(57)【要約】【課題】光の入出力のための伝送路の取り付けが可能で、高速な信号の入出力に適し、放熱性及び実装信頼性に優れた、光モジュール、実装用基板、光伝送装置、及び光伝送方法を提供する。【解決手段】光モジュールは、第１の面及び第１の面の裏面である第２の面を備え、光を透過する光透過部が形成された光素子実装基板と、第１の面に実装され、前記光透過部を介して第１の面から第２の面への方向に放射光を発光する発光素子又は前記光透過部を介して第２の面から第１の面への方向に入射する入射光を受光する受光素子である光素子と、第１の面を除く面に備えられた端子と、光素子を含む、第１の面に実装された部品の電極と端子を接続する配線と、第２の面から外部へ進行する放射光又は外部から第２の面へ入射する入射光を伝送する光伝送媒体が接続される媒体接続部を備える。【選択図】      図１
2010067731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面及び前記第１の面の裏面である第２の面を備え、光を透過する光透過部が形成された光素子実装基板と、
前記第１の面に実装され、前記光透過部を介して前記第１の面から前記第２の面への方向に放射光を発光する発光素子又は前記光透過部を介して前記第２の面から前記第１の面への方向に入射する入射光を受光する受光素子である光素子と、
前記第１の面を除く面に備えられた端子と、
前記光素子を含む、前記第１の面に実装された部品の電極と前記端子を接続する配線と、
前記第２の面から外部へ進行する前記放射光又は外部から前記第２の面へ入射する前記入射光を伝送する光伝送媒体が接続される媒体接続部
を備えることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含み、前記媒体接続部を含まない第１の部分は、実装面及び開口部を備える実装用基板の前記実装面に搭載され、
前記媒体接続部を含み、前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含まない第２の部分の少なくとも一部は、前記開口部内に挿入される
ことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記開口部の内側面の少なくとも一部は、前記第２の部分に接触する
ことを特徴とする請求項２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含み、前記媒体接続部を含まない第１の部分は、所定の実装用基板の第１の実装面に搭載され、
前記媒体接続部を含み、前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含まない第２の部分は、前記第１の実装面の裏面に搭載され、
前記放射光又は前記入射光は、前記実装用基板を透過し、前記光素子及び前記光伝送媒体間を進行する
ことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項５】
前記端子は、前記第２の面に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項６】
前記端子は、前記第１の面の周囲と前記第２の面の周囲を連結する面に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項７】
前記光素子は、前記光素子実装基板にフリップ・チップ実装されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項８】
前記部品の一部又は全部を収納する筐体
を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項９】
前記筐体に内蔵された部品が発熱する熱を放熱する放熱部
を備えることを特徴とする請求項８記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記媒体接続部は、前記光の進行方向を変化させる反射部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記光伝送媒体は、前記放射光又は前記入射光の進行方向を変化させる反射部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項１２】
請求項1記載の光モジュールを実装可能な、実装面及び開口部を備える実装用基板であって、
前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含み、前記媒体接続部を含まない第１の部分は、前記実装面に搭載され、
前記媒体接続部を含み、前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含まない第２の部分の少なくとも一部は、前記開口部内に挿入される
ことを特徴とする実装用基板。
【請求項１３】
請求項1記載の光モジュールを実装可能な、実装面及び光を透過する透過部を備える実装用基板であって、
前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含み、前記媒体接続部を含まない第１の部分は、前記実装面に搭載され、
前記媒体接続部を含み、前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含まない第２の部分は、前記第１の実装面の裏面に搭載され、
前記放射光又は前記入射光は、前記透過部を透過可能である
ことを特徴とする実装用基板。
【請求項１４】
前記光モジュールが発生する熱を放熱するための冷却装置を固定する固定部材の取り付け部
を備えることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の実装用基板。
【請求項１５】
請求項１記載の光モジュールと、
請求項１２記載の実装用基板
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項１６】
請求項１記載の光モジュールと、
請求項１３記載の実装用基板
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項１７】
第１の面及び前記第１の面の裏面である第２の面を備え光を透過する光透過部を備える光素子実装基板の前記第１の面に、前記光透過部を介して前記第１の面から前記第２の面への方向に放射光を発光する発光素子又は前記光透過部を介して前記第２の面から前記第１の面への方向に入射する入射光を受光する受光素子である光素子を実装し、
前記光素子を含む、前記第１の面に実装された部品の電極と前記第１の面を除く面に備えられた端子を接続し、
前記端子を実装用基板の第１の実装面上の回路配線に接合又は接触させ、
前記端子を介して電気信号を入出力し、
前記第２の面から外部へ進行する前記放射光又は外部から前記第２の面へ入射する前記入射光を伝送する光伝送媒体を、前記第１の実装面の裏面の第２の実装面の側から接続する
ことを特徴とする光伝送方法。
【請求項１８】
請求項1記載の光モジュールを実装可能な、実装面及び開口部を備える実装用基板の前記実装面に、前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含み、前記媒体接続部を含まない第１の部分を搭載する工程と、
前記媒体接続部を含み、前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含まない第２の部分の少なくとも一部を、前記開口部内に挿入する工程
を備えることを特徴とする光モジュールの実装方法。
【請求項１９】
前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含み、前記媒体接続部を含まない第１の部分を、請求項1記載の光モジュールを実装可能な、実装面及び光を透過する透過部を備える実装用基板の前記実装面に搭載する工程と、
前記媒体接続部を含み、前記光素子実装基板、前記光素子、前記端子、及び前記配線を含まない第２の部分を、前記第１の実装面の裏面に搭載する工程
を備えることを特徴とする光モジュールの実装方法。
【請求項２０】
前記光モジュールに、前記光モジュールが発生する熱を放熱する冷却部を接触させる工程
