(57)【要約】【課題】小型化又は多チャンネル化されることにより電気入出力部の端子間のピッチが狭くなった場合であっても、十分な強度でフレキシブル基板が接続された光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールは、光を媒体とした通信ケーブルが接続される光コネクタを有し、光を媒体とした通信のための電気信号の送受信を行う複数の端子パッドが配置された端子部（１１３）を有する光モジュール本体（１１１）と、端子部の複数の端子パッドと電気的に接続される複数の金属リードを並べて突出させて保持するリード固定部を有するリードアレイ（１３５）と、複数の金属リードが通される複数の穴、及び金属リードと電気的に接続される配線を有するフレキシブル基板（１３０）と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を媒体とした通信ケーブルが接続される光コネクタを有し、前記光を媒体とした通信のための電気信号の送信又は／及び受信を行う複数の端子パッドが配置された端子部を有する光モジュール本体と、
前記端子部の前記複数の端子パッドと電気的に接続される複数の金属リードを並べて突出させて保持するリード固定部を有するリードアレイと、
前記複数の金属リードが通される複数の穴、及び前記金属リードと電気的に接続される配線を有するフレキシブル基板と、を備える光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記複数の端子パッドは、回路基板の両面に複数ずつ形成され、
前記リードアレイの前記複数の金属リードは、前記リード固定部において前記回路基板の厚さ分離間した２列で固定され、前記フレキシブル基板の前記複数の穴を介して、前記複数の端子パッドと電気的に接続される、ことを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光モジュールであって、
前記フレキシブル基板は、前記複数の穴の周囲を囲むような導電性膜である環状導電膜を更に有し、
前記光モジュール本体の前記端子パッドと、前記金属リードと、前記フレキシブル基板の前記環状導電膜とは導電性部材によりロウ付けされている、ことを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の光モジュールであって、
前記複数の端子パッドのピッチは、０．６ｍｍ以下である光モジュール。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の光モジュールであって、
前記フレキシブル基板は、前記端子部と前記リード固定部との間に挟まれている、ことを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の光モジュールであって、
前記フレキシブル基板は、少なくとも高周波信号を伝達する配線が設けられた一方の面と、少なくとも固定電位を供給する配線が設けられた他方の面とを更に有し、
前記フレキシブル基板の前記一方の面は前記端子部側に配置され、前記他方の面は前記リード固定部側に配置されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
光信号を受信して電気信号を出力する受信用光サブアセンブリと、
電気信号を受信して光信号を出力する送信用光サブアセンブリと、を備え、
前記受信用光サブアセンブリ及び前記送信用光サブアセンブリのいずれかは、請求項１又は６のいずれか一項に記載の光モジュールである、ことを特徴とする光送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、光ファイバ通信に用いられる光モジュール及び光送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
社会インフラの電気通信においては、従来のメタル線による通信に代わり、より大容量で伝送することのできる光ファイバ通信がより多く用いられるようになってきている。このような光ファイバ通信において用いられる送受信装置には、送信用光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ：Transmitter Optical Sub-Assembly）及び、受信用光サブアセンブリ（ＲＯＳＡ：Receiver Optical Sub-Assembly）が配置されており、このような光モジュールにおいても、小型化及び大容量伝送化が進んでいる。
【０００３】
特許文献１には、このような光モジュール本体の電気インタフェース部にフレキシブル基板を取り付けた構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０４７８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような光モジュール本体においては、更なる小型化及び多チャンネル集積化による電気インタフェース部の多端子化に伴い、端子間のピッチを狭くする必要が生じている。ピッチを狭くすると必然的に光モジュール本体にフレキシブル基板を取付ける電気インタフェース部の電極パッド幅及び、電極パッドに取付けられる金属リード自身の幅を狭くする必要がある。
