光部品実装構造及び光モジュール
【課題】高信頼性な光部品実装構造を提供する。
【解決手段】光信号を反射又は透過する光部品１０と、光部品１０が実装されると共に光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージ１１とを備え、パッケージ１１内に形成された光部品取り付け部ｆは、光路のベース面ｂから起立すると共に光路を挟んで形成される光部品実装構造１において、光部品１０を所定の面に保持する光部品保持部材２は、光路に臨んでベース面ｂに着座すると共に光部品取り付け部２に取り付けられ、さらにベース面ｂと光部品取り付け部２の交わる角部１２に対応する位置に切り欠き部４を形成したものである。
【解決手段】光信号を反射又は透過する光部品１０と、光部品１０が実装されると共に光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージ１１とを備え、パッケージ１１内に形成された光部品取り付け部ｆは、光路のベース面ｂから起立すると共に光路を挟んで形成される光部品実装構造１において、光部品１０を所定の面に保持する光部品保持部材２は、光路に臨んでベース面ｂに着座すると共に光部品取り付け部２に取り付けられ、さらにベース面ｂと光部品取り付け部２の交わる角部１２に対応する位置に切り欠き部４を形成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばギガビットクラスのイーサネット（登録商標）信号を伝送する光トランシーバなどに用いられる光部品実装構造及び光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチングハブやメディアコンバータなどのネットワーク機器には、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べく、ＬＤ（半導体レーザ）やＰＤ（フォトダイオード）を収納した光モジュールが設けられている。
【０００３】
このような光モジュールの一例として、図８に示すような光トランシーバ８０は、パッケージ８２にＣＡＮ（光素子を汎用のＣＡＮパッケージに収納したもの）−ＬＤ８３、ＣＡＮ−ＰＤ８４、エッジフィルタなどの光フィルタ８５を収納すると共に、ＳＭＦ（シングルモードファイバ）などの光ファイバ８６を接続したものである。
【０００４】
光トランシーバ８０のパッケージ８２内には水平方向と垂直方向に光路Ｌ８が形成され、その光路Ｌ８に光フィルタ８５を実装するべく、光路Ｌ８のベース面（底面）ｂ８から光路Ｌ８を挟んで起立した光部品取り付け面（フィルタ接触部）ｆ８が形成され、その光フィルタ取り付け面ｆ８には、光路Ｌ８を横断するように光フィルタ８５が取り付けられる。
【０００５】
光フィルタ８５は、誘電体多層膜からなるフィルタ膜８７と、そのフィルタ膜８７を保持するガラスブロック８８とからなり、光フィルタ取り付け面ｆ８に接着剤で押し付け固定される。
【０００６】
従来の光部品実装構造８１は、これら光フィルタ８５、光路Ｌ８、ベース面ｂ８、光部品取り付け面ｆ８で構成される。
【０００７】
光フィルタ８５は、波長λ１のＣＡＮ−ＬＤ８３の光信号を透過し、光ファイバ８６に入射して外部に伝送される。また、光ファイバ８６を伝搬して入力する波長λ２（λ１≠λ２）の光信号を反射してＣＡＮ−ＰＤ８４に入射させる。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−６３９６６号公報
【特許文献２】特開２００５−２２２０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の光部品実装構造８１は、
１）図９に示すように、ベース面ｂ８と光部品取り付け面ｆ８が交わる角部９１に、一般にＲ（Ｒカット、弧状部分）、Ｃ（Ｃカット、角のある面取り部分）、段が形成される。
【００１１】
角部９１にこのようなＲ、Ｃ、段があると、図１０（ａ）に示すように、光フィルタ取り付け面ｆ８と光フィルタ８５間に隙間ｇができ、光フィルタ８５に傾きが発生する（光フィルタ８５が傾いて貼り付けられる）。光フィルタ８５が傾くと、光フィルタ８５で反射される光信号の光軸にずれが生じる。さらに、隙間ｇに接着剤が入ることで、周囲温度変化によって光フィルタ８５が変動する原因となる。
【００１２】
特に、光フィルタ８５で反射される光信号をＳＭＦへ光結合する結合系の場合（つまり、図８のＣＡＮ−ＰＤ８４の位置にＣＡＮ−ＬＤ８３を設けてＣＡＮ−ＬＤ８３からＳＭＦへ光信号を伝搬させる場合）、ＳＭＦのコア径が５〜１５μｍと小さいため、接着後の光フィルタ９５の傾き変動は１μｍも許されない。
【００１３】
従って、角部９１にＲ、Ｃ、段などが発生しないようにパッケージ８２を加工する必要があるが、通常パッケージ８２は金属で形成され、鋳型加工や切削加工で作製されるため、角部８１にＲ、Ｃ、段が形成されるのを回避するのは非常に難しい。
【００１４】
切削加工の場合には、長時間かけて加工すれば角部８１にＲ、Ｃ、段が形成されるのを回避できる場合もあるが、作業性が悪くてコストアップになり、最近のパッケージ８２は切削加工の限界近くまで小型化されていることもあり、パッケージ８２の作り込み単価（パッケージ部品単価）が上がってしまう。
【００１５】
２）光フィルタ８５は、パッケージ８２に取り付けられる際、光フィルタ取り付け面ｆ８に密着させる必要がある。このため、従来の光部品実装構造８１では、光フィルタ取り付け面ｆ８に、光路Ｌ８を横断するように光フィルタ８５を接着剤で押し付け固定しなければならず、光フィルタ８５を傷つけることがある。
【００１６】
３）パッケージ８２に光フィルタ８５を接着する面積は、大きくなるほど接着の安定性があるが、接着する面積に比例して光フィルタ８５のサイズが大きくなり、フィルタ単価が上がってしまう。
【００１７】
４）また、光フィルタ８５が傾かないように接着するために、図１０（ｂ）に示すように、ベース面ｂ８から光フィルタ８５を上に押し上げて実装することも考えられる。しかし、光フィルタを押し上げて実装する構造では、光フィルタのアセンブリが難しく、作業性が悪くなってしまう問題がある。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、高信頼性な光部品実装構造、高信頼性な光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】
【００１９】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品を所定の面に保持する光部品保持部材は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成した光部品実装構造である。
【００２０】
請求項２の発明は、上記光部品は上記光路の幅よりも狭く形成され、上記光部品保持部材は上記光路の幅よりも広く形成される請求項１記載の光部品実装構造である。
【００２１】
請求項３の発明は、上記光部品保持部材はブロック状の透明部材で形成される請求項１または２記載の光部品実装構造である。
【００２２】
請求項４の発明は、上記光部品保持部材は金属で形成され、さらに上記光信号を伝搬するための保持部材用光路が形成される請求項１または２記載の光部品実装構造である。