を備えることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の光モジュールの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュール及び光伝送方法に関し、特に放熱性の向上、及び光を入出力するための光ファイバの敷設が容易な光モジュール及び光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの高性能化に伴って、コンピュータに搭載されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の入出力信号は高速化の一途をたどっている。そのため、回路基板上を伝播する高速信号の減衰に対する対策が課題となっている。この課題を解決する方法として、近年では、ＣＰＵの高速信号の入出力を、光−電気変換モジュール（以降、「光モジュール」という。）を用いて行う方法の検討が進められている。光モジュールは、電気信号と光信号を一方から他方へ、あるいは相互に変換する機能を持つ。光モジュールを用いた、高速信号の減衰に対する対策方法では、光信号は、電気信号に比べて減衰が少ないという特徴を利用する。すなわち、入出力される高速な電気信号が伝送される区間の内の一部の区間において、光モジュールを用いて電気信号を光信号に変換して伝送することによって、回路基板上での高速信号の減衰を削減する。
【０００３】
ＣＰＵの高速な電気信号を光信号に変換して伝送することによる効果を高めるには、回路基板上での電気信号の減衰を極力小さくする必要がある。そのため、伝送される信号が回路基板上を電気信号として伝播する区間の長さを、できる限り短くすることが必要である。従って、光モジュールはできる限り、ＣＰＵに接近させて搭載する必要がある。また、ＣＰＵの入出力信号の本数は、スーパー・コンピュータでは数百〜数千本にも及ぶ。そのため、多数の、非常に小型の光モジュールを、回路基板に高集積に搭載する必要がある。
【０００４】
光モジュールには、回路基板に対して平行な方向に光を入出力するものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された光モジュールは、側面から、光モジュールを搭載する回路基板に対して平行な方向に光ファイバを取り出す。
【０００５】
あるいは、光モジュールには、回路基板に対して垂直な方向に光を入出力するものがある。このような光モジュールは、例えば特許文献２に記載されている。この光モジュールは、開口部が設けられた回路基板に実装される。そして、光モジュール内の発光素子からの光は、開口部を貫通し、回線基板の裏面の方向に、回路基板に垂直に放射される。
【０００６】
また、非特許文献１にも、回路基板に対して垂直な方向に光を入出力する光モジュールが記載されている。図２９は、非特許文献１に記載された光モジュールの構造を示す断面図である。このモジュールでは、透明樹脂基板２９０１に、光素子２９０２、及び光素子駆動用ＩＣ２９０３が搭載されている。光素子２９０２と光素子駆動用ＩＣ２９０３は、金属ケース２９０４で覆われている。透明樹脂基板２９０１の、光素子２９０２が搭載された面と反対側の面には、レンズ支持体２９０５が接合されている。レンズ支持体２９０５には、平板マイクロ・レンズ・アレイ２９０６が組み込まれている。光素子２９０２が発光又は受光する光信号２９０７は、平板マイクロ・レンズ・アレイ２９０６を介して、光モジュールの外部と入出力される。光信号２９０７の入出力は、光モジュールの外部に、光ファイバを光学的に接続することによって行われる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−４１７７０号公報  （第６−８頁、図１）
【特許文献２】特開２００８−３４６２２号公報  （第４−５頁、図１）
【非特許文献１】畠山意知郎、外７名、「高速インターコネクションを実現する光モジュール技術−光Ｉ／Ｏ内蔵システムＬＳＩモジュール−」、月刊オプトロニクス、株式会社オプトロニクス社、２００５年１月１０日、Ｎｏ．２７７、ｐ．１８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の各公知技術にはそれぞれ問題がある。まず第一に、光モジュールには放熱性に関する課題がある。一般に、光−電気変換を行う光モジュールは、動作時に発熱する。光モジュールでは、例えば、発光素子として用いられるレーザ・ダイオードなどが駆動される。このとき、光モジュールは電力を消費し、発熱する。そこで、レーザ・ダイオードの特性を十分に生かすためには、発生した熱をヒート・シンク等によって効率よく放散させ、冷却する必要がある。光モジュールに搭載される光素子が発光ダイオード、あるいは受光素子であっても、発熱量に違いはあるものの、放熱が重要であることに変わりはない。
【０００９】
特許文献１の光モジュールには、発熱量が多いときには、光モジュールの上面にヒート・シンクを付設して放熱性を向上させることが望まれる。ヒート・シンクを付設するときには、光モジュールの上面は開放されていなければならない。そこで、例えば図３０のように、特許文献１の光モジュールは、回路基板３００１に設けられた開口部３００２にモジュールの上部を挿入する形態で実装される。そして、ヒート・シンク３００３を、光モジュールの上面３００４に取り付ける。
【００１０】
ところで、ヒート・シンク３００３を付設するときには、上面３００４とヒート・シンク３００３との間の熱抵抗を下げるために、ヒート・シンク３００３を上から押し付けることが望ましい。このとき、回路基板３００１と光モジュールとの接合部分３００５に、光モジュールを引き剥がす方向に力が加わる。この力は、光モジュールと回路基板３００１との配線の接合の信頼性に悪影響を及ぼす。すなわち、ヒート・シンク３００３を取り付けるための図３０の実装形態には、接続信頼性面に問題がある。このように、特許文献１の光モジュールは、ヒート・シンクの付設に適さないという課題がある。
【００１１】
非特許文献１の光モジュールでは、図２９のように、パッケージ上面に平板マイクロ・レンズ・アレイ２９０６を備えた光入出力部を有するため、上面にヒート・シンクを設けることができない。このため、この光モジュールでは、放熱は、光モジュールの下面２９０２から回路基板２９０８への熱伝導２９０９によるもののみとなる。しかし、回路基板２９０８は、材質として樹脂が使用されることが多いため、熱抵抗が高い。そのため、発熱量の多い光モジュールにおいては十分な放熱が行われない可能性が高い。さらに、回路基板２９０８への熱伝導２９０９は、回路基板２９０８上に実装された他の部品へ悪影響を及ぼす可能性もある。あるいは、他の部品も同様に発熱するために、放熱の効果が十分に得られない可能性もある。上記のように、回路基板２９０８を利用した放熱には、基板の熱抵抗、他の部品との相互の影響面で問題がある。
【００１２】
ところで、光モジュールからの光ファイバの引き出し方向は、光モジュールを搭載する回路基板の、光モジュール、その他の部品が実装された面とは反対側の面の方向であることが望ましい。ところが、特許文献１の光モジュールでは、光ファイバの引き出し方向は、回路基板の光モジュールを搭載する面の方向である。図３１は、特許文献１の光モジュールの回路基板への実装形態を示す上面図である。回路基板３１０４には、電気信号を入出力する、ＣＰＵ等の電子素子３１０１と、光モジュール３１０２が搭載される。光モジュール３１０２からは、光ファイバ３１０３が引き出される。回路基板３１０４の、光モジュールが実装される面には、光モジュール以外の部品３１０５が実装されることがある。その場合、部品３１０５と光ファイバ３１０３が干渉しないようにするためには、光ファイバ３１０３の配置に制約が生じる。また、光ファイバ３１０３を部品３１０５と干渉しないように敷設すると、領域３１０６のような箇所では、光ファイバ３１０３同士が干渉することも考えられる。このように、特許文献１の光モジュールは、光モジュールが実装される面の方向に光ファイバを引き出すため、回路基板への高集積な搭載には適さないという問題がある。
【００１３】
また、非特許文献１の光モジュールは、図２９のように、光素子２９０２及び光素子駆動用ＩＣ２９０３が、回路基板２９０８から離れた透明樹脂基板２９０１に実装されている。従って、光素子２９０２及び光素子駆動用ＩＣ２９０３と、光モジュール端子２９１０との配線長が長い。そのため、超高速動作には適さないという問題がある。
【００１４】
特許文献２の光モジュールは、ヒート・シンクを利用して放熱しているため、発熱に関する問題は生じない。また、ヒート・シンクを光モジュールに押し付ける際の、光モジュールと回路基板間の配線の接合についての信頼性面の問題もない。
【００１５】