【０００６】
従来のＴＯＳＡ／ＲＯＳＡの光モジュールを例にとると金属リードのピッチが０．７ｍｍのとき、基板の電気インタフェース部の電極パッド幅が０．３８ｍｍ、金属リード幅が０．１５ｍｍであった。しかしながら、金属リードのピッチが０．６ｍｍに狭くなると、接続基板の電極パッド幅は０．２１ｍｍとなり、これに合わせて金属リード幅を細くした場合、金属リードが例えばフレキシブル基板を接続する等の製造工程において曲がったり折れたりしてしまう恐れが生じる。このような場合にはフレキシブル基板に接続することが困難となってしまう。また、たとえ接続できたとしても、接続強度において信頼性の低下に繋がる恐れもある。
【０００７】
本発明は、上述の事情を鑑みてしたものであり、小型化又は多チャンネル化されることにより電気インタフェース部の端子間のピッチが狭くなった場合であっても、十分な強度でフレキシブル基板が接続された光モジュール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】
【０００８】
本発明の光モジュールは、光を媒体とした通信ケーブルが接続される光コネクタを有し、前記光を媒体とした通信のための電気信号の送信又は／及び受信を行う複数の端子パッドが配置された端子部を有する光モジュール本体と、前記端子部の前記複数の端子パッドと電気的に接続される複数の金属リードを並べて突出させて保持するリード固定部を有するリードアレイと、前記複数の金属リードが通される複数の穴、及び前記金属リードと電気的に接続される配線を有するフレキシブル基板と、を備える光モジュールである。
【０００９】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記複数の端子パッドは、回路基板の両面に複数ずつ形成され、前記リードアレイの前記複数の金属リードは、前記リード固定部において前記回路基板の厚さ分離間した２列で固定され、前記フレキシブル基板の前記複数の穴を介して、前記複数の端子パッドと電気的に接続されていてもよい。
【００１０】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記フレキシブル基板は、前記複数の穴の周囲を囲むような導電性膜である環状導電膜を更に有し、前記光モジュール本体の前記端子パッドと、前記金属リードと、前記フレキシブル基板の前記環状導電膜とは導電性部材によりロウ付けされていてもよい。
【００１１】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記複数の端子パッドのピッチは、０．６ｍｍ以下とすることができる。
【００１２】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記フレキシブル基板は、前記端子部と前記リード固定部との間に挟まれていてもよい。
【００１３】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記フレキシブル基板は、少なくとも高周波信号を伝達する配線が設けられた一方の面と、少なくとも固定電位を供給する配線が設けられた他方の面とを更に有し、前記フレキシブル基板の前記一方の面は前記端子部側に配置され、前記他方の面は前記リード固定部側に配置されていてもよい。
【００１４】
本発明の光送受信装置は、光信号を受信して電気信号を出力する受信用光サブアセンブリと、電気信号を受信して光信号を出力する送信用光サブアセンブリと、を備え、前記受信用光サブアセンブリ及び前記送信用光サブアセンブリのいずれかは、上述の光モジュールのうちのいずれかの光モジュールであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る光送受信装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１の受信用光サブアセンブリにおける受信用フレキシブル基板との接続部分について拡大して示す斜視図である。
【図３】図２の受信用光サブアセンブリと受信用フレキシブル基板との接続部分の側面図である。
【図４】図２の受信用光サブアセンブリと受信用フレキシブル基板との接続部分の上面図である。
【図５】端子部を拡大して示す斜視図である。
【図６】ピッチ、パッド幅、及びリード幅の定義を説明するための図である。
【図７】受信用光サブアセンブリに受信用フレキシブル基板が取付けられる際の様子について示す図である。
【図８】本発明の実施形態の変形例について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る光送受信装置１００の構成を示す概略図である。
