説明

光伝送モジュール

【課題】製造歩留まりが高く、低コストの光伝送モジュールを提供する。
【解決手段】光回路モジュール1は、第一の基板15に光素子4を固定し、該光素子4に光ファイバ10を光接続して形成する。第一の基板15には、光素子4と電気接続された第一の電気回路5を形成する。電気回路モジュール2は、第二の基板8に第二の電気回路7を形成した機能モジュール17をマザーボード実装用リード端子11,12上に設けて形成し、該リード端子11,12に第二の電気回路7を電気的に接続する。電気回路モジュール2と光回路モジュール1とを電気的接続手段を介して着脱自在に接続する。該電気的接続手段は、例えば、光回路モジュール1の第一の基板15の端部表面に形成されて第一の電気回路5と電気接続する嵌合用平面端子9と、電気回路モジュール2のマザーボード実装用リード端子11の一部を変形させて成るU字形状部とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光通信等に用いられる光伝送モジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
図6には、従来提案されている光伝送モジュールの一例が示されている(特許文献1、参照。)。この光伝送モジュール50は、光コネクタ45をモジュール本体43に着脱自在に接続し、光コネクタ45に挿入固定された光ファイバ44と、モジュール本体43に設けられた光素子41とを光接続することにより形成されている。前記モジュール本体43は、筐体40内に、前記光素子41と、そのドライバ42とを設けて形成されている。なお、図6において、46は、モジュール本体43と光コネクタ45とを固定するためのクリップ部、47は、光伝送モジュール50を基板48に導通固定するための、はんだバンプをそれぞれ示す。
【0003】
このような光伝送モジュール50は、例えば光素子41をレーザダイオード等の発光素子により形成し、この発光素子から発光される光を光ファイバ44に入射させることにより、光送信を可能とするものである。光伝送モジュール50はレセプタクル構造とすることにより、光ファイバ44をピグテイルとして取り扱いやすいという利点がある。
【0004】
なお、同図に示した光伝送モジュール50の他にも、同じような機能を備えた光伝送モジュールが、様々に提案されている(例えば、特許文献2、3、参照。)。
【0005】
【特許文献1】特開2005−345560号公報
【特許文献2】特開2001−42170号公報
【特許文献3】特開平8−86941号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、図6に示したような光伝送モジュール50は、光コネクタ45に固定された光ファイバ44と、モジュール本体43内の光素子41とを光接続する構成である。そのため、光ファイバ44と光素子41との位置あわせを非常に高精度に行えるような構造を、光コネクタ45とモジュール本体43とに設ける必要がある。また、光接続時に、接続面にゴミが入ると光伝送モジュール50の特性が劣化するため、前記光接続時に、光コネクタ45の接続端面とモジュール本体43の接続端面を清掃する必要があり、その作業が面倒である。
【0007】
このようなことから、光伝送モジュール50は、その製造歩留まりの向上が難しく、コストアップにつながるといった問題があった。
【0008】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、簡単な構造で、製造歩留まりが高く、低コスト化が可能な光伝送モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明は、
第一の基板と、該第一の基板に固定された光素子と、該光素子と光接続された光伝送路と、前記第一の基板に形成された前記光素子と電気接続された第一の電気回路とを有する光回路モジュールと、
第二の基板と、該第二の基板に形成された第二の電気回路と、該第二の電気回路と電気接続されたマザーボード実装用リード端子とを有する電気回路モジュールとを備え、
該電気回路モジュールと前記光回路モジュールとが電気的接続手段を介して着脱自在に接続されることを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
本発明の光伝送モジュールは、電気回路モジュールと光回路モジュールとを、電気的接続手段を介して着脱自在に接続して形成するものであり、電気回路モジュールと光回路モジュールとの接続には、光接続に必要な高精度のアライメントを必要とせず、接続端部の清掃も不要である。