しかし、特許文献２の光モジュールは、発光する光を回路基板の裏面方向へ放射するのみであり、光を他の光素子との間で入出力するための構造を備えていない。すなわち、光ファイバ等、他の光素子との間で光を入出力するための伝送路も、そのような伝送路を接続するための構造も備えていない。このように、光モジュールを実装した回路基板から任意の方向に光信号を取り出す手段方法がないという問題がある。
【００１６】
また、特許文献２の光モジュールでは、発光素子チップがワイヤ・ボンディングによってモジュール基板に実装されているため、光モジュールの入出力端子と発光素子チップ間の配線長が長くなる。そのため、この光モジュールは、超高速な信号の出力には適していない。以上の、光信号の取り出し方法及び超高速動作への対応に関する特許文献２の問題は、発光素子を受光素子に変えた場合についても同様に発生する。
（発明の目的）
本発明は上記のような技術的課題に鑑みて行われたもので、光の入出力のための伝送路の取り付けが可能で、高速な信号の入出力に適し、放熱性及び実装信頼性に優れた、光モジュール、実装用基板、光伝送装置、及び光伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光モジュールは、第１の面及び第１の面の裏面である第２の面を備え、光を透過する光透過部が形成された光素子実装基板と、第１の面に実装され、光透過部を介して第１の面から第２の面への方向に放射光を発光する発光素子又は光透過部を介して第２の面から第１の面への方向に入射する入射光を受光する受光素子である光素子と、第１の面を除く面に備えられた端子と、光素子を含む、第１の面に実装された部品の電極と端子を接続する配線と、第２の面から外部へ進行する放射光又は外部から第２の面へ入射する入射光を伝送する光伝送媒体が接続される媒体接続部を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の光伝送方法は、第１の面及び第１の面の裏面である第２の面を備え光を透過する光透過部が形成された光素子実装基板の第１の面に、光透過部を介して第１の面から第２の面への方向に放射光を発光する発光素子又は光透過部を介して第２の面から第１の面への方向に入射する入射光を受光する受光素子である光素子を実装し、光素子を含む、第１の面に実装された部品の電極と第１の面を除く面に備えられた端子を接続し、端子を実装用基板の第１の実装面上の回路配線に接合又は接触させ、端子を介して電気信号を入出力し、第２の面から外部へ進行する放射光又は外部から第２の面へ入射する入射光を伝送する光伝送媒体を、第１の実装面の裏面の第２の実装面の側から接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光モジュール及び光伝送方法は、光伝送媒体が接続できるという効果がある。また、放熱性に優れ、高速動作に適し、実装信頼性が高いという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。図２は、第１の実施形態の光モジュールを実装するための回路基板の斜視図である。図３は、第１の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す斜視図である。図４は、第１の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す断面図である。図５、図６は、第１の実施形態の光モジュールの、異なる回路基板への実装形態を示す断面図である。図７は、ヒート・シンクを付設された、第１の実施形態の光モジュールの断面図である。図８は、異なる構造の端子を備える、第１の実施形態の光モジュールの断面図である。
【００２１】
図１を参照して、第１の実施形態の光モジュールの構造を説明する。図１（ａ）は第１の実施形態の光モジュールの上面図、図１ （ｂ）は下面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）、（ｂ）中の線Ａ−Ａ’で切断したときの断面図で、図１（ｄ）は、線Ｂ−Ｂ’で切断したときの断面図である。
【００２２】
第１の実施形態の光モジュールは、光素子１０１と素子電極１０２とモジュール内配線１０３と光素子実装基板１０４とモジュール端子１０５と媒体接続部１０６を備える。
【００２３】
光素子１０１は、光素子実装基板１０４の表面に実装されている。光素子１０１は、発光素子又は受光素子である。光素子１０１が発光素子であるときは、受発光面１０７から発光し、光素子１０１が受光素子であるときは、受発光面１０７へ入射する光を受光する。光素子１０１は、受発光面１０７と同じ面に、素子電極１０２を備える。素子電極１０２は、光素子１０１の光素子実装基板１０４の表面に接合されている。このように、光素子１０１は、光素子実装基板１０４に、受発光面１０７が光素子実装基板１０４と対向するように実装される。光素子実装基板１０４への光素子１０１の実装方法としては、「フリップ・チップ」を用いる方法がある。
【００２４】
光素子実装基板１０４は、光素子１０１からの放射光又は光素子１０１への入射光を透過させる。ここで、「光を透過する」とは、光素子１０１と光通信先の光素子との間の光伝送路全体として要求される光の透過率が所定の値以上になるように、光素子実装基板１０４が光を透過させることを意味する。従って、光素子実装基板１０４単独での透過率は特に規定されない。要するに、光素子実装基板１０４と光ファイバなどの光伝送媒体とを合わせた光伝送路の全体が、必要な透過率を満足すればよい。このような意味で光が透過することを、以降、簡単に「透明」という。上記のように、光素子実装基板１０４は、光素子１０１からの放射光又は光素子１０１への入射光を透過させる。そのために、光素子実装基板１０４は透明な材質で形成されている。なお、光素子実装基板１０４は、全体が透明である必要はなく、放射光又は入射光が透過する部分のみが透明であってもよい。
【００２５】
光素子実装基板１０４の、光素子１０１が実装されている面の裏面には、モジュール端子１０５が設けられている。モジュール端子１０５は、内部配線１０３によって素子電極１０２と接続されている。なお、光モジュール端子１０５には、内部配線１０３を用いて、光素子１０１の駆動用素子等、光素子１０１以外の素子を接続してもよい。光モジュール端子１０５に、光素子１０１以外の素子を接続するときは、その素子が備える電極と光モジュール端子１０５を接続する。
【００２６】
光素子１０１、モジュール内配線１０３、光素子実装基板１０４、モジュール端子１０５からなる部分を、以降、「光モジュール本体」という。
【００２７】
第１の実施形態の光モジュールでは、媒体接続部１０６は、光モジュール本体に接合されている。具体的には、媒体接続部１０６は、光モジュール本体の、光素子実装基板１０４に接合されている。媒体接続部１０６は中空構造を備えており、内部を光が通過することができる。
【００２８】
第１の実施形態の光モジュールは、図２のような、開口部２０２を備える回路基板２０１に実装される。回路基板２０１には、光モジュール以外の他の部品が実装されてもよい。回路基板２０１の上面には、回路配線２０３と、光モジュールを接続するためのランド２０４が設けられている。回路配線２０３は、光モジュールと、回路基板２０１上の他の部品（図示なし）、例えばＣＰＵなどを接続する。開口部２０２は、媒体接続部１０６を挿入することが可能で、かつ、モジュール端子１０５とランド２０４が接合できる大きさに形成されている。
【００２９】
図３、図４を参照して、光モジュールの実装形態について説明する。図３は、光モジュールが回路基板に実装されたときの斜視図である。図４（ａ）、（ｃ）は、図３中の線Ｃ−Ｃ’で切断したときの断面図である。図４（ｂ）は、光モジュールに接続される光接続媒体の断面図である。
【００３０】
図３、図４（ａ）のように、光モジュール本体は、回路基板２０１の上面に搭載される。回路基板２０１の開口部２０２は、上記のような大きさに形成されているので、媒体接続部１０６は、開口部８０２に挿入することができる。光モジュール本体は、光モジュール端子１０５とランド２０４とが接合されることによって、回路基板２０１に固定される。このとき、光素子１０１と回路配線２０３とが電気的に接続されるため、光素子１０１は光モジュールの外部と信号を入出力することができる。あるいは、光モジュール端子１０５とランド２０４とを接合せずに、所定の固定部材を用いて、光モジュール本体を回路基板２０１に押圧してもよい。その場合、モジュール端子１０５と回路配線２０３とは接合する必要はなく、接触していればよい。
【００３１】