この図に示されるように、光送受信装置１００は、４つの送信用の光モジュールである送信用光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ：Transmitter Optical Sub-Assembly）１０４及び１つの受信用の光モジュールである受信用光サブアセンブリ（ＲＯＳＡ：Receiver Optical Sub-Assembly）１１０が載置されると共に、不図示の外部の通信制御装置との接続コネクタ１０５を有する回路基板である第１基板１０７と、４つの送信用光サブアセンブリ１０４から出力された光信号を送信する際に４チャネルを合波し、波長多重信号とする光フィルタ１０３と、光フィルタ１０３から出力された波長多重信号を入力し、光送受信装置１００の外部へ出力するための光コネクタ、及び外部からの光信号を受信するための光コネクタである外部接続用光コネクタ１０２と、４つの送信用光サブアセンブリ１０４及び受信用光サブアセンブリ１１０を補助的に制御するための第２基板１０９と、を有している。ここで、各送信用光サブアセンブリ１０４、第１基板１０７及び第２基板１０９は、フレキシブル基板である送信用フレキシブル基板１２５により接続され、受信用光サブアセンブリ１１０、第１基板１０７及び第２基板１０９は、フレキシブル基板である受信用フレキシブル基板１３０により接続されている。
【００１８】
各送信用光サブアセンブリ１０４は２５Ｇｂｐｓの光送信が可能であり、４個の送信用光サブアセンブリ１０４により、４チャンネルの２５Ｇｂｐｓ波長多重通信、すなわち、合計１００Ｇｂｐｓの光送信が可能となっている。また、受信用光サブアセンブリ１１０は１チャンネル当たり２５Ｇｂｐｓの素子が４チャンネル集積された集積素子であり、１００Ｇｂｐｓの光受信が可能となっている。しかしながら、本発明の実施形態はこれに限られず、１チャネル辺りの処理能力、全体の処理能力及び光モジュールの数は適宜変更可能である。ここで、送信用光サブアセンブリ１０４及び受信用光サブアセンブリ１１０はそれぞれ光ファイバケーブルを取付ける光コネクタ１１７を有している。
【００１９】
図２は、図１の受信用光サブアセンブリ１１０における受信用フレキシブル基板１３０との接続部分について拡大して示す斜視図である。この図に示されるように、受信用光サブアセンブリ１１０は、受信用光サブアセンブリ本体１１１と、受信用フレキシブル基板１３０と、それらを接続するリードアレイ１３５とにより構成されている。受信用光サブアセンブリ本体１１１は、突出した端子部１１３を有する受信用モジュール基板１１２を備え、受信用フレキシブル基板１３０は、受信用モジュール基板１１２の端子部１１３側の端面に受信用フレキシブル基板１３０の基板面が接するように取付けられている。この際に受信用フレキシブル基板１３０は、リードアレイ１３５により受信用モジュール基板１１２の端面に挟まれるように固定される。
【００２０】
リードアレイ１３５は、導電性金属で形成された複数の金属リード１３７と、複数の金属リード１３７を一体的に固定するリード固定部１３６とにより構成されており、金属リード１３７は、樹脂などの絶縁体からなるリード固定部１３６に形成された穴に貫入されて固定されている。ここで、本実施形態においては、金属リード１３７は、リード固定部１３６を貫通し両面から突き出しているが、片側からのみ突き出したものであってもよい。
【００２１】
図３は、図２の受信用光サブアセンブリ本体１１１と受信用フレキシブル基板１３０との接続部分の側面図である。図２及び３に示されるように、金属リード１３７は、受信用モジュール基板１１２を挟めるように上下の２列で整列されてリード固定部１３６に固定され、受信用モジュール基板１１２の端子部１１３を両基板面から挟むように接して配置され、端子部１１３側で、はんだ１３９等によりロウ付けされる。ロウ付けに用いられる材料は、Ｐｂ−ＳｎやＳｎ−Ａｇ−Ｃｕなどの材料が一般的であるが、接続強度が必要とされる品質を確保していれば、その材料は問わない。
【００２２】
図４は、図２の受信用光サブアセンブリ本体１１１と受信用フレキシブル基板１３０との接続部分の上面図である。この図に示されるように、受信用モジュール基板１１２の端子部１１３の基板面には、金属リード１３７と電気的に接続される接地端子ＧＮＤ及び信号端子ＳＧＬのそれぞれの端子パッド１１４が、受信用フレキシブル基板１３０が接触する端面に沿ってそれぞれ複数並んでいる。各端子パッド１１４上に金属リード１３７が配置され、はんだ１３９等によりロウ付けされることにより、各端子パッド１１４、金属リード１３７及び後述する受信用フレキシブル基板１３０の環状導電膜であるロウ付けランド１３１が電気的に接続されると共に固定される。ここで図の端子パッド１１４は、２つ信号端子ＳＧＬが４組ある４チャネルを想定して配置されているが、これ以外の端子パッド１１４の数及び配置であってもよい。
【００２３】
図５は、受信用フレキシブル基板１３０が接続された端子部１１３を拡大して示す斜視図である。この図に示されるように、受信用フレキシブル基板１３０には、リードアレイ１３５の金属リード１３７に対応して穴１３２が形成され、その周りに環状導電膜であるロウ付けランド１３１が形成されている。ロウ付けランド１３１はそれぞれ受信用フレキシブル基板１３０内の適切な配線１３３に接続されている。これにより、はんだ１３９は、金属リード１３７と端子パッド１１４とを接続すると共に、更にロウ付けランド１３１にも接続され、電気的な接続と共に、受信用フレキシブル基板１３０及びリードアレイ１３５を端子部１１３に固定する。