【0011】
したがって、本発明は、簡単な構成で、たとえ接続部の作製精度が低くても接続ができ、製造しやすく、従来のような、光素子と光伝送路とをコネクタによって光接続する場合に問題となっていた、光接続時(モジュール組み立て時)の不良率を低減でき、製造歩留まりの向上を図ることができるために、コストダウンを図ることができる。
【0012】
また、本発明において、電気的接続手段は、光回路モジュールの第一の基板の端部表面に形成された第一の電気回路と電気接続する嵌合用平面端子と、電気回路モジュールのマザーボード実装用リード端子の一部を変形させて成るU字形状部とから成り、該U字形状部と前記嵌合用平面端子とを着脱自在に嵌合可能としたものにおいては、例えば前記U字形状部の内側に前記嵌合用平面端子を着脱自在に嵌合することにより、光伝送モジュールを形成できる。したがって、簡単な構成で、光回路モジュールを電気回路モジュールに着脱自在に接続して、光伝送モジュールを形成できる。
【0013】
さらに、本発明において、第二の基板に形成された電気回路の少なくとも一部はパッケージ内部に形成されて、該パッケージが前記第二の基板に着脱自在に装着された構成を有するものにおいては、パッケージ内部の電気回路の故障等が生じた場合等、必要に応じて、適宜、パッケージごと電気回路を交換することができる。
【0014】
また、この発明においては、パッケージを除いた状態で、光伝送モジュールを形成した後に、適宜の電気回路を有するパッケージを組み込むこともできるので、マザーボードに実装された光伝送モジュールの製造における自由度を高めることができる。したがって、生産ラインに組み込んだ際に、より効率的な製造を可能とすることができる。
【0015】
さらに、第二の基板と第二の電気回路とがパッケージ内部に形成され、該パッケージがマザーボード実装用リード端子に着脱自在に装着されたものにおいても、第二の電気回路の一部をパッケージ内部に形成した場合と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1には第1実施形態例の光伝送モジュールが模式的な断面図により示されている。本実施形態例の光伝送モジュール25は、光回路モジュール1と電気回路モジュール2とを有し、該電気回路モジュール2と光回路モジュール1とを、その端部同士を対向配置し、電気的接続手段を介して着脱自在に接続する構成と成している。
【0018】
光回路モジュール1は筐体3を有しており、該筐体3内には光素子4が設けられている。この光素子4は、発光素子や受光素子である。光回路モジュール1が、光送信用のモジュールとして機能する場合には、光素子4として、レーザダイオード等の発光素子が適用される。また、光回路モジュール1が光受信用のモジュールとして機能する場合には、光素子4として、フォトダイオード等の受光素子が適用される。光素子4は第一の基板15上に配置されて固定されており、第一の基板15には、第一の電気回路5が形成されている。この第一の電気回路5が、ボンディングワイヤや導電性接着剤、半田等の金属により、光素子4と接続されている。なお、第一の電気回路5の形態は、適宜設定されるものであり、第一の電気回路5は、配線パターンのみとしてもよい。
【0019】
また、光素子4には、光伝送路としての光ファイバ10の一端側が光接続されて固定されており、光ファイバ10の他端側は、光回路モジュール1の筐体3から外部に引き出されている。光回路モジュール1の第一の基板15の端部表面には、第一の電気回路5と電気接続する嵌合用平面端子(エッジコネクタ)9が設けられており、この嵌合用平面端子9は、前記電気回路モジュール2との電気的接続手段と成している。
【0020】
前記電気回路モジュール2は、前記光回路モジュール1の筐体とは別体の筐体6を有し、該筐体6内には機能モジュール17部が着脱自在に設けられている。この機能モジュール部17は、パッケージ内に、第二の基板8と、該第二の基板8上に形成された第二の電気回路7を収容して形成されている。機能モジュール部17の下面には、電極部としての電極パッド13,14が設けられており、これらの電極パッド13,14は、前記第二の電気回路7に電気的に接続されている。
【0021】