次に、図４（ｂ）、（ｃ）を参照して、光モジュールへの光伝送媒体の接続形態について説明する。媒体接続部１０６に接続される光伝送媒体４０１を図４（ｂ）に示す。光伝送媒体４０１は、光ファイバ４０２、光コネクタ４０３を備える。光コネクタ４０３の内部には、光を反射する反射板４０４が設けられている。反射板４０４は、光モジュールと光ファイバ４０２間の光の進行方向を変化させる。
【００３２】
光伝送媒体４０１は、図４（ｃ）のように、光コネクタ４０３を用いて媒体接続部１０６に接続される。光素子１０１と光ファイバ４０２間で入出力される光（以降、「入出力光」という。）は、光素子実装基板１０４、開口部２０２、媒体接続部１０６の内部を通過する。このとき、入出力光は、光コネクタ４０３の内部で、反射板４０４によって進行方向を変化させ、矢印Ｌのように進行する。
【００３３】
このように、第１の実施形態の光モジュールでは、光ファイバ４０２を、回路基板２０１の、光モジュール本体とは反対側に、しかも回路基板２０１に平行に配置することができる。回路基板２０１の、光モジュール本体が搭載されている面には、回路配線２０３が形成されており、光モジュールと接続するための他の素子や部品が搭載されることが多い。そのような場合であっても、光ファイバ４０２はそれらの素子や部品と干渉することがないので、光ファイバの敷設が容易になる。
【００３４】
図４（ａ）のように、光モジュールと回路基板２０３を一体化した装置は、一種の光伝送装置である。すなわち、本伝送装置は、図４（ｃ）のように、光伝送媒体４０１を接続することによって、外部と光信号の入出力を行うことができる。また、本伝送装置は、回路配線２０３を介して、光モジュールと外部との間で電気信号の入出力を行うことができる。
【００３５】
ところで、媒体接続部１０６は、図４（ａ）のように、回路基板２０１を貫通している。しかし、媒体接続部１０６は、回路基板２０１を貫通していなくてもよい。図５は、回路基板２０１よりも厚みが大きい回路基板５０１に、光モジュールを実装したときの断面図である。図５（ａ）のように、回路基板５０１の厚さの方が大きいために、媒体接続部１０６は回路基板５０１を貫通していない。この場合の光伝送媒体５０２の光コネクタ部５０３は、図５（ａ）のように開口部５０４に挿入される形状を備える。
【００３６】
このように、媒体接続面１０８は、光伝送媒体５０２又は光伝送媒体４０１が接続できればよい。そのため、媒体接続面１０８は、図５（ａ）のように、媒体接続面１０８が開口部５０４の内部にあって、回路基板下面５０５より奥まった位置にあってもよい。
【００３７】
また、開口部２０２の内周及び媒体接続部１０６の外周の一部は接触してもよい。この場合、光モジュールを回路基板２０１に実装する際の位置決めが容易になる。さらに、開口部２０２の内周の大きさは、媒体接続部１０６の外周の大きさに等しく、周囲全体が接触してもよい。図６は、開口部の内周の大きさが媒体接続部の外周の大きさに等しい回路基板への、実装形態を示す断面図である。このように、開口部（図示なし）の内周と媒体接続部１０６の外周が完全に接触しているので、光モジュールを回路基板６０１に実装する際の位置決めのための調整は不要になる。
【００３８】
光素子１０１が動作するとき、電力を消費し、発熱する。図４（ｃ）における、光素子１０１の側面及び上面は、空気に接している。そのため、熱は効率よく空気中に放散され、光モジュールは冷却される。光素子実装基板１０４に他の素子も搭載されている場合には、その素子も発熱することがある。その場合にも、光素子実装基板１０４上に搭載された素子が発生する熱は、同様に外部へ放散される。
【００３９】
放熱性を向上させるために、図７（ａ）のように、光素子１０１の上面にシート・シンク７０１を付設してもよい。さらに、図７（ｂ）のように、ヒート・シンク７０１と光素子１０１との間の熱抵抗を低下させるために、圧着部材７０２を用いて、ヒート・シンク７０１を回路基板２０１に押し付けてもよい。圧着部材７０２は、回路基板２０１に設けた所定の領域に、ビス等で固定すればよい。圧着部材７０２は板バネ等の弾性体を用いて形成してもよく、圧着部材７０２の弾性力によってヒート・シンク７０１を回路基板に押し付けるようにしても良い。
【００４０】
第１の実施形態の光モジュールは、光素子１０１の実装形態にも特徴がある。図４（ａ）のように、光素子１０１は、光素子実装基板１０４に、受発光面１０７が光素子実装基板１０４と対向するように実装される。モジュール端子１０５は受発光面１０７と同じ面に設けられている。従って、光素子１０１とモジュール端子１０５との間の配線長が最短になる。そのため、第１の実施形態の光モジュールは、超高速動作に適する。
【００４１】
また、図４（ａ）のように、第１の実施形態の光モジュールは、光モジュール本体の下部にモジュール端子１０５を備える。そのため、回路配線２０３とモジュール内配線１０３の間の距離も最短になる。そして、回路配線２０３とモジュール内配線１０３の間で信号線が屈曲する箇所は、モジュール端子部１０５付近の、光素子実装基板１０４の貫通部１０９の両端のみである。そのため、回路配線２０３とモジュール内配線１０３間における、信号の減衰、反射が抑制されるので、超高速信号の伝送に適する。
【００４２】
また、図７（ｂ）のように、ヒート・シンク７０１を押圧したときに、モジュール端子１０５がランド２０４へ押し付けられる方向に圧力が加わる。従って、モジュール端子１０５とランド２０４との間の実装信頼性上の問題は発生しない。
【００４３】
上記のように、光モジュール本体の下部に備えられたモジュール端子１０５には、超高速動作対応、実装信頼性の向上という効果がある。超高速動作対応、実装信頼性の向上のためには、モジュール端子を光モジュール本体の側面に備えてもよい。図８は、側面にモジュール端子を備える光モジュールの断面図である。モジュール端子８０１は、光素子実装基板１０４の側面に備えられている。この場合も、回路配線２０３とモジュール内配線１０３の間の距離は最短になる。そして、回路配線２０３とモジュール内配線１０３の間で信号線が屈曲する箇所は、モジュール端子８０１の両端のみである。そのため、回路配線２０３とモジュール内配線１０３間における、信号の減衰、反射が抑制されるので、超高速信号の伝送に適する。
（第１の実施形態の効果）
以上のように、第１の実施形態の光モジュールは、光モジュール本体とは逆の面に光ファイバが取り出されている。そのため、光ファイバが他の部品と干渉することがなく、敷設が容易であるという効果がある。
【００４４】
また、第１の実施形態の光モジュールは、光素子の上面が開放されている。そのため、放熱性に優れるという効果がある。さらに、ヒート・シンクを付設することが容易なので、より放熱性を高めることもできる。
【００４５】
また、光素子のチップが、受発光面を光素子実装基板に向けて実装される。そして、光素子実装基板は回路基板に接近している。従って、光素子とモジュール端子間の配線長が最短になっている。そのため、光モジュールは超高速動作に適するという効果がある。
【００４６】
さらに、モジュール端子は光モジュール本体の下部又は側面に備えられている。そのため、信号線の屈曲部が少なくなるため、超高速動作に適する。また、光モジュールを回路基板方向に押圧したとき、モジュール端子を回路基板に押し付ける方向の力が加わる。従って、実装信頼性上の問題は発生しないという効果もある。
【００４７】
第１の実施形態の光モジュールを実装するための回路基板は、開口部を備えるのみでよい。そのため、回路基板の作成が容易であるという効果がある。そして、回路基板の開口部と媒体接続部が接触するようにすることができる。その場合、光モジュールを実装するときの位置決めが容易になるという効果がある。
（第２の実施形態）
光モジュールは筐体を備えてもよい。第２の実施形態の光モジュールは筐体を備える。図９は、第２の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。図１０は、第２の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す斜視図である。図１１は、第２の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す断面図である。図１２は、ヒート・シンクを付設された、第２の実施形態の光モジュールの断面図である。
【００４８】
第２の実施形態の光モジュールは、第１の実施形態の光モジュールに筐体を付加したものであり、その他の構造は同じである。すなわち、第２の実施形態の光モジュールは、図９のように、筐体９０１を備える。筐体９０１は、金属等、熱伝導性の高い材質で構成することが望ましい。筐体９０１は光素子１０１に接触している。あるいは、筐体９０１を光素子１０１に直接接触させずに、筐体９０１と光素子１０１の間に、熱伝導性の高い材料を配置してもよい。