【００２４】
図６は、ピッチＰ、パッド幅ＷP及びリード幅ＷLの定義を説明するための図である。この図においてロウ付けは省略されている。この図に示されるように、ピッチＰ、パッド幅ＷP及びリード幅ＷLは、受信用モジュール基板１１２の端子部１１３の基板面上で、受信用フレキシブル基板１３０の接触する端面方向の長さでそれぞれ定義される。ピッチＰは端子パッド１１４の配置の間隔であり、パッド幅ＷPは端子パッド１１４の幅であり、リード幅ＷLは金属リード１３７の幅である。高周波信号のパッド配置は、図４に示されるように、ＧＮＤ−ＳＧＬ−ＳＧＬ−ＧＮＤの配置をした場合には、４チャンネル分で１３本のリードが必要となる。受信用光サブアセンブリ１１０の端子部１１３の横幅を８ｍｍとした場合、ピッチＰは０．６ｍｍとなり、この時パッド幅ＷPは、０．２１ｍｍとなる。ここで本実施形態では、リード幅ＷLを０．１５〜０．２ｍｍとすることで、金属リード１３７自身の強度を確保している。本実施形態の接続は、特にピッチＰが０．６ｍｍ以下となる場合に有効である。
【００２５】
図７は、受信用光サブアセンブリ本体１１１に受信用フレキシブル基板１３０が取付けられる際の様子について示す図である。この図に示されるように、まず、受信用モジュール基板１１２の端子部１１３を挟む幅で整列されたリードアレイ１３５の金属リード１３７を、受信用フレキシブル基板１３０の穴１３２を介して端子部１１３に取付ける。次に、端子部１１３側からはんだ１３９を端子パッド１１４、金属リード１３７及びロウ付けランド１３１に接触するように流し固定する。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態の光モジュールである受信用光サブアセンブリ１１０は、端子部１１３の端子パッド間のピッチが狭くなった場合であっても、リード固定部１３６により金属リード１３７が固定されているため、金属リード１３７の曲げ等の不具合を防止することができ、十分な強度でフレキシブル基板を接続することができる。また、１度のロウ付けにより端子パッド１１４、金属リード１３７及びロウ付けランド１３１を取付けることが出来るため、製造工程を短縮することができると共に、金属リード１３７の不具合の発生機会を削減することができる。また、受信用フレキシブル基板１３０を端子部１１３とリード固定部１３６とで挟み込むように取付けるため、より十分な強度でフレキシブル基板を接続することができる。
【００２７】
図８には、上述の実施形態の変形例について示す図である。上述の実施形態においては、金属リード１３７はリード固定部１３６に端子部１１３を挟めるように２列で形成することとしたが、図８の変形例では、端子部１１３は受信用モジュール基板１１２の片面にのみ形成されることとし、これに合わせて金属リード１３７をリード固定部１３６に１列で整列して固定されるようにしている。このような構成とした場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、この変形例において、受信用フレキシブル基板１３０の接続の強度が不足するときには、リード固定部１３６をねじ１１６等により受信用モジュール基板１１２に固定することとしてもよい。
【００２８】
上述の実施形態においては、端子部１１３とリード固定部１３６とにより受信用フレキシブル基板１３０を挟むようにすることとしたが、端子部１１３と送信用フレキシブル基板１３０との間にリード固定部１３６を配置することとしてもよい。
【００２９】
また、上述の実施形態においては、受信用光サブアセンブリ１１０を用いる例について説明したが、送信用光サブアセンブリ１０４を用いた場合であっても同様であり、本発明の構成を適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１００  光送受信装置、１０２  外部接続用光コネクタ、１０３  光フィルタ、１０４  送信用光サブアセンブリ、１０５  接続コネクタ、１０７  第１基板、１０９  第２基板、１１０  受信用光サブアセンブリ、１１１  受信用光サブアセンブリ本体、１１２  受信用モジュール基板、１１３  端子部、１１４  端子パッド、１１７  光コネクタ、１２５  送信用フレキシブル基板、１３０  受信用フレキシブル基板、１３１  ロウ付けランド、１３２  穴、１３３  配線、１３５  リードアレイ、１３６  リード固定部、１３７  金属リード、１３９  はんだ。
【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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【図７】
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【図８】
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