【００２３】
請求項５の発明は、上記光部品保持部材は、上記光部品を支持する正面支持部と背面支持部とを備えると共に、上記光部品保持部材内に上記光部品を保持する保持部を備える請求項４記載の光部品実装構造である。
【００２４】
請求項６の発明は、光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成した光部品実装構造である。
【００２５】
請求項７の発明は、光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光部品の一方の面と他方の面とを挟んで保持する光部品保持部材により保持され、上記光部品取り付け部に上記光部品保持部材と共に圧入固定される光部品実装構造である。
【００２６】
請求項８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べく、光素子を収納した光モジュールにおいて、請求項１〜７いずれかに記載の光部品実装構造を備えた光モジュールである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高信頼性な光部品実装構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２９】
図１（ａ）は本発明の好適な第１の実施形態を示す光部品実装構造の斜視図、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図、図１（ｃ）はその拡大平面図である。
【００３０】
本実施形態に係る光部品実装構造は、例えば、図８の光部品実装構造８１とパッケージ８２の部分を除き、光モジュール８０と基本的には同じ構成の光モジュールに使用される。本実施形態では、主に図８のＣＡＮ−ＰＤ８４の位置にＣＡＮ−ＬＤ（ＬＤ８３）を設けた光モジュールを用いて説明する。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、パッケージ１１は、ＬＤ８３を配置すると共に、配置したＬＤ８３に対して、光部品としての光フィルタ１０を所定の角度で高精度に位置決めして収納するためのものである。このパッケージ１１に、ＬＤ８３と光フィルタ１０が実装される。
【００３２】
パッケージの片側（図１（ａ）では、右斜め上側）には、パッケージ１１の片側面１１ｓに沿ってＬＤ８３を収納するためのＣａｎ収納部（ＬＤ収納部）１２が形成される。Ｃａｎ収納部１２には、出射面が片側面１１ｓの反対側（図１（ａ）では、左斜め下側）になるようにＬＤ８３が収納されて接合される。
【００３３】
レセプタクル部（図８参照）の光軸方向をパッケージ１１の長手方向とすると、パッケージ１１内の中央部には、パッケージ１１の長手方向に沿って、ＬＤ８３からの出射光をレセプタクル部に導く上方が開放された水平光路ＨＬが、パッケージ１１の上面１１ｕよりも１段低く形成される。この水平光路ＨＬの底面がベース面ｂである。水平光路ＨＬとＣａｎ収納部１２間には、ＬＤ８３からの出射光を光フィルタ１０に導き、水平光路ＨＬに対して垂直な中空の垂直光路ＶＬが形成される。
【００３４】
水平光路ＨＬには、ベース面ｂから水平光路ＨＬを挟む両側に起立し、水平光路ＨＬに対してレセプタクル部側に４５°傾いた光部品取り付け部としての光部品取り付け面（本実施形態では、光部品として光フィルタ１０を用いるため、フィルタ取り付け面ともいう）ｆが形成される。これらベース面ｂと光部品取り付け面ｆとで、水平光路ＨＬ途上に平面視で略長孔状の凹部であるフィルタ実装部２１が区画形成される。
【００３５】
以上の構成であるパッケージ１１は、ＳＵＳなどのＹＡＧレーザ溶接性が良好で、かつ線膨張係数が小さい金属を用いて、切削加工で製造される。
【００３６】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、第１の実施形態に係る光部品実装構造（光フィルタ実装構造）１は、水平光路ＨＬに臨んでベース面ｂに着座すると共に、光部品取り付け面ｆと接触する光部品保持部材（フィルタ保持部材）２と、その光部品保持部材２の垂直光路ＶＬ側に取り付けられる光フィルタ１０とからなる。
【００３７】
光部品保持部材２には、ベース面ｂと光部品取り付け面ｆの交わる角部１２に対応する位置、すなわち角部（光部品保持部材２の水平光路ＨＬ側の下部）３に、角部１２を避ける切り欠き部（凹部、あるいは段差）４が形成される。この切り欠き部４は、角部１２のＲ、Ｃ、段よりも大きく形成される。図１（ｂ）では、切り欠き部４の一例として、横断面が略Ｌ字状の溝を示した。切り欠き部４の形状は、これに限定されるものではなく、角部３に傾斜面を有する形状でもよい。
【００３８】
光部品保持部材２は、その幅Ｗｋが水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも広く形成される。これは、光部品保持部材２が水平光路ＨＬを横断し、かつ光部品保持部材２の光部品取り付け面ｆに対する接着面積を広くするためである。
【００３９】
ここで、水平光路ＨＬの幅Ｗｈとは、光部品取り付け面ｆの開口幅のことをいう。これは、後述する垂直光路ＶＬの幅Ｗｖについても同様である。幅Ｗｖとは、垂直光路ＶＬが光フィルタ１０上に形成する射影面の幅のことをいう。
【００４０】
光部品保持部材２は、水分に弱いＢ（ホウ素）系ガラスではなく、純粋石英などのパッケージ１１の材料と線膨張係数が近く、かつ通信波長帯域の光に対して透明な材料（透明部材）で形成するとよい。この場合、光部品保持部材２の表面に保護膜の役目も兼ねるＡＲ（反射防止）コートが不要になるという利点がある。
【００４１】
光フィルタ１０は、後述するように、ガラスブロック１３の片面の全面に、フィルタ膜１４を設けたものである。ガラスブロック１３は、光部品保持部材２と同様に、純粋石英などの通信波長帯域の光に対して透明な材料で形成する。接着剤にも、通信波長帯域の光に対して透明なＵＶ（紫外線）硬化型の接着剤を用いるとよい。
【００４２】
フィルタ膜１４は、所定の波長帯域の光信号を透過し、それ以外の波長帯域の光信号を反射するものである。フィルタ膜１４は、強度やガラスブロック１３との密着性を考慮して、スパッタやＣＶＤ（化学蒸着）法により、ガラスブロック１３上に誘電体を積層して形成される。
【００４３】
上述した光部品保持部材２と光フィルタ１０とでフィルタアセンブリを構成する。
【００４４】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、光フィルタ１０は、その幅Ｗｆが水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも狭く形成される。また、光フィルタ１０は、その幅Ｗｆが垂直光路ＶＬの幅Ｗｖよりも若干大きく形成される。これは、ＬＤの出射光の全スポット径をカバーして入反射できる範囲で、光フィルタ１０のフィルタ面積を極力小さくするためである。
【００４５】
光部品実装構造１の組み立ては、図２（ａ）に示すように、まず、ガラスブロック１３の片面の全面に、スパッタやＣＶＤ法によりフィルタ膜１４を設けて光フィルタ１０を形成する。他方、切り欠き部４を形成した光部品保持部材２を用意し、図２（ｂ）に示すように、切り欠き部４側の片面の中央部に光フィルタ１０を接着剤で接着固定し、光部品保持部材２で光フィルタ１０を保持する。