【００４９】
第２の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態は、図１０、図１１に示すとおりである。図１０、図１１については、筐体９０１を備える以外は第１の実施形態の光モジュールの場合（図３、図４）と同じなので、説明は省略する。また、第２の実施形態の光モジュールは、図５、図６のように、異なる回路基板に実装することも可能である。
【００５０】
本実施形態の光モジュールでは、筐体９０１に内蔵された、光素子１０１、その他素子が発生する熱は、まず筐体９０１に伝播し、そして空中に放散される。筐体９０１は、光素子１０１に比べて空気に接する面積が広い。そのため、筐体９０１を備える光モジュールは筐体９０１を備えない光モジュールよりも放熱性が高くなる。また、筐体９０１は、光素子１０１、その他素子を機械的な損傷から保護する。そのため、図１２のように、ヒート・シンク７０１を光モジュールに安全に付設することができる。
（第２の実施形態の効果）
第２の実施形態の光モジュールは、光素子に接触する筐体を備える。そのため、光素子からの放熱性をより向上させることができる効果がある。また、光素子の機械的な損傷を保護できるという効果もあり、ヒート・シンクを安全に付設することができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１３は本発明の第３の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。図１４は、第３の実施形態の光モジュールを実装するための回路基板の斜視図である。図１５は、第３の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す斜視図である。図１６は、第３の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す断面図である。図１７は、ヒート・シンクを付設された、第３の実施形態の光モジュールの断面図である。図１８は、異なる構造の端子を備える、第３の実施形態の光モジュールの断面図である。
【００５１】
始めに、図１３を参照して、第１の実施形態の光モジュールの構造を説明する。図１３（ａ）は第１の実施形態の光モジュールの上面図、図１３（ｂ）は下面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）、（ｂ）中の線Ａ−Ａ’で切断したときの断面図で、図１３（ｄ）は、線Ｂ−Ｂ’で切断したときの断面図である。
【００５２】
第３の実施形態の光モジュールは、第１の実施形態の光モジュールと同様に、光素子１０１と素子電極１０２とモジュール内配線１０３と光素子実装基板１０４とモジュール端子１０５と媒体接続部１０６を備える。
【００５３】
これらの各構成要素の構造は、第１の実施形態の光モジュールの各構成要素と同じである。第３の実施形態の光モジュールと第１の実施形態の光モジュールの構造が異なる点は、媒体接続部１０６と光モジュール本体との接合の有無である。すなわち、第１の実施形態の光モジュールでは、媒体接続部１０６と光モジュール本体が一体化されているのに対して、第３の実施形態の光モジュールでは、媒体接続部１０６は、光モジュール本体から分離されている。第３の実施形態の光モジュールと第１の実施形態の光モジュールの、全体構造の相違点はこの点のみであり、他の構造は同じであるので、構造の詳細な説明は省略する。
【００５４】
第３の実施形態の光モジュールでは、媒体接続部１０６は、光モジュール本体から分離されているため、光モジュールを実装するための回路基板の構造が異なる。図１４を参照して、第３の実施形態の光モジュールを実装するための回路基板の構造について説明する。回路基板１４０１は、光モジュールを実装するための基板であり、透明な材質で形成された光透過部１４０２を備える。なお、回路基板１４０１は、一部に光透過部１４０２を備えるのではなく、全体が透明な材質で形成されていてもよい。回路基板１４０１には、光モジュール以外の他の部品が実装されてもよい。回路基板１４０１の上面には、回路配線２０３と光モジュールを接続するためのランド２０４が設けられている。回路配線２０３は、光モジュールと、図示されていない他の素子、例えばＣＰＵなどを接続する。
【００５５】
次に、図１５、図１６を参照して、光モジュールの実装形態について説明する。図１５は、光モジュールが回路基板に実装されたとき斜視図である。図１６（ａ）、（ｃ）は、図３中の線Ｃ−Ｃ’で切断したときの断面図である。図１６（ｂ）は、光モジュールに接続される光接続媒体の断面図である。
【００５６】
図１５、図１６（ａ）のように、光モジュール本体は、回路基板１４０１の上面に搭載される。媒体接続部１０６は、回路基板１４０１の下面に搭載される。
【００５７】
光モジュール本体は、光モジュール端子１０５とランド２０４とが接合されることによって、回路基板１４０１に固定される。このとき、光素子１０１と回路配線２０３とが電気的に接続されるため、光素子１０１は光モジュールの外部と信号を入出力することができる。あるいは、光モジュール端子１０５とランド２０４とを接合せずに、所定の固定部材を用いて、光モジュール本体を回路基板１４０１に押圧してもよい。その場合、モジュール端子１０５と回路配線２０３とは接合する必要はなく、接触していればよい。以上のように、光モジュール本体の、回路基板１４０１への搭載方法は、第１の実施形態における搭載方法と同じである。
【００５８】
媒体接続部１０６は、光透過部１４０２を覆うように、回路基板１４０１の下面に搭載される。媒体接続部１０６は、回路基板１４０１に、接着されるか、あるいは所定の固定部材によって押圧されることによって、固定される。
【００５９】
次に、図１６（ｂ）、（ｃ）を参照して、光モジュールへの光伝送媒体の接続形態について説明する。媒体接続部１０６に接続される光伝送媒体４０１を図１６（ｂ）に示す。図１６（ｂ）の光伝送媒体４０１は、図４（ｂ）に示したものと同じであるので説明は省略する。
【００６０】
光伝送媒体４０１は、図１６（ｃ）のように、光コネクタ４０３を用いて媒体接続部１０６に接続される。光素子１０１と光ファイバ４０２間の入出力光は、光素子実装基板１０４、光透過部２０２、媒体接続部１０６の内部を通過する。このとき、入出力光は、光コネクタ４０３の内部で、反射板４０４によって進行方向を変化させ、矢印Ｌのように進行する。
【００６１】
図１６（ａ）のように、光モジュールと回路基板１４０３を一体化した装置は、一種の光伝送装置である。すなわち、本伝送装置は、図１６（ｃ）のように、光伝送媒体４０１を接続することによって、外部と光信号の入出力を行うことができる。また、本伝送装置は、回路配線２０３を介して、光モジュールと外部との間で電気信号の入出力を行うことができる。
【００６２】
このように、第３の実施形態の光モジュールは、モジュール本体と媒体接続部１０６が分離されている点を除き、第１の実施形態の光モジュールと同様の構造を備える。そのため、第３の実施形態の光モジュールは、第１の実施形態の光モジュールと同様の効果を持つ。すなわち、第３の実施形態の光モジュールは、光ファイバの敷設を容易にする。また、高い放熱性を持ち、図１７のように、ヒート・シンク７０１を容易に付設できる。さらに、超高速動作にも適する。図１８のように、側面にモジュール端子を備えることもできる。
【００６３】
また、第２の実施形態のように、第３の実施形態の光モジュールに筐体を付加してもよい。図１９は、筐体が付加された第３の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。図２０、図２１は、筐体が付加された第３の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す、斜視図及び断面図である。図２２は、筐体とヒート・シンクを付加された、第３の実施形態の光モジュールの断面図である。それぞれの構造は、モジュール本体と媒体接続部１０６が分離されている点を除き、第２の実施形態の光モジュールと同様であるので、詳細な説明は省略する。
（第３の実施形態の効果）
このように、第３の実施形態の光モジュールは、第１の実施形態と同様に、光ファイバの敷設の容易性、高い放熱性、ヒート・シンクの付設の容易性、超高速動作への適合性を備えるという効果がある。
【００６４】
