成所述彈性接觸。
12.如權(quán)利要求11所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述插座管腳以在所述第1導向部件中嵌入其一部分的形式或所述插座管腳以通過與所述第1導向部件一體模塑成形設(shè)置的形式備置于所述第1導部件中。
13.如權(quán)利要求12所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光電布線板和所述內(nèi)插器內(nèi)任意一方中設(shè)置導向棒，在另一方設(shè)置嵌合孔，將所述導向棒嵌入所述嵌合孔。
14.如權(quán)利要求10所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光電布線板和所述內(nèi)插器內(nèi)任意一方設(shè)置導向棒，在另一方設(shè)置嵌合孔，將所述導向棒嵌入所述嵌合孔。
15.如權(quán)利要求9所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光電布線板和所述內(nèi)插器內(nèi)任意一方中設(shè)置導向棒，在另一方設(shè)置嵌合孔，將所述導向棒嵌入所述嵌合孔。
16.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光電布線板和所述第1導向部件上分別形成用于在所述光傳輸路徑上定位所述第1導向部件的對準標記。
17.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于一體地形成所述光接口與所述第2導向部件。
18.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光電布線板和所述第2導向部件中分別形成用于在所述光傳輸路徑上定位所述第2導向部件的對準標記。
19.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述光元件為面型元件，在所述光傳輸路徑傳播的光以所述光元件的光軸和所述光傳輸路徑的光軸非平行這樣進行光路變換。
20.如權(quán)利要求19所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光傳輸路徑的光入射出射點附近配置進行在所述光傳輸路徑傳播光的進行光路變換的反射鏡。
21.如權(quán)利要求20所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述反射鏡在所述第1導向部件中一體地形成。
22.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于設(shè)置隔板裝置，其將連結(jié)所述光接口的光入射出射點和所述光傳輸路徑或所述反射鏡的光入射出射點的光路長度保持為一定尺寸。
23.如權(quán)利要求22所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述隔板裝置在所述第1導向部件或所述第2導向部件中任意一方中一體地形成。
24.如權(quán)利要求1所述LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光元件與所述光傳輸路徑之間設(shè)置聚光裝置。
25.一種在LSI間或LSI與底板間信號傳輸中使用光信號的信息處理裝置，其特征在于在該信號傳輸時使用權(quán)利要求1記載的LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)。
26.一種制作LSI插件向光電布線板的安裝結(jié)構(gòu)的方法，該安裝結(jié)構(gòu)具有具備光傳輸路徑的光電布線板、電連接到所述光電布線板的LSI芯片、容納光元件并電連接到所述LSI芯片的光接口，所述光傳輸路徑和所述光元件光學結(jié)合，該方法特征在于(1)保持規(guī)定相對位置關(guān)系固定所述光電布線板的光入射出射點和第1導向部件的規(guī)定點的步驟；(2)保持規(guī)定相對位置關(guān)系固定所述光接口受光發(fā)光點和第2導向部件的規(guī)定點的步驟；(3)通過相互定位可分離且機械地結(jié)合所述第1導向部件和所述第2導向部件，光學地結(jié)合所述光傳輸路徑和所述光接口，并且所述LSI芯片與光電布線板電連接的步驟。
27.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于附加將所述LSI芯片搭載在內(nèi)插器中的步驟。
28.如權(quán)利要求27所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于通過所述第(3)步驟，彈性完成所述光接口和所述內(nèi)插器間電連接。
29.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于在所述第(1)步驟中，向所述光傳輸路徑入射光線并使用該光路進行所述第1導向部件的定位，來進行所述第1導向部件的固定。
30.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于在所述光傳輸路徑的光入射出射點附近，以所述光元件光軸和所述光傳輸路徑光軸非平行這樣設(shè)置反射鏡，在所述第(1)步驟中，以在反射鏡的光反射點為基準進行所述第1導向部件的定位，來進行所述第1導向部件的固定。
31.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于在所述光電布線板和所述第1導向部件上分別形成對準標記，在所述第(1)步驟中，使用兩者對準標記進行所述第1導向部件定位，來進行所述第1調(diào)整部件的固定。
32.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于在所述第(2)步驟中以所述光接口的光入射出射點為基準，進行所述第2導向部件定位，來進行所述第2導向部件的固定。
33.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于在所述接口和所述第2導向部件上分別形成對準標記，在所述第(2)步驟中，使用所述光元件和所述第2導向部件之間的對準標記進行所述第2導向部件定位來進行所述第2調(diào)整部件的固定。
34.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于在所述第1導向部件和所述第2導向部件任意一方中設(shè)置嵌合突起，在另一方中設(shè)置嵌合孔，在所述第(3)步驟中，通過將所述嵌合突起嵌合到所述嵌合孔，來結(jié)合所述第1導向部件和所述第2導向部件。
35.如權(quán)利要求26所述LSI插件向光電布線板的安裝方法，其特征在于在所述第1導向部件和所述第2導向部件中設(shè)置嵌合孔，在步驟第(3)步驟中，通過將所述導向管腳嵌合到在兩者上所設(shè)置的嵌合孔，結(jié)合所述第1導向部件和所述第2導向部件。
36.一種光接口，其特征在于具有容納光元件，用于光電布線板定位用的孔或突起或級差的導向部件。
37.一種光電布線基板，其特征在于具有光傳輸路徑，用于光接口定位用的孔或突起或級差的導向部件。
38.一種光接口部件，其具有具備光傳輸路徑的光電布線板、容納光元件的光接口，光結(jié)合所述光傳輸路徑和所述光元件的光接口部件，其特征在于在所述光電布線板和所述光接口中分別固定第1、第2導向部件，所述第1導向部件和第2導向部件相互定位機械地結(jié)合。
全文摘要
一種LSI插件向光電布線板安裝結(jié)構(gòu)，在具有光傳輸路徑(1b)、導向管腳(1c)以及反射鏡(1d)的光電布線板(1)上，焊接固定具有插座管腳(4b)和導向管腳(4c)的布線板側(cè)導向部件(4)。在光接口(3)上連接開設(shè)嵌合孔(5b)的光接口側(cè)導向部件(5)，將光接口(3)安裝在LSI插件(2)的內(nèi)插器(2b)上。在將光電布線板(1)的導向管腳(1c)嵌合到在內(nèi)插器(2b)上開設(shè)的嵌合孔(2e)同時，將導向部件(4)的導向管腳(4c)嵌合到導向部件(5)的嵌合孔(5b)上。由此，在高精度進行光接口(3)與光電布線板(1)間位置匹配同時，實現(xiàn)LSI插件(2)與光電布線板(1)間的電連接。
文檔編號H01L31/0232GK1808193SQ200510119190
公開日2006年7月26日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月7日
發(fā)明者佐佐木純一, 畠山意知郎, 三好一德, 古宇田光, 中野嘉一郎, 小田三紀雄, 高橋久彌, 栗原充 申請人:日本電氣株式會社