【００４６】
図２（ｃ）および図１（ａ）に示すように、切り欠き部４を光部品取り付け面ｆ側にし、かつ光部品取り付け面ｆから光フィルタ１０が垂直光路ＶＬ側に突出するように、垂直光路ＶＬに臨んでベース面ｂに光部品保持部材２を着座させると共に、水平光路ＨＬを挟む両側の光部品取り付け面ｆに光部品保持部材２を接着剤で押し付け固定する。
【００４７】
このとき、ＬＤ８３（図１参照）からの出射光が光フィルタ１０で反射され、光フィルタ１０からの反射光が図示しないレセプタクル部に光結合するように、光フィルタ１０及び光部品保持部材２は固定される。これにより、光部品実装構造１が組み立てられる。
【００４８】
第１の実施形態の作用を、光モジュールの動作と共に説明する。
【００４９】
光モジュールが実装される回路基板から送信された送信用電気信号は、ＬＤ８３で光信号に変換され、その光信号が垂直光路ＶＬを伝送し、光フィルタ１０に４５°の入射角で入射され、光フィルタ１０で反射されて光ファイバに入射され、外部となる伝送路に送信される。
【００５０】
光部品実装構造１は、水平光路ＨＬのベース面ｂと光部品取り付け面ｆの交わる角部１２に位置する光部品保持部材２の角部３に、角部１２を避ける切り欠き部４を形成し、その光部品保持部材２で光フィルタ１０を保持し、これをベース面ｂに着座させると共に、光部品取り付け面ｆに接触させている。
【００５１】
このため、光部品実装構造１は、パッケージ１１の角部１２にＲ、Ｃ、段が形成されていても、これらに対向する光部品保持部材２の切り欠き部４で避けることができ、光部品取り付け面ｆと光部品保持部材２との間に隙間を形成することなく、光部品取り付け面ｆに光部品保持部材２を密着固定できる。
【００５２】
しかも、光部品実装構造１は、光部品保持部材２により、光フィルタ１０をベース面ｂと光部品取り付け面ｆの２面に対して固定しているため、角度ずれや光軸ずれを抑え、パッケージ１１に対して光フィルタ１０を安定して固定でき、周囲温度変化によっても光フィルタ１０が変動しにくく温度安定性が高い。
【００５３】
また、従来は、図８の光フィルタ８５自体をフィルタ取り付け面ｆ８に接着していたため、光フィルタ８５の幅を水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも広くする必要があった。
【００５４】
これに対し、本実施形態に係る光部品実装構造１では、光フィルタ１０は、その幅Ｗｆが水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも狭いため、従来の光フィルタ８５と比べ、フィルタ面積を小さくでき、フィルタ単価を低減できる。
【００５５】
さらに、光部品実装構造１では、光部品保持部材２は、その幅Ｗｋを水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも広く形成し、光部品取り付け面ｆとの接着面積を増やすことができる。これにより、光部品取り付け面ｆと光部品保持部材２との接着安定性が高くなり、光フィルタ１０を安定してアセンブリでき、光モジュールの信頼性がアップする。
【００５６】
しかも、パッケージ１１に光フィルタ１０を実装する際、光部品取り付け面ｆに光部品保持部材２を所望の力でしっかりと押し付け固定できる。このとき、光フィルタ１０に応力がほとんど加わらないので、光フィルタ１０の損傷も防止できる。
【００５７】
光部品実装構造１では、光フィルタ１０のサイズを大きくすることなく、フィルタ実装部２１の範囲内で光部品保持部材２のサイズを大きくできるため、光フィルタ１０や光部品保持部材２自身の接着時のハンドリングが簡単になり、作業性がアップする。
【００５８】
したがって、光部品実装構造１は高信頼性かつ低コストであり、これを用いることで、高信頼性、低コストな光モジュールを実現できる。
【００５９】
本実施形態では、光部品として光フィルタ１０を用いた例で説明したが、ＬＤまたはＰＤを１つ用いた光モジュールにおいて、光フィルタの代わりにミラーを用いた構造においても、光部品実装構造１を応用できる。
【００６０】
第２の実施形態を説明する。
【００６１】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、光部品実装構造３１は、金属製でブロック状の光部品保持部材３２を用い、その光部品保持部材３２に水平光路ＨＬと連通する保持部材用光路（保持部材用光路穴）Ｌ３を形成したものである。光部品保持部材３１のその他の構成は、図１の光部品実装構造１と同じである。
【００６２】
光フィルタ１０は、光部品保持部材３２に保持部材用光路Ｌ３を横断するように設けられ、接着剤で接着固定される。光部品保持部材３２は、水平光路ＨＬのベース面ｂと光部品取り付け面ｆに、抵抗溶接やＹＡＧ溶接などの溶接、ネジ、圧入などにより固定される。圧入する場合は、予めパッケージ１１に圧入部を形成しておく。
【００６３】
この光部品実装構造３１では、パッケージ１１に光部品保持部材３２を接着剤を使用せずに固定できるので、図１の光部品実装構造１と比べれば、温度安定性と長期信頼性がより高まる。
【００６４】
第３の実施形態を説明する。
【００６５】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、光部品実装構造４１は、金属製の光部品保持部材４２を用い、その光部品保持部材４２内に光フィルタ１０を保持するための後述する保持部４３を設けたものである。
【００６６】
光部品保持部材４２は、上下２分割の上保持部材４２ｕと下保持部材４２ｄからなり、下保持部材４２ｄに上述した切り欠き部４が形成される。各上下保持部材４２ｕ，４２ｄの光部品取り付け面ｆ側となる片側（正面側、図４（ａ）では左側）には、光フィルタ１０を接触させ保持すると共に、保持部材用光路Ｌ４の正面側を区画形成する正面側支持部４４，４４が形成され、光部品取り付け面ｆとは反対側（背面側、図４（ａ）では右側）には、光フィルタ１０を接触させ保持すると共に、保持部材用光路Ｌ４の背面側を区画形成する側面視で三角形状の背面側支持部４５，４５が形成される。
【００６７】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、これら正面側支持部４４，４４と背面側支持部４５，４５により形成される光部品保持部材４２内の空間が保持部４３である。光部品保持部材４２は、光フィルタ１０を保持部４３に保持すると、光フィルタ１０と各上下保持部材４２ｕ，４２ｄとの間に後述する融着部４６となる空間が生じるように形成される。
【００６８】
また、上下の正面側支持部４４，４４間、保持部４３の中央部、上下の背面側支持部４５，４５間で区画形成される空間が保持部材用光路Ｌ４である。
【００６９】
光部品実装構造４１の組み立ては、まず、上保持部材４２ｕと下保持部材４２ｄとからなる光部品保持部材４２内の保持部４３に光フィルタ１０を保持する。光フィルタ１０は、正面側支持部４４と背面側支持部４５との間に挟まれて保持され、融着部４６において低融点ガラスを用いて、光フィルタ１０を光部品保持部材４２に融着固定する。