さらに、第３の実施形態の光モジュールを実装するための回路基板は、一部、あるいは全体が透明であればよい。そのため、透明な材質で回路基板を形成すればよく、回路基板に開口部を設ける必要がないという効果がある。
（第４の実施形態）
第１、第２及び第３の実施形態の光モジュールには、反射板を備える光伝送媒体が接続される。入出力光を反射させる反射板は、光モジュールに備えてもよい。図２３、図２４は、第４の実施形態の光モジュールと光伝送媒体との接続形態を示す断面図である。図２３は、第１の実施形態の光モジュールにおいて、反射板を媒体接続部内に設けた光モジュールを示す。図２４は、第３の実施形態の光モジュールにおいて、反射板を媒体接続部内に設けた光モジュールを示す。
【００６５】
図２３を参照して、第４の実施形態の光モジュールへの光伝送媒体の接続形態について説明する。媒体接続部１０６の内部は中空になっており、内部を入出力光が通過することできる。そして、第４の実施形態の光モジュールでは、図２３（ａ）のように、媒体接続部１０６の内部の中空部の途中に、反射板１１０を備える。反射板１１０は、光モジュールと光ファイバ２３０２間の入出力光の進行方向を変化させる。
【００６６】
第４の実施形態の光モジュールの媒体接続部１０６に接続される光伝送媒体２３０１を図２３（ｂ）に示す。光伝送媒体２３０１は、光ファイバ２３０２、光コネクタ２３０３を備える。
【００６７】
光伝送媒体２３０１は、図２３（ｃ）のように、光コネクタ２３０３を用いて媒体接続部１０６に接続される。光素子１０１と光ファイバ２３０２間の入出力光は、光素子実装基板１０４、開口部２０２、及び媒体接続部１０６の内部を通過し、途中で反射板１１０によって進行方向を変化させ、矢印Ｌのように進行する。
【００６８】
図２４の光モジュールについても、図２３の光モジュールと同様である。ただし、図２４の光モジュールでは、光素子１０１と光ファイバ２３０２間の入出力光は、開口部２０２ではなく、光透過部１４０２を通過する。
【００６９】
このように、第４の実施形態の光モジュールでも、光ファイバ２３０２を、回路基板２０１、１４０１に平行に配置することができるので、光モジュールを実装した回路基板２０１、１４０１と他の基板との間の光ファイバの敷設が容易になる。
【００７０】
また、放熱に関しても、第１又は第２の実施形態と同様に、筐体９０１内部で発生した熱を、効率よく空気中に放散することができる。
【００７１】
なお、第２の実施形態のように、第４の実施形態の光モジュールに筐体を付加してもよいことは言うまでもない。
（第４の実施形態の効果）
このように、第４の実施形態の光モジュールは、第１及び第２の実施形態と同様に、光ファイバの敷設の容易性、放熱性、超高速動作性を備えるという効果がある。
【００７２】
また、第４の実施形態の光モジュールでは、光伝送媒体に反射板を備える必要がなく、光伝送媒体の構造を簡略化できるという効果がある。
（第５の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態の光モジュールを用いた光伝送装置の実施形態の例を示す。図２５は、本発明の第５の実施形態の光伝送装置の構造を下方から見た斜視図である。図２６は、第５の実施形態の光伝送装置の光モジュール部分を図２５の線Ａ−Ａ’で切断したときの断面図である。
【００７３】
図２５のように、光伝送装置は、第１の実施形態の光モジュール２５０１を回路基板２５０２の上面から挿入し、下面側に光伝送媒体２５０３を接続したものである。
【００７４】
光モジュール２５０１は、ケース２５０４、透明基板２５０５、光ファイバ・レセプタクル部２５０６、モジュール端子２５０７、ヒート・シンク２５０８を備える。光ファイバ・レセプタクル部２５０６は、下方に光伝送媒体接続面２５０９を備える。光伝送媒体接続面２５０９には、光伝送媒体２５０３を接続するためのガイドピン２５１０が設けられている。光ファイバ・レセプタクル部２５０６と透明基板２５０５とは接合されている。
【００７５】
回路基板２５０２は、開口部２５１１と電気コネクタ２５１２を備える。また、回路基板２５０２の上面（光モジュール２５０１が実装される面）には、回路配線（図示なし）が形成されている。
【００７６】
光伝送媒体２５０３は、光コネクタ２５１３、光ファイバ２５１４、光コネクタ・アダプタ２５１５、ブラケット２５１６を備える。光コネクタ２５１３は、ガイドピン２５１０を挿入するためのガイド穴２５１７を備え、光伝送媒体接続部２５０９に接続される。また、ブラケット２５１６は、ビス２５１８で回路基板２５０２に固定される。
【００７７】
次に、光モジュール２５０１の詳細な構造について説明する。図２６に、光モジュール２５０１の詳細な構造を示す。光モジュール２５０１は、ケース２５０４、透明基板２５０５、光ファイバ・レセプタクル部２５０６、モジュール端子２５０７、ヒート・シンク２５０８を備える。光ファイバ・レセプタクル部２５０６と透明基板２５０５が接合されることによって、光モジュール２５０１は一体化されている。
【００７８】
透明基板２５０５には、フレキシブル基板のような、比較的薄い基板を使用することができる。なお、透明基板２５０５は、全体が透明である必要はなく、入出力光が透過する部分のみが透明であればよい。「透明」の意味は、第１の実施形態におけて定義したものと同じである。
【００７９】
ケース２５０４は、透明基板２５０５に接合されている。透明基板２５０５上には、光素子２６０１、光素子駆動用ＩＣ２６０２が実装され、内部配線２６０３、２６０４、２６０５が形成されている。内部配線２６０３は、モジュール端子２５０７と光素子２６０１を接続する。内部配線２６０４は、モジュール端子２５０７と光素子駆動用ＩＣ２６０２を接続する。内部配線２６０５は、光素子２６０１と光素子駆動用ＩＣ２６０２を接続する。
【００８０】
光モジュール２５０１では、最も発熱が多い素子は光素子駆動用ＩＣ２６０２である。そこで、光素子駆動用ＩＣ２６０２の放熱性を高めるために、ケース２５０４と光素子駆動用ＩＣ２６０２との間に、放熱剤２６０６を備える。放熱剤２６０６は、光素子駆動用ＩＣ２６０２が発生する熱を効率よく、ケース２５０４に伝導する。ケース２５０４に伝導された熱は、ヒート・シンク２５０８から外部に放散される。
【００８１】
光ファイバ・レセプタクル部２５０６の内部には、レンズ２６０７を備える。レンズ２６０７は、例えば平板マイクロ・レンズ・アレイであり、光モジュール２５０１と光コネクタ２５１３との光結合を効率よく行う。すなわち、レンズ２６０７は、光素子２６０１が発光する光を集光し、光ファイバ２５１４へ入射させる。あるいは、レンズ２６０７は、光ファイバ２５１４からの光を集光し、光素子２６０１に入射させる。
【００８２】
光ファイバ・レセプタクル部２５０６は、開口部２５１１を貫通する。光ファイバ・レセプタクル部２５０６の下方の媒体接続面２５０９には、光コネクタ２５１３が接続される。
【００８３】
光モジュール２５０１では、モジュール本体と光ファイバ・レセプタクル部２５０６が一体化されている。そのため、光モジュール２５０１は、回路基板２５０２に設けられたランド２６０８と光モジュール端子２５０７を接合することによって固定される。このとき、内部配線２６０３、２６０４と回路基板２５０２上の回路配線２６０９との電気的な接続も同時に完成する。
【００８４】
光素子２６０１に入出力する光信号２６１０は、透明基板２５０５を透過する。そして、媒体接続部２５０９に光コネクタ２５１３を接続することによって、光モジュール２５０１と外部との間の光信号２６１０の接続が行われる。光コネクタ２５１３の内部に内蔵された４５度ミラー２６１１は、回路基板２５０２に対して垂直方向に入出射する光信号２６１０を回路基板２５０２に平行な方向へ光路変換する。
【００８５】
本実施形態の光モジュールは、光素子及び光素子駆動用ＩＣを内蔵しているが、光素子駆動用ＩＣが必要でないときは光素子のみを内蔵してもよい。また、本実施形態の光モジュールでは、光素子と光駆動用ＩＣの両方が透明基板上に搭載されているが、それぞれが別の基板に搭載されていてもよい。ただし、光素子が受発光する光が透過できるように、光素子を搭載する基板の、光が通過する領域は、透明である必要がある。
【００８６】
モジュール端子と回路基板のランドとは、電気的に導通している必要がある。そのためには、モジュール端子と回路基板のランドとは、接触していなければならないが、必ずしも接合されている必要はない。例えば、光モジュールを固定するために、他の部材を用いて光モジュールを回路基板に押圧して固定してもよい。その場合、モジュール端子と回路基板のランドとは接合する必要はなく、接触していればよい。