機能モジュール部17の下部側には、板状のマザーボード実装用リード端子11,12が、互いに間隔を介して設けられており、この対のマザーボード実装用リード端子11,12と機能モジュール部17とが、前記電極パッド13,14を介して電気的に接続されている。これにより、機能モジュール部17内に設けられている第二の電気回路7とマザーボード実装用リード端子11,12とが電気的に接続されている。マザーボード実装用リード端子11,12は、その一部分が筐体6の外部に引き出されている。マザーボード実装用リード端子11,12は、その一方が、第二の電気回路7のIN(信号入力)側、他方がOUT(信号出力)側の信号処理に対応するものである。本実施形態例では、マザーボード実装用リード端子11が、OUT側の信号処理に対応している。
【0022】
また、マザーボード実装用リード端子11は、その一端側をU字形状に変形させて成るU字形状部を有している。このU字形状部は、前記光回路モジュール1との電気的接続手段と成しており、U字形状部の内側に、光回路モジュール1の嵌合用平面端子9を着脱自在に嵌合可能と成している。そして、マザーボード実装用リード端子11のU字形状部に嵌合用平面端子9が嵌合することにより、電気回路モジュール2の第二の電気回路7と光回路モジュール1の前記第一の電気回路5に電気的に接続される構成と成し、該第一の電気回路5を介して前記光素子4に電気的に接続される構成と成している。
【0023】
光素子4が発光素子の場合には、第二の電気回路7には、前記発光素子を駆動するためのドライバーICと光出力調整抵抗等の受動部品が組み込まれる。また、前記光素子4が受光素子の場合には、該受光素子からの微弱信号を増幅するアンプと受動部品が、第二の電気回路7に組み込まれる。
【0024】
なお、図2、図3には、第二の電気回路7を備えた機能モジュール部17を、電気回路モジュール2の筐体6内に取り付ける際の取り付け構成例が、図1のA−A’線での断面図により、それぞれ示されている。
【0025】
図2に示す例は、筐体6の蓋部6aを本体部6bに対して開閉自在に設け、蓋部6aを開いた状態で、電気パッド13,14(同図には、電気パッド14は、図示せず)を備えた機能モジュール部17を、本体部6bの上側から挿入する例である。
【0026】
この例では、蓋部6aの内側に押圧部18を設けておき、機能モジュール部17に接続された電極パッド13,14を、マザーボード実装用リード端子11,12(同図には、マザーボード実装用リード端子12は、図示せず)のパッケージ接続部位に重ね合わせ、蓋部6aを閉じる。このことにより、蓋部6aの押圧部18で機能モジュール部17を下側に押圧して、機能モジュール部17をマザーボード実装用リード端子11,12に着脱自在に固定する。また、このとき、蓋部6aの先端側の爪部19を本体部6bの係止部22に係止する。図2に示す例では、蓋部6aが、機能モジュール部17をマザーボード実装用リード端子11,12上に保持する保持手段として機能する。
【0027】
一方、図3に示す例は、筐体6の側面側から機能モジュール部17を挿入する例であり、筐体6内に、機能モジュール部18を固定するアーム部23とアーム支持部24とを設けている。同図に示すように、アーム部23を、アーム支持部24に傾動自在に設けることにより、機能モジュール部17を挿入するときに、アーム部23が上側に傾いて機能モジュール部17上に乗り上げ、機能モジュール部17がアーム支持部24に当接すると、アーム部23が機能モジュール部17をアーム支持部24に係止する。
【0028】
そして、機能モジュール部17に接続された電極パッド13,14が、マザーボード実装用リード端子11,12(同図には、マザーボード実装用リード端子12は、図示せず)のパッケージ接続部位に重ね合わされて、機能モジュール部17がマザーボード実装用リード端子11,12上に固定される。図3に示す例では、アーム部23が、機能モジュール部17をマザーボード実装用リード端子11,12上に保持する保持手段として機能する。これらの図2、図3に示すような適宜の形態により、機能モジュール部17を電気回路モジュール2の筐体6内に、着脱自在に固定することができる。
【0029】
第1実施形態例は以上のように構成されており、光伝送モジュール25を、光回路モジュール1と電気回路モジュール2とを電気的接続手段を介して電気接続することにより形成できるので、製造しやすく、製造歩留まりの向上を図ることができ、コストダウンを図ることができる。
【0030】