【００７０】
本実施形態では、背面側支持部４５を三角形状に形成して、光フィルタ１０を各上下保持部材４２ｕ，４２ｄにより左右（図５（ｂ）では上下）方向から挟んで保持することで、背面側支持部４５の内面に接触した光フィルタ１０を正面側支持部４４の内面に押し付けて保持できる構造とした。背面側支持部の形状は、光フィルタ１０を正面側支持部に押し付けられる形状であれば、三角形状に限定されるものではない。
【００７１】
その後、図４（ａ）に示すように、水平光路ＨＬのベース面ｂと光部品取り付け面ｆに、光部品保持部材４２を抵抗溶接やＹＡＧ溶接などの溶接、ネジ、圧入などにより固定すると、光部品実装構造４１が得られる。圧入する場合は、予めパッケージ１１に圧入部を形成しておく。
【００７２】
この光部品実装構造４１では、接着剤を使用せずに、光部品保持部材４２に光フィルタ１０を、さらにパッケージ１１に光部品保持部材４２を固定しており、水平光路ＨＬ途上に接着剤がないので、図１の光部品実装構造１や図３の光部品実装構造３１と比べれば、温度安定性と長期信頼性がさらに高まる。
【００７３】
上記実施形態では、光部品保持部材に切り欠き部４を形成した例で説明したが、ブロック状の光フィルタを上述した光部品保持部材とほぼ同じ大きさに形成した上で、そのブロック状の光フィルタに切り欠き部４と同様の切り欠き部を直接形成すると共に、光部品取り付け面に直接接着してもよい。
【００７４】
この場合、上記実施形態と比べれば、フィルタ面積が大きくなるが、光フィルタ接着時の作業性が向上する利点があり、その他は図１の光部品実装構造１と同じ作用効果が得られる。
【００７５】
次に、切り欠き部がないタイプの第４の実施形態を説明する。
【００７６】
図６（ａ）および図６（ｂ）、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、光部品実装構造６１は、後述する２枚の金属製の板バネからなる光部品保持部材６２を用いて、光フィルタ１０を前後（図６（ａ）では左右）両側から挟んで保持し、光フィルタ１０を保持した光部品保持部材６２をパッケージ１１に形成された光部品取り付け部としての圧入部６３に圧入固定したものである。パッケージ１１の水平光路ＨＬを挟んで左右（図７（ｂ）では上下）両側面（圧入部６３の対向する平行面）が光部品取り付け面ｆとなる。
【００７７】
各板バネ６２ｆ，６２ｂは、把持部６４を有する略コ字状に形成されると共に、把持部６４が左右（図７（ｂ）では上下）両側から内側方向に傾きを設けて形成される。これら板バネ６２ｆ，６２ｂにより、把持部６４で把持される光フィルタ１０を左右両側から内側に付勢して保持する。
【００７８】
各板バネ６２ｆ，６２ｂの中央部には、正面あるいは背面視で円形あるいは楕円形状の保持部材用光路Ｌ６が形成される。圧入部６３は、切削加工でパッケージ１１を製造する際に形成しておく。
【００７９】
その後、図７（ｂ）に示すパッケージ１１に形成した圧入部６３に、光フィルタ１０を保持した光部品保持部材６２を圧入して固定すると、光部品実装構造６１が得られる。
【００８０】
この光部品実装構造６１では、接着剤を使用せず、溶接、融着もしない完全接着剤フリーでパッケージ１１に光フィルタ１０を固定できる。さらに、光部品実装構造６１では、板バネ６２ｆ，６２ｂが上述した接着剤の働きをするだけでなく、周囲温度変化による光フィルタ１０やパッケージ１１の変動、応力を緩和・吸収するので、図５の光部品実装構造５１と比べれば、温度安定性と長期信頼性がより高まる。
【００８１】
上記実施形態では、各光部品実装構造を図８の光モジュール８０に用いる例で説明したが、ＬＤを１個備えた光送信アセンブリや、ＰＤを１個備えた光受信アセンブリに限らず、複数個のＬＤ及び／又は複数個のＰＤを用いた各種の光モジュールに、各光部品実装構造を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１（ａ）は本発明の好適な第１の実施形態を示す光部品実装構造の斜視図、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図、図１（ｃ）はその拡大平面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は、図１に示した光部品実装構造の製造工程を示す図である。
【図３】図３（ａ）は第２の実施形態を示す光部品実装構造の縦断面図、図３（ｂ）はその拡大平面図である。
【図４】図４（ａ）は第３の実施形態を示す光部品実装構造の縦断面図、図４（ｂ）はその拡大平面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、図４に示した光部品実装構造の製造工程を示す図である。
【図６】図６（ａ）は第４の実施形態を示す光部品実装構造の拡大平面図、図６（ｂ）はその６Ｂ線矢視図である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）は、図６に示した光部品実装構造の製造工程を示す図である。
【図８】従来の光部品実装構造を用いた光モジュールの縦断面図である。
【図９】図８に示した光部品実装構造の拡大縦断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は図８の１０Ａ−１０Ａ線断面図、図１０（ｂ）は別の一例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 光部品実装構造
２ 光部品保持部材
３ 光部品保持部材の角部
４ 切り欠き部
１０ 光フィルタ（光部品）
１２ ベース面と光部品取り付け面が交わる角部
ｂ ベース面
ｆ 光部品取り付け面（光部品取り付け部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばギガビットクラスのイーサネット（登録商標）信号を伝送する光トランシーバなどに用いられる光部品実装構造及び光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチングハブやメディアコンバータなどのネットワーク機器には、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べく、ＬＤ（半導体レーザ）やＰＤ（フォトダイオード）を収納した光モジュールが設けられている。
【０００３】
このような光モジュールの一例として、図８に示すような光トランシーバ８０は、パッケージ８２にＣＡＮ（光素子を汎用のＣＡＮパッケージに収納したもの）−ＬＤ８３、ＣＡＮ−ＰＤ８４、エッジフィルタなどの光フィルタ８５を収納すると共に、ＳＭＦ（シングルモードファイバ）などの光ファイバ８６を接続したものである。
【０００４】
光トランシーバ８０のパッケージ８２内には水平方向と垂直方向に光路Ｌ８が形成され、その光路Ｌ８に光フィルタ８５を実装するべく、光路Ｌ８のベース面（底面）ｂ８から光路Ｌ８を挟んで起立した光部品取り付け面（フィルタ接触部）ｆ８が形成され、その光フィルタ取り付け面ｆ８には、光路Ｌ８を横断するように光フィルタ８５が取り付けられる。
【０００５】
光フィルタ８５は、誘電体多層膜からなるフィルタ膜８７と、そのフィルタ膜８７を保持するガラスブロック８８とからなり、光フィルタ取り付け面ｆ８に接着剤で押し付け固定される。