【００８７】
本実施形態の光モジュールは、ケースに内蔵されている素子の放熱性を向上させることも目的としている。そのため、ケースにはヒート・シンクが付設されている。ケースとヒート・シンクとは、熱が効率よく伝導するように、接触している必要がある。あるいは、ケースとヒート・シンクを接着してもよい。ケースとヒート・シンクとの間に、放熱剤を挟み込んでもよい。光素子及び光素子駆動用ＩＣの両方がケースに内蔵されている必要はない。しかし、少なくとも冷却することが望ましい素子はケースに内蔵し、その素子が発生する熱の放熱性を高めることが望ましい。
【００８８】
以上のように、本実施形態の光伝送装置では、回路基板上面側に、ケースが上側になるように光モジュールが搭載され、ケースにはヒート・シンクが設けられる。このような構造を備えることによって、光モジュールが発生する熱を、効率よくヒート・シンクによって放散させることができる。
【００８９】
また、本実施形態の光伝送装置では、回路基板の上面に光モジュールのケースが、回路基板の下面に光入出力部が搭載される。そして、光伝送媒体が、回路基板の下面側に接続される。このように、光モジュールの本体部分は回路基板の上面に搭載され、光伝送路が回路基板下面に敷線される構造となる。通常、回路基板の光モジュールを実装する面には、光モジュール以外の電子部品が搭載されることが多い。従って、光モジュールを回路基板に実装するときに、光モジュールと同じ側に光ファイバが敷線されると、他の電子部品と光ファイバとが干渉するために、光ファイバの敷線が困難となる場合がある。これに対して、本実施形態の光伝送装置では、光モジュール及びその他の電子部品の搭載される面と、光ファイバが敷線される面とが、それぞれ回路基板の反対側の面になる。そのため、光ファイバと電子部品が干渉しないので、ファイバ敷線が容易である。
【００９０】
さらに、本実施形態の光伝送装置では、光モジュールと回路基板とは、モジュール端子と、回路基板に設けられたランドとを接合もしくは接触させることによって電気的に接続される。光モジュール端子は、透明基板の、光素子及び光素子駆動用ＩＣの実装面の裏面に設けられている。従って、光素子もしくは光素子駆動用ＩＣから回路基板に至る高速電気信号線路は、透明基板内の短いビアと光素子を通過する以外に段差がない。光素子もしくは光素子駆動用ＩＣと回路基板との間の信号線路を以上のような構造にすることによって、減衰、反射の少ない高速電気信号伝送が可能である。
【００９１】
なお、第４の実施形態のように、光コネクタ内部の４５度ミラー（反射板）を光ファイバ・レセプタクル部（媒体接続部）の内部に備えてもよい。
（第５の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態の光伝送装置は、光ファイバの取り出し方向とヒート・シンクの取り付け面が、それぞれ回路基板の反対側の面にある。そのため、ヒート・シンクの取り付けが容易になり放熱性に優れるという効果がある。さらに、回路基板の、光モジュールのケースを搭載する面に光ファイバを引き出さないため、回路基板上の他の部品との干渉が発生しにくく、光ファイバの敷設が容易になるという効果もある。
【００９２】
また、光素子、光駆動素子のチップが、受発光面又は基板との接続面を透明基板に向けて実装される。そして、透明基板は回路基板に接近している。従って、回路基板とそれらの素子間の配線長が短くなる。そのため、超高速動作に適するという効果もある。
【００９３】
さらに、モジュール端子が光モジュール本体の下部に備えられている。そのため、光モジュールを回路基板方向に押圧したとき、モジュール端子を回路基板に押し付ける方向の力が加わる。従って、実装信頼性上の問題は発生しないという効果もある。
【００９４】
さらに、回路基板には開口部を設けるのみでよく、回路基板へのモジュールの実装はモジュール端子と回路基板上のランドとの接合又は接触のみでよい。従って、光伝送装置の製作が容易であるという効果もある。
（第６の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の光モジュールを用いた光伝送装置の実施形態の例を示す。図２７は、本発明の第６の実施形態の光伝送装置の構造を下方から見た斜視図である。図２８は、第６の実施形態の光伝送装置の光モジュール部分を図２７の線Ａ−Ａ’で切断したときの断面図である。
【００９５】
図２７のように、光伝送装置は、回路基板２７０２の下面に第２の実施形態の光モジュール２７０１の光ファイバ・レセプタクル部２５０６を搭載し、回路基板２７０２の上面にその他の部分（以降、「モジュール本体」という。）を搭載する。さらに、光ファイバ・レセプタクル部２５０６には光伝送媒体２５０３が接続されている。
【００９６】
光モジュール２７０１は、ケース２５０４、透明基板２５０５、光ファイバ・レセプタクル部２５０６、モジュール端子２５０７、ヒート・シンク２５０８を備える。光ファイバ・レセプタクル部２５０６は、下方に光伝送媒体接続面２５０９を備える。さらに、光伝送媒体接続面２５０９には、光伝送媒体２５０３を接続するためのガイドピン２５１０が設けられている。光ファイバ・レセプタクル部２５０６と透明基板２５０５とは接合されておらず、上部のモジュール本体と下部の光ファイバ・レセプタクル部２５０６の２ブロックに分離されている。
【００９７】
回路基板２７０２は、光透過部２７０３と電気コネクタ２５１２を備える。また、回路基板２７０２の上面（光モジュール２７０１が実装される面）には、回路配線（図示なし）が形成されている。
【００９８】
光伝送媒体２５０３は、第５の実施形態の光伝送媒体２５０３と同じなので、詳細な説明は省略する。光コネクタ２５１３は、光伝送媒体接続部２５０９に接続される。また、ブラケット２５１６は、回路基板２７０２に固定される。
【００９９】
図２８に、光モジュール２７０１の詳細な構造を示す。光モジュール２７０１の各構成要素は、第５の実施形態の光モジュール２５０１と同じ構造を備える。そのため、個々の構成要素の説明は省略する。ただし、光モジュール２５０１とは異なり、光モジュール２７０１では、光ファイバ・レセプタクル部２５０６と透明基板２５０５は接合されていない。
【０１００】
光ファイバ・レセプタクル部２５０６は、回路基板２７０２に設けられた光透過部２７０３を覆うように、搭載される。  光モジュール２７０１の上部であるモジュール本体は、回路基板２７０２に設けられたランド２６０８と光モジュール端子２５０７を接合することによって固定される。このとき、内部配線２６０３、２６０４と回路基板２７０２上の回路配線２６０９との電気的な接続も同時に完成する。光ファイバ・レセプタクル部２５０６は、回路基板２７０２の下部から、所定の部材を用いて固定される。
【０１０１】
光素子２６０１に入出力する光信号２６１０は、透明基板２５０５を透過する。そして、媒体接続部２５０９に光コネクタ２５１３を接続することによって、光モジュール２７０１と外部との間の光信号２６１０の接続が行われる。光コネクタ２５１３の内部に内蔵された４５度ミラー２６１１は、回路基板２７０２に対して垂直方向に入出射する光信号２６１０を回路基板２７０２に平行な方向へ光路変換する。
【０１０２】
なお、第６の実施形態の光モジュールは、第５の実施形態の光モジュールと同様に、光素子駆動用ＩＣが必要でないときは光素子のみを内蔵してもよい。また、光素子と光駆動用ＩＣのそれぞれが別の基板に搭載されていてもよい。ただし、光素子を搭載する基板の、光が通過する領域は、透明である必要がある。
【０１０３】
第５の実施形態の光モジュールと同様に、第６の実施形態の光モジュールのモジュール端子と回路基板のランドとは、電気的に導通している必要がある。そのためには、モジュール端子と回路基板のランドとは、接触していなければならないが、必ずしも接合されている必要はない。
【０１０４】
第６の実施形態の光モジュールも、ヒート・シンクを備えるため、高い放熱性を備える。
【０１０５】
また、第６の実施形態の光伝送装置は、回路基板の上面に光モジュールのケースが、光入出力部が下側になるように搭載される。そして、光伝送媒体が、回路基板の下面側に接続される。そのため、光ファイバと電子部品が干渉せず、ファイバ敷線が容易である。
【０１０６】
さらに、第６の実施形態の光伝送装置は、光素子もしくは光素子駆動用ＩＣと回路基板との間の信号線路に段差が少ないため、減衰、反射の少ない高速電気信号伝送が可能である。
【０１０７】
なお、第５の実施形態のように、光コネクタ内部の４５度ミラー（反射板）を光ファイバ・レセプタクル部（媒体接続部）の内部に移動させてもよい。