なお、本実施形態例の光伝送モジュール25において、例えば光素子4を発光素子とした場合には、光素子4を電気回路モジュール2の第二の電気回路7によって駆動させて、発光素子から発する光を光ファイバ10に入力し、光送信用として用いることができる。一方、光伝送モジュール25において、光素子4を受光素子とした場合には、光ファイバ10を通って伝送してきた光を光素子4により受光し、その光信号を、電気回路モジュール2の第二の電気回路7によって処理することができる。
【0031】
図4には、本発明の光伝送モジュールの第2実施形態例が示されている。なお、第2実施形態例の説明において、前記第1実施形態例と同一名称部分には、同一符号を付し、その重複説明は省略する。
【0032】
第2実施形態例において、光回路モジュール1に固定されている光ファイバ10は、光回路モジュール1の底面側に設けられて、第一の基板15に埋め込み配置されており、第2実施形態例のこれ以外の構成は、前記第1実施形態例と同様である。第2実施形態例も前記第1実施形態例と、同様の効果を奏することができる。
【0033】
図5は、本発明の光伝送モジュールに適用される電気回路モジュール2の、別の構成例を説明するための図である。この図において、前記第1と第2の各実施形態例と同一名称部分には同一符号が付してある。
【0034】
図5に示す例は、マザーボード実装用リード端子11,12を、互いに間隔を介して複数対形成したものであり、このように、複数対のマザーボード実装用リード端子11,12に対して1つの第二の電気回路7を接続する態様に形成することもできる。この場合、複数のマザーボード実装用リード端子11に対応させて、1つの電気回路モジュール2に、複数の光回路モジュール1を複数並設して接続することもできる。
【0035】
なお、本発明は、前記各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、前記各実施形態例では、光回路モジュール1の光素子4に光ファイバ10を接続したが、光ファイバ10の代わりに、光伝送路として、光導波路を接続してもよい。
【0036】
また、前記各実施形態例では、マザーボード実装用リード端子11,12は、いずれも板状に形成したが、マザーボード実装用リード端子11,12の形状は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。つまり、マザーボード実装用リード端子11,12は、例えばピン状に形成してもよい。なお、前記各実施形態例のように、マザーボード実装用リード端子11の一端側をU字形状として、その内側に、光回路モジュール1の嵌合用平面端子9を嵌合する構成とすれば、簡単な構成で、光回路モジュール1と電気回路モジュール2との電気的接続を、良好にできる。
【0037】
さらに、マザーボード実装用リード端子11,12は、前記各実施形態例のように、必ずしも電気回路モジュール2の下部側に設けなくとも、電気回路モジュール2の中央部に設けてもよいし、上部側に設けてもよい。つまり、マザーボード実装用リード端子11,12の筐体6から外側への引き出し部を、マザーボード基板20に接続できる配置とし、マザーボード実装用リード端子11,12を第二の電気回路7と電気接続し、かつ、光回路モジュール1の嵌合用平面端子9をマザーボード実装用リード端子11の配設位置に対応する位置に設けて、マザーボード実装用リード端子11のU字形状部に嵌合用平面端子9を嵌合して電気的に接続すれば、前記各実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【0038】
さらに、本発明の光伝送モジュールにおいて、光回路モジュール1と電気回路モジュール2の電気的接続手段は、必ずしも、マザーボード実装用リード端子11と嵌合用平面端子9とするとは限らず、他の電気的接続手段であってもよく、その電気的接続手段を介して、電気回路モジュール2と光回路モジュール1とを接続することにより、電気回路モジュール2の第二の電気回路7と光回路モジュール1の光素子4とが導通接続されるようにすればよい。
【0039】
さらに、前記各実施形態例では、第二の電気回路7を第二の基板8に形成してパッケージ内に形成した機能モジュール部17を、電気回路モジュール2のマザーボード実装用リード端子11,12に着脱自在に固定したが、機能モジュール部17は固定配設してもよい。また、第二の電気回路7を形成して成る第二の基板8を、パッケージ内に収容せずにマザーボード実装用リード端子11,12上に固定配設してもよい。
【0040】