【０００６】
従来の光部品実装構造８１は、これら光フィルタ８５、光路Ｌ８、ベース面ｂ８、光部品取り付け面ｆ８で構成される。
【０００７】
光フィルタ８５は、波長λ１のＣＡＮ−ＬＤ８３の光信号を透過し、光ファイバ８６に入射して外部に伝送される。また、光ファイバ８６を伝搬して入力する波長λ２（λ１≠λ２）の光信号を反射してＣＡＮ−ＰＤ８４に入射させる。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−６３９６６号公報
【特許文献２】特開２００５−２２２０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の光部品実装構造８１は、
１）図９に示すように、ベース面ｂ８と光部品取り付け面ｆ８が交わる角部９１に、一般にＲ（Ｒカット、弧状部分）、Ｃ（Ｃカット、角のある面取り部分）、段が形成される。
【００１１】
角部９１にこのようなＲ、Ｃ、段があると、図１０（ａ）に示すように、光フィルタ取り付け面ｆ８と光フィルタ８５間に隙間ｇができ、光フィルタ８５に傾きが発生する（光フィルタ８５が傾いて貼り付けられる）。光フィルタ８５が傾くと、光フィルタ８５で反射される光信号の光軸にずれが生じる。さらに、隙間ｇに接着剤が入ることで、周囲温度変化によって光フィルタ８５が変動する原因となる。
【００１２】
特に、光フィルタ８５で反射される光信号をＳＭＦへ光結合する結合系の場合（つまり、図８のＣＡＮ−ＰＤ８４の位置にＣＡＮ−ＬＤ８３を設けてＣＡＮ−ＬＤ８３からＳＭＦへ光信号を伝搬させる場合）、ＳＭＦのコア径が５〜１５μｍと小さいため、接着後の光フィルタ９５の傾き変動は１μｍも許されない。
【００１３】
従って、角部９１にＲ、Ｃ、段などが発生しないようにパッケージ８２を加工する必要があるが、通常パッケージ８２は金属で形成され、鋳型加工や切削加工で作製されるため、角部８１にＲ、Ｃ、段が形成されるのを回避するのは非常に難しい。
【００１４】
切削加工の場合には、長時間かけて加工すれば角部８１にＲ、Ｃ、段が形成されるのを回避できる場合もあるが、作業性が悪くてコストアップになり、最近のパッケージ８２は切削加工の限界近くまで小型化されていることもあり、パッケージ８２の作り込み単価（パッケージ部品単価）が上がってしまう。
【００１５】
２）光フィルタ８５は、パッケージ８２に取り付けられる際、光フィルタ取り付け面ｆ８に密着させる必要がある。このため、従来の光部品実装構造８１では、光フィルタ取り付け面ｆ８に、光路Ｌ８を横断するように光フィルタ８５を接着剤で押し付け固定しなければならず、光フィルタ８５を傷つけることがある。
【００１６】
３）パッケージ８２に光フィルタ８５を接着する面積は、大きくなるほど接着の安定性があるが、接着する面積に比例して光フィルタ８５のサイズが大きくなり、フィルタ単価が上がってしまう。
【００１７】
４）また、光フィルタ８５が傾かないように接着するために、図１０（ｂ）に示すように、ベース面ｂ８から光フィルタ８５を上に押し上げて実装することも考えられる。しかし、光フィルタを押し上げて実装する構造では、光フィルタのアセンブリが難しく、作業性が悪くなってしまう問題がある。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、高信頼性な光部品実装構造、高信頼性な光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】
【００１９】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品を所定の面に保持する光部品保持部材は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成した光部品実装構造である。
【００２０】
請求項２の発明は、上記光部品は上記光路の幅よりも狭く形成され、上記光部品保持部材は上記光路の幅よりも広く形成される請求項１記載の光部品実装構造である。
【００２１】
請求項３の発明は、上記光部品保持部材はブロック状の透明部材で形成される請求項１または２記載の光部品実装構造である。
【００２２】
請求項４の発明は、上記光部品保持部材は金属で形成され、さらに上記光信号を伝搬するための保持部材用光路が形成される請求項１または２記載の光部品実装構造である。
【００２３】
請求項５の発明は、上記光部品保持部材は、上記光部品を支持する正面支持部と背面支持部とを備えると共に、上記光部品保持部材内に上記光部品を保持する保持部を備える請求項４記載の光部品実装構造である。
【００２４】
請求項６の発明は、光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成した光部品実装構造である。
【００２５】
請求項７の発明は、光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光部品の一方の面と他方の面とを挟んで保持する光部品保持部材により保持され、上記光部品取り付け部に上記光部品保持部材と共に圧入固定される光部品実装構造である。
【００２６】
請求項８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べく、光素子を収納した光モジュールにおいて、請求項１〜７いずれかに記載の光部品実装構造を備えた光モジュールである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高信頼性な光部品実装構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２９】
図１（ａ）は本発明の好適な第１の実施形態を示す光部品実装構造の斜視図、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図、図１（ｃ）はその拡大平面図である。
【００３０】
本実施形態に係る光部品実装構造は、例えば、図８の光部品実装構造８１とパッケージ８２の部分を除き、光モジュール８０と基本的には同じ構成の光モジュールに使用される。本実施形態では、主に図８のＣＡＮ−ＰＤ８４の位置にＣＡＮ−ＬＤ（ＬＤ８３）を設けた光モジュールを用いて説明する。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、パッケージ１１は、ＬＤ８３を配置すると共に、配置したＬＤ８３に対して、光部品としての光フィルタ１０を所定の角度で高精度に位置決めして収納するためのものである。このパッケージ１１に、ＬＤ８３と光フィルタ１０が実装される。
【００３２】
パッケージの片側（図１（ａ）では、右斜め上側）には、パッケージ１１の片側面１１ｓに沿ってＬＤ８３を収納するためのＣａｎ収納部（ＬＤ収納部）１２が形成される。Ｃａｎ収納部１２には、出射面が片側面１１ｓの反対側（図１（ａ）では、左斜め下側）になるようにＬＤ８３が収納されて接合される。
【００３３】