（第６の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態の光伝送装置は、第５の実施形態と同様に、光ファイバの敷設の容易性、放熱性、超高速動作性を備えるという効果がある。
【０１０８】
さらに、回路基板には光透過部を設けるか、あるいは全体を透明にすればよく、開口部を設ける必要がない。従って、回路基板の製作が容易であるという効果もある。
【０１０９】
なお、以上の実施形態は各々他の実施形態と組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。
【図２】第１の実施形態の光モジュールを実装するための回路基板の斜視図である。
【図３】第１の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す断面図である。
【図５】異なる回路基板への、第１の実施形態の光モジュールの実装形態を示す断面図である。
【図６】異なる回路基板への、第１の実施形態の光モジュールの実装形態を示す断面図である。
【図７】ヒート・シンクを付設された、第１の実施形態の光モジュールの断面図である。
【図８】異なる構造の端子を備える、第１の実施形態の光モジュールの断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。
【図１０】第２の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す斜視図である。
【図１１】第２の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す断面図である。
【図１２】ヒート・シンクを付設された、第２の実施形態の光モジュールの断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。
【図１４】第３の実施形態の光モジュールを実装するための回路基板の斜視図である。
【図１５】第３の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す斜視図である。
【図１６】第３の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す断面図である。
【図１７】ヒート・シンクを付設された、第３の実施形態の光モジュールの断面図である。
【図１８】異なる構造の端子を備える、第３の実施形態の光モジュールの断面図である。
【図１９】筐体を付加した第３の実施形態の光モジュールの構造を示す、上面図及び側面図である。
【図２０】筐体を付加した第３の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す斜視図である。
【図２１】筐体を付加した第３の実施形態の光モジュールの回路基板への実装形態を示す断面図である。
【図２２】筐体及びヒート・シンクを付加した第３の実施形態の光モジュールの断面図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態の光モジュールと光伝送媒体との接続形態を示す断面図である。
【図２４】第４の実施形態の光モジュールと光伝送媒体との接続形態を示す断面図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態の光伝送装置の構造を下方から見た斜視図である。
【図２６】第５の実施形態の光伝送装置の光モジュール部分の断面図である。
【図２７】本発明の第６の実施形態の光伝送装置の構造を下方から見た斜視図である。
【図２８】第５の実施形態の光伝送装置の光モジュール部分の断面図である。
【図２９】非特許文献に記載された光モジュールの構造を示す断面図である。
【図３０】特許文献の光モジュールの実装形態を示す断面図である。
【図３１】特許文献１の光モジュールの回路基板への実装形態を示す上面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０１    光素子
１０２    素子電極
１０３    モジュール内配線
１０４    光素子実装基板
１０５    モジュール端子
１０６    媒体接続部
１０７    受発光面
１０８    媒体接続面
１０９    貫通部
１１０    反射板
２０１    回路基板
２０２    開口部
２０３    回路配線
２０４    ランド
４０１    光伝送媒体
４０２    光ファイバ
４０３    光コネクタ
４０４    反射板
５０１    回路基板
５０２    光伝送媒体
５０３    光コネクタ
５０４    開口部
５０５    回路基板下面
６０１    回路基板
７０１    ヒート・シンク
７０２    圧着部材
８０１    モジュール端子
９０１    筐体
１４０１    回路基板
１４０２    光透過部
２３０１    光伝送媒体
２３０２    光ファイバ
２３０３    光コネクタ
２５０１    光モジュール
２５０２    回路基板
２５０３    光伝送媒体
２５０４    ケース
２５０５    透明基板
２５０６    光ファイバ・レセプタクル部
２５０７    モジュール端子
２５０８    ヒート・シンク
２５０９    光伝送媒体接続面
２５１０    ガイドピン
２５１１    開口部
２５１２    電気コネクタ
２５１３    光コネクタ
２５１４    光ファイバ
２５１５    光コネクタ・アダプタ
２５１６    ブラケット
２５１７    ガイド穴
２５１８    ビス
２６０１    光素子
２６０２    光素子駆動用ＩＣ
２６０３、２６０４、２６０５    内部配線
２６０６    放熱剤
２６０７    レンズ
２６０８    ランド
２６０９    回路配線
２６１０    光信号
２６１１    ４５度ミラー
２７０１    光モジュール
２７０２    回路基板
２７０３    光透過部
２９０１    透明樹脂基板
２９０２    光素子
２９０３    光素子駆動用ＩＣ
２９０４    金属ケース
２９０５    レンズ支持体
２９０６    平板マイクロ・レンズ・アレイ
２９０７    光信号
２９０８    回路基板
２９０９    熱伝導
３００１    回路基板
３００２    開口部
３００３    ヒート・シンク
３００４    上面
３００５    接合部分
３１０１    電子素子
３１０２    光モジュール
３１０３    光ファイバ
３１０４    回路基板
３１０５    部品
３１０６    領域
【図１】
2010067731.tif 000003
【図２】
2010067731.tif 000004
【図３】
2010067731.tif 000005
【図４】
2010067731.tif 000006
【図５】
2010067731.tif 000007
【図６】
2010067731.tif 000008
【図７】
2010067731.tif 000009
【図８】
2010067731.tif 000010
【図９】
2010067731.tif 000011
【図１０】
2010067731.tif 000012
【図１１】
2010067731.tif 000013
【図１２】
2010067731.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010067731.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2010067731.tif 000019
【図１８】
2010067731.tif 000020
【図１９】
2010067731.tif 000021
【図２０】
2010067731.tif 000022
【図２１】
2010067731.tif 000023
【図２２】
2010067731.tif 000024
【図２３】
2010067731.tif 000025
【図２４】
2010067731.tif 000026
【図２５】
2010067731.tif 000027
【図２６】
2010067731.tif 000028
【図２７】
2010067731.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
2010067731.tif 000031
【図３０】
2010067731.tif 000032
【図３１】
2010067731.tif 000033