さらに、第二の電気回路7の一部をパッケージ内に設け、その他を、マザーボード実装用リード端子11,12に固定配設した第二の基板8に形成してもよい。この場合、パッケージの表面に、該パッケージ内部の電気回路の少なくとも一部と電気接続された表面端子を設け、この表面端子と、第二の基板8に形成された電気回路を構成する接続パッドとを重ね合わせて挟む保持手段を介して、前記パッケージを第二の基板8に着脱自在に装着してもよい。
【0041】
さらに、前記各実施形態例では、光回路モジュール1と電気回路モジュール2とを、それぞれ筐体3,6内に設けたが、光回路モジュール1と電気回路モジュール2は必ずしも筐体3,6内に設けるとは限らず、筐体3,6の一方または両方を設けない構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】第1実施形態例の光伝送モジュールを説明するための図である。
【図2】本発明の光伝送モジュールにおける、電気回路モジュールへの機能モジュール部の着脱構成例を示す説明図である。
【図3】本発明の光伝送モジュールにおける、電気回路モジュールへの機能モジュール部の別の着脱構成例を示す説明図である。
【図4】第2実施形態例の光伝送モジュールを説明するための図である。
【図5】本発明の光伝送モジュールに適用される電気回路モジュールの電気回路とマザーボード実装用リード端子との接続構成例を説明するための図である。
【図6】光伝送モジュールの一従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
【0043】
1 光回路モジュール
2 電気回路モジュール
3,6 筐体
4 光素子
5 第一の電気回路
7 第二の電気回路
8 第二の基板
9 嵌合用平面端子
10 光ファイバ
11,12 マザーボード実装用リード端子
13,14 電極パッド
15 第一の基板
17 機能モジュール部
20 マザーボード基板
23 アーム部
24 アーム支持部
25 光伝送モジュール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一の基板と、該第一の基板に固定された光素子と、該光素子と光接続された光伝送路と、前記第一の基板に形成された前記光素子と電気接続された第一の電気回路とを有する光回路モジュールと、
第二の基板と、該第二の基板に形成された第二の電気回路と、該第二の電気回路と電気接続されたマザーボード実装用リード端子とを有する電気回路モジュールとを備え、
該電気回路モジュールと前記光回路モジュールとが電気的接続手段を介して着脱自在に接続されることを特徴とする光伝送モジュール。
【請求項2】
電気的接続手段は、
光回路モジュールの第一の基板の端部表面に形成された第一の電気回路と電気接続する嵌合用平面端子と、
電気回路モジュールのマザーボード実装用リード端子の一部を変形させて成るU字形状部とから成り、
該U字形状部と前記嵌合用平面端子とを着脱自在に嵌合可能としたことを特徴とする請求項1記載の光伝送モジュール。
【請求項3】
第二の基板に形成された第二の電気回路の少なくとも一部はパッケージ内部に形成され、該パッケージの表面に形成されて該パッケージ内部の電気回路の少なくとも一部と電気接続された表面端子と、前記第二の基板に形成された電気回路を構成する接続パッドとを重ね合わせて挟む保持手段を介して、前記パッケージが前記第二の基板に着脱自在に装着されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の光伝送モジュール。
【請求項4】
第二の基板と該第二の基板に形成された第二の電気回路とがパッケージ内部に設けられ、該パッケージの表面に形成されて前記第二の電気回路の少なくとも一部と電気接続された電極部をマザーボード実装用リード端子のパッケージ接続部位に重ね合わせて挟む保持手段を有して、前記パッケージが前記マザーボード実装用リード端子に着脱自在に固定されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の光伝送モジュール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−267044(P2009−267044A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−114173(P2008−114173)
【出願日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願人】(000006231)株式会社村田製作所 (3,635)
【Fターム(参考)】