レセプタクル部（図８参照）の光軸方向をパッケージ１１の長手方向とすると、パッケージ１１内の中央部には、パッケージ１１の長手方向に沿って、ＬＤ８３からの出射光をレセプタクル部に導く上方が開放された水平光路ＨＬが、パッケージ１１の上面１１ｕよりも１段低く形成される。この水平光路ＨＬの底面がベース面ｂである。水平光路ＨＬとＣａｎ収納部１２間には、ＬＤ８３からの出射光を光フィルタ１０に導き、水平光路ＨＬに対して垂直な中空の垂直光路ＶＬが形成される。
【００３４】
水平光路ＨＬには、ベース面ｂから水平光路ＨＬを挟む両側に起立し、水平光路ＨＬに対してレセプタクル部側に４５°傾いた光部品取り付け部としての光部品取り付け面（本実施形態では、光部品として光フィルタ１０を用いるため、フィルタ取り付け面ともいう）ｆが形成される。これらベース面ｂと光部品取り付け面ｆとで、水平光路ＨＬ途上に平面視で略長孔状の凹部であるフィルタ実装部２１が区画形成される。
【００３５】
以上の構成であるパッケージ１１は、ＳＵＳなどのＹＡＧレーザ溶接性が良好で、かつ線膨張係数が小さい金属を用いて、切削加工で製造される。
【００３６】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、第１の実施形態に係る光部品実装構造（光フィルタ実装構造）１は、水平光路ＨＬに臨んでベース面ｂに着座すると共に、光部品取り付け面ｆと接触する光部品保持部材（フィルタ保持部材）２と、その光部品保持部材２の垂直光路ＶＬ側に取り付けられる光フィルタ１０とからなる。
【００３７】
光部品保持部材２には、ベース面ｂと光部品取り付け面ｆの交わる角部１２に対応する位置、すなわち角部（光部品保持部材２の水平光路ＨＬ側の下部）３に、角部１２を避ける切り欠き部（凹部、あるいは段差）４が形成される。この切り欠き部４は、角部１２のＲ、Ｃ、段よりも大きく形成される。図１（ｂ）では、切り欠き部４の一例として、横断面が略Ｌ字状の溝を示した。切り欠き部４の形状は、これに限定されるものではなく、角部３に傾斜面を有する形状でもよい。
【００３８】
光部品保持部材２は、その幅Ｗｋが水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも広く形成される。これは、光部品保持部材２が水平光路ＨＬを横断し、かつ光部品保持部材２の光部品取り付け面ｆに対する接着面積を広くするためである。
【００３９】
ここで、水平光路ＨＬの幅Ｗｈとは、光部品取り付け面ｆの開口幅のことをいう。これは、後述する垂直光路ＶＬの幅Ｗｖについても同様である。幅Ｗｖとは、垂直光路ＶＬが光フィルタ１０上に形成する射影面の幅のことをいう。
【００４０】
光部品保持部材２は、水分に弱いＢ（ホウ素）系ガラスではなく、純粋石英などのパッケージ１１の材料と線膨張係数が近く、かつ通信波長帯域の光に対して透明な材料（透明部材）で形成するとよい。この場合、光部品保持部材２の表面に保護膜の役目も兼ねるＡＲ（反射防止）コートが不要になるという利点がある。
【００４１】
光フィルタ１０は、後述するように、ガラスブロック１３の片面の全面に、フィルタ膜１４を設けたものである。ガラスブロック１３は、光部品保持部材２と同様に、純粋石英などの通信波長帯域の光に対して透明な材料で形成する。接着剤にも、通信波長帯域の光に対して透明なＵＶ（紫外線）硬化型の接着剤を用いるとよい。
【００４２】
フィルタ膜１４は、所定の波長帯域の光信号を透過し、それ以外の波長帯域の光信号を反射するものである。フィルタ膜１４は、強度やガラスブロック１３との密着性を考慮して、スパッタやＣＶＤ（化学蒸着）法により、ガラスブロック１３上に誘電体を積層して形成される。
【００４３】
上述した光部品保持部材２と光フィルタ１０とでフィルタアセンブリを構成する。
【００４４】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、光フィルタ１０は、その幅Ｗｆが水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも狭く形成される。また、光フィルタ１０は、その幅Ｗｆが垂直光路ＶＬの幅Ｗｖよりも若干大きく形成される。これは、ＬＤの出射光の全スポット径をカバーして入反射できる範囲で、光フィルタ１０のフィルタ面積を極力小さくするためである。
【００４５】
光部品実装構造１の組み立ては、図２（ａ）に示すように、まず、ガラスブロック１３の片面の全面に、スパッタやＣＶＤ法によりフィルタ膜１４を設けて光フィルタ１０を形成する。他方、切り欠き部４を形成した光部品保持部材２を用意し、図２（ｂ）に示すように、切り欠き部４側の片面の中央部に光フィルタ１０を接着剤で接着固定し、光部品保持部材２で光フィルタ１０を保持する。
【００４６】
図２（ｃ）および図１（ａ）に示すように、切り欠き部４を光部品取り付け面ｆ側にし、かつ光部品取り付け面ｆから光フィルタ１０が垂直光路ＶＬ側に突出するように、垂直光路ＶＬに臨んでベース面ｂに光部品保持部材２を着座させると共に、水平光路ＨＬを挟む両側の光部品取り付け面ｆに光部品保持部材２を接着剤で押し付け固定する。
【００４７】
このとき、ＬＤ８３（図１参照）からの出射光が光フィルタ１０で反射され、光フィルタ１０からの反射光が図示しないレセプタクル部に光結合するように、光フィルタ１０及び光部品保持部材２は固定される。これにより、光部品実装構造１が組み立てられる。
【００４８】
第１の実施形態の作用を、光モジュールの動作と共に説明する。
【００４９】
光モジュールが実装される回路基板から送信された送信用電気信号は、ＬＤ８３で光信号に変換され、その光信号が垂直光路ＶＬを伝送し、光フィルタ１０に４５°の入射角で入射され、光フィルタ１０で反射されて光ファイバに入射され、外部となる伝送路に送信される。
【００５０】
光部品実装構造１は、水平光路ＨＬのベース面ｂと光部品取り付け面ｆの交わる角部１２に位置する光部品保持部材２の角部３に、角部１２を避ける切り欠き部４を形成し、その光部品保持部材２で光フィルタ１０を保持し、これをベース面ｂに着座させると共に、光部品取り付け面ｆに接触させている。
【００５１】
このため、光部品実装構造１は、パッケージ１１の角部１２にＲ、Ｃ、段が形成されていても、これらに対向する光部品保持部材２の切り欠き部４で避けることができ、光部品取り付け面ｆと光部品保持部材２との間に隙間を形成することなく、光部品取り付け面ｆに光部品保持部材２を密着固定できる。
【００５２】
しかも、光部品実装構造１は、光部品保持部材２により、光フィルタ１０をベース面ｂと光部品取り付け面ｆの２面に対して固定しているため、角度ずれや光軸ずれを抑え、パッケージ１１に対して光フィルタ１０を安定して固定でき、周囲温度変化によっても光フィルタ１０が変動しにくく温度安定性が高い。
【００５３】
また、従来は、図８の光フィルタ８５自体をフィルタ取り付け面ｆ８に接着していたため、光フィルタ８５の幅を水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも広くする必要があった。
【００５４】
これに対し、本実施形態に係る光部品実装構造１では、光フィルタ１０は、その幅Ｗｆが水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも狭いため、従来の光フィルタ８５と比べ、フィルタ面積を小さくでき、フィルタ単価を低減できる。
【００５５】
さらに、光部品実装構造１では、光部品保持部材２は、その幅Ｗｋを水平光路ＨＬの幅Ｗｈよりも広く形成し、光部品取り付け面ｆとの接着面積を増やすことができる。これにより、光部品取り付け面ｆと光部品保持部材２との接着安定性が高くなり、光フィルタ１０を安定してアセンブリでき、光モジュールの信頼性がアップする。
【００５６】
しかも、パッケージ１１に光フィルタ１０を実装する際、光部品取り付け面ｆに光部品保持部材２を所望の力でしっかりと押し付け固定できる。このとき、光フィルタ１０に応力がほとんど加わらないので、光フィルタ１０の損傷も防止できる。
【００５７】
光部品実装構造１では、光フィルタ１０のサイズを大きくすることなく、フィルタ実装部２１の範囲内で光部品保持部材２のサイズを大きくできるため、光フィルタ１０や光部品保持部材２自身の接着時のハンドリングが簡単になり、作業性がアップする。
【００５８】
したがって、光部品実装構造１は高信頼性かつ低コストであり、これを用いることで、高信頼性、低コストな光モジュールを実現できる。
【００５９】
本実施形態では、光部品として光フィルタ１０を用いた例で説明したが、ＬＤまたはＰＤを１つ用いた光モジュールにおいて、光フィルタの代わりにミラーを用いた構造においても、光部品実装構造１を応用できる。
【００６０】
第２の実施形態を説明する。
【００６１】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、光部品実装構造３１は、金属製でブロック状の光部品保持部材３２を用い、その光部品保持部材３２に水平光路ＨＬと連通する保持部材用光路（保持部材用光路穴）Ｌ３を形成したものである。光部品保持部材３１のその他の構成は、図１の光部品実装構造１と同じである。
【００６２】
光フィルタ１０は、光部品保持部材３２に保持部材用光路Ｌ３を横断するように設けられ、接着剤で接着固定される。光部品保持部材３２は、水平光路ＨＬのベース面ｂと光部品取り付け面ｆに、抵抗溶接やＹＡＧ溶接などの溶接、ネジ、圧入などにより固定される。圧入する場合は、予めパッケージ１１に圧入部を形成しておく。
【００６３】
この光部品実装構造３１では、パッケージ１１に光部品保持部材３２を接着剤を使用せずに固定できるので、図１の光部品実装構造１と比べれば、温度安定性と長期信頼性がより高まる。
【００６４】
第３の実施形態を説明する。
【００６５】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、光部品実装構造４１は、金属製の光部品保持部材４２を用い、その光部品保持部材４２内に光フィルタ１０を保持するための後述する保持部４３を設けたものである。
【００６６】
光部品保持部材４２は、上下２分割の上保持部材４２ｕと下保持部材４２ｄからなり、下保持部材４２ｄに上述した切り欠き部４が形成される。各上下保持部材４２ｕ，４２ｄの光部品取り付け面ｆ側となる片側（正面側、図４（ａ）では左側）には、光フィルタ１０を接触させ保持すると共に、保持部材用光路Ｌ４の正面側を区画形成する正面側支持部４４，４４が形成され、光部品取り付け面ｆとは反対側（背面側、図４（ａ）では右側）には、光フィルタ１０を接触させ保持すると共に、保持部材用光路Ｌ４の背面側を区画形成する側面視で三角形状の背面側支持部４５，４５が形成される。
【００６７】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、これら正面側支持部４４，４４と背面側支持部４５，４５により形成される光部品保持部材４２内の空間が保持部４３である。光部品保持部材４２は、光フィルタ１０を保持部４３に保持すると、光フィルタ１０と各上下保持部材４２ｕ，４２ｄとの間に後述する融着部４６となる空間が生じるように形成される。
【００６８】
また、上下の正面側支持部４４，４４間、保持部４３の中央部、上下の背面側支持部４５，４５間で区画形成される空間が保持部材用光路Ｌ４である。
【００６９】
光部品実装構造４１の組み立ては、まず、上保持部材４２ｕと下保持部材４２ｄとからなる光部品保持部材４２内の保持部４３に光フィルタ１０を保持する。光フィルタ１０は、正面側支持部４４と背面側支持部４５との間に挟まれて保持され、融着部４６において低融点ガラスを用いて、光フィルタ１０を光部品保持部材４２に融着固定する。
【００７０】
本実施形態では、背面側支持部４５を三角形状に形成して、光フィルタ１０を各上下保持部材４２ｕ，４２ｄにより左右（図５（ｂ）では上下）方向から挟んで保持することで、背面側支持部４５の内面に接触した光フィルタ１０を正面側支持部４４の内面に押し付けて保持できる構造とした。背面側支持部の形状は、光フィルタ１０を正面側支持部に押し付けられる形状であれば、三角形状に限定されるものではない。
【００７１】
その後、図４（ａ）に示すように、水平光路ＨＬのベース面ｂと光部品取り付け面ｆに、光部品保持部材４２を抵抗溶接やＹＡＧ溶接などの溶接、ネジ、圧入などにより固定すると、光部品実装構造４１が得られる。圧入する場合は、予めパッケージ１１に圧入部を形成しておく。
【００７２】
この光部品実装構造４１では、接着剤を使用せずに、光部品保持部材４２に光フィルタ１０を、さらにパッケージ１１に光部品保持部材４２を固定しており、水平光路ＨＬ途上に接着剤がないので、図１の光部品実装構造１や図３の光部品実装構造３１と比べれば、温度安定性と長期信頼性がさらに高まる。
【００７３】
上記実施形態では、光部品保持部材に切り欠き部４を形成した例で説明したが、ブロック状の光フィルタを上述した光部品保持部材とほぼ同じ大きさに形成した上で、そのブロック状の光フィルタに切り欠き部４と同様の切り欠き部を直接形成すると共に、光部品取り付け面に直接接着してもよい。
【００７４】
この場合、上記実施形態と比べれば、フィルタ面積が大きくなるが、光フィルタ接着時の作業性が向上する利点があり、その他は図１の光部品実装構造１と同じ作用効果が得られる。
【００７５】
次に、切り欠き部がないタイプの第４の実施形態を説明する。
【００７６】
図６（ａ）および図６（ｂ）、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、光部品実装構造６１は、後述する２枚の金属製の板バネからなる光部品保持部材６２を用いて、光フィルタ１０を前後（図６（ａ）では左右）両側から挟んで保持し、光フィルタ１０を保持した光部品保持部材６２をパッケージ１１に形成された光部品取り付け部としての圧入部６３に圧入固定したものである。パッケージ１１の水平光路ＨＬを挟んで左右（図７（ｂ）では上下）両側面（圧入部６３の対向する平行面）が光部品取り付け面ｆとなる。
【００７７】
各板バネ６２ｆ，６２ｂは、把持部６４を有する略コ字状に形成されると共に、把持部６４が左右（図７（ｂ）では上下）両側から内側方向に傾きを設けて形成される。これら板バネ６２ｆ，６２ｂにより、把持部６４で把持される光フィルタ１０を左右両側から内側に付勢して保持する。
【００７８】
各板バネ６２ｆ，６２ｂの中央部には、正面あるいは背面視で円形あるいは楕円形状の保持部材用光路Ｌ６が形成される。圧入部６３は、切削加工でパッケージ１１を製造する際に形成しておく。
【００７９】
その後、図７（ｂ）に示すパッケージ１１に形成した圧入部６３に、光フィルタ１０を保持した光部品保持部材６２を圧入して固定すると、光部品実装構造６１が得られる。
【００８０】
この光部品実装構造６１では、接着剤を使用せず、溶接、融着もしない完全接着剤フリーでパッケージ１１に光フィルタ１０を固定できる。さらに、光部品実装構造６１では、板バネ６２ｆ，６２ｂが上述した接着剤の働きをするだけでなく、周囲温度変化による光フィルタ１０やパッケージ１１の変動、応力を緩和・吸収するので、図５の光部品実装構造５１と比べれば、温度安定性と長期信頼性がより高まる。
【００８１】
上記実施形態では、各光部品実装構造を図８の光モジュール８０に用いる例で説明したが、ＬＤを１個備えた光送信アセンブリや、ＰＤを１個備えた光受信アセンブリに限らず、複数個のＬＤ及び／又は複数個のＰＤを用いた各種の光モジュールに、各光部品実装構造を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１（ａ）は本発明の好適な第１の実施形態を示す光部品実装構造の斜視図、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図、図１（ｃ）はその拡大平面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は、図１に示した光部品実装構造の製造工程を示す図である。
【図３】図３（ａ）は第２の実施形態を示す光部品実装構造の縦断面図、図３（ｂ）はその拡大平面図である。
【図４】図４（ａ）は第３の実施形態を示す光部品実装構造の縦断面図、図４（ｂ）はその拡大平面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、図４に示した光部品実装構造の製造工程を示す図である。
【図６】図６（ａ）は第４の実施形態を示す光部品実装構造の拡大平面図、図６（ｂ）はその６Ｂ線矢視図である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）は、図６に示した光部品実装構造の製造工程を示す図である。
【図８】従来の光部品実装構造を用いた光モジュールの縦断面図である。
【図９】図８に示した光部品実装構造の拡大縦断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は図８の１０Ａ−１０Ａ線断面図、図１０（ｂ）は別の一例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 光部品実装構造
２ 光部品保持部材
３ 光部品保持部材の角部
４ 切り欠き部
１０ 光フィルタ（光部品）
１２ ベース面と光部品取り付け面が交わる角部
ｂ ベース面
ｆ 光部品取り付け面（光部品取り付け部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品を所定の面に保持する光部品保持部材は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成したことを特徴とする光部品実装構造。
【請求項２】
上記光部品は上記光路の幅よりも狭く形成され、上記光部品保持部材は上記光路の幅よりも広く形成される請求項１記載の光部品実装構造。
【請求項３】
上記光部品保持部材はブロック状の透明部材で形成される請求項１または２記載の光部品実装構造。
【請求項４】
上記光部品保持部材は金属で形成され、さらに上記光信号を伝搬するための保持部材用光路が形成される請求項１または２記載の光部品実装構造。
【請求項５】
上記光部品保持部材は、上記光部品を支持する正面支持部と背面支持部とを備えると共に、上記光部品保持部材内に上記光部品を保持する保持部を備える請求項４記載の光部品実装構造。
【請求項６】
光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成したことを特徴とする光部品実装構造。
【請求項７】
光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光部品の一方の面と他方の面とを挟んで保持する光部品保持部材により保持され、上記光部品取り付け部に上記光部品保持部材と共に圧入固定されることを特徴とする光部品実装構造。
【請求項８】
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べく、光素子を収納した光モジュールにおいて、請求項１〜７いずれかに記載の光部品実装構造を備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１】
光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品を所定の面に保持する光部品保持部材は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成したことを特徴とする光部品実装構造。
【請求項２】
上記光部品は上記光路の幅よりも狭く形成され、上記光部品保持部材は上記光路の幅よりも広く形成される請求項１記載の光部品実装構造。
【請求項３】
上記光部品保持部材はブロック状の透明部材で形成される請求項１または２記載の光部品実装構造。
【請求項４】
上記光部品保持部材は金属で形成され、さらに上記光信号を伝搬するための保持部材用光路が形成される請求項１または２記載の光部品実装構造。
【請求項５】
上記光部品保持部材は、上記光部品を支持する正面支持部と背面支持部とを備えると共に、上記光部品保持部材内に上記光部品を保持する保持部を備える請求項４記載の光部品実装構造。
【請求項６】
光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光路に臨んで上記ベース面に着座すると共に上記光部品取り付け部に取り付けられ、さらに上記ベース面と上記光部品取り付け部の交わる角部に対応する位置に切り欠き部を形成したことを特徴とする光部品実装構造。
【請求項７】
光信号を反射又は透過する光部品と、上記光部品が実装されると共に上記光信号を伝搬するための光路が形成されたパッケージとを備え、上記パッケージ内に形成された光部品取り付け部は、上記光路のベース面から起立すると共に上記光路を挟んで形成される光部品実装構造において、
上記光部品は、上記光部品の一方の面と他方の面とを挟んで保持する光部品保持部材により保持され、上記光部品取り付け部に上記光部品保持部材と共に圧入固定されることを特徴とする光部品実装構造。
【請求項８】
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べく、光素子を収納した光モジュールにおいて、請求項１〜７いずれかに記載の光部品実装構造を備えたことを特徴とする光モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２８６８７５（Ｐ２００８−２８６８７５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２９５５０（Ｐ２００７−１２９５５０）
【出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]