(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に装着されるパッケージであって、
電子−光送信器と、
光−電子受信器と、
前記送信器及び前記受信器に電気的に接続するパッドと、当該パッケージを前記基板に電気的に接続するバンプ・コネクタと、を含む回路パッケージングとを備え、
前記回路パッケージングは、更に前記パッドと前記バンプ・コネクタとに垂直力を加える内部ばね機構とを含み、前記受信器及び前記送信器を前記パッド及び前記バンプ・コネクタを介して前記基板に電気的に接続することを特徴とするパッケージ。
【請求項２】
前記送信器と前記受信器とを取り巻く電磁干渉シールドをさらに含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
前記パッケージは、それを構成するモジュール内の構成部品のための熱伝導材料により形成されたカバーをさらに含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項４】
前記送信器および前記受信器を光ファイバに接続する手段をさらに含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項５】
少なくとも前記送信器および前記受信器の上部を覆うカバーをさらに含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項６】
前記パッケージがホット・プラグ可能であることを特徴とする、請求項１または６に記載のパッケージ。
【請求項７】
前記パッケージの下部に具備された位置合わせピンと該ピンを収める前記基板に具備された位置合わせ穴とを更に含み、前記ピンが前記穴に位置されるまで前記バンプ・コネクタを基板から離れた状態に維持し、前記ピンが前記穴に位置合わせされ係合した場合に前記パッケージが基板上に正しく装着されることを特徴とする、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項８】
トランシーバ・アセンブリおよび回路パッケージングが挿入されたモジュールを含むパッケージであって、
前記パッケージを基板に装着する装着機構とを含み、
前記回路パッケージングは、前記パッケージを前記基板に電気的に接続するバンプ・コネクタを含み、前記バンプ・コネクタと前記基板との間の接触を保証する垂直力を与えることを特徴とするパッケージ。
【請求項９】
前記モジュールは少なくとも上部を覆うカバーを含み、前記パッケージは前記パッケージの下部に具備された位置合わせピンと該ピンを収める前記基板に具備された位置合わせ穴とを更に含み、前記ピンを前記穴に係合させることにより、前記パッケージが前記基板への挿入および前記基板からの取り外しが可能であることを特徴とする、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１０】
前記カバーを含む前記パッケージがホット・プラグ可能であることを特徴とする、請求項９に記載のパッケージ。
【請求項１１】
前記回路パッケージングが、当該バンプ・コネクタに垂直力を与える弾性部材に接着されたフレキシブル回路を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のパッケージ。
【請求項１２】
前記弾性部材がＵ字ばねであることを特徴とする、請求項１１に記載のパッケージ。
【請求項１３】
前記回路パッケージングの前記モジュール・ハウジングへの挿入と前記モジュール・ハウジングからの取り外しを行うための結合機構をさらに含む、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１４】
前記トランシーバ・アセンブリが光トランシーバ・アセンブリであることを特徴とする、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１５】
前記回路パッケージングが、前記基板に接触する熱伝導体を含むことを特徴とする、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１６】
前記結合機構が、前記回路パッケージングの側面から延びる位置合わせピンと、前記モジュール・ハウジング内の穴とを含み、前記回路パッケージングが前記モジュール・ハウジングに正しく挿入されると前記位置合わせピンが前記モジュール・ハウジング内の対応する穴に係合することを特徴とする、請求項１３に記載のパッケージ。
【請求項１７】
前記トランシーバ・アセンブリがリードを含み、前記回路パッケージングが前記リードを受け入れるフラット・コネクタ・パッドを含み、それによって前記トランシーバ・アセンブリを前記回路パッケージングに電気的に接続することを特徴とする、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１８】
前記装着機構が前記モジュールの下部から延びる位置合わせピンを含み、モジュールが基板上に正しく配置されると前記位置合わせピンが基板内の対応する凹部と係合することを特徴とする、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１９】
前記カバー内に電磁干渉シールドをさらに含む、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項２０】
前記モジュールが正しく配置されるまで前記バンプ・コネクタを基板から離れた状態に維持する手段をさらに含む、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項２１】
前記モジュールがホット・プラグ可能であることを特徴とする、請求項８に記載のパッケージ。
【請求項２２】
トランシーバ・アセンブリおよび回路パッケージングが挿入されたモジュールを含むパッケージであって、該回路パッケージングがトランシーバ・アセンブリに電気的に接続するパッドと、当該パッケージを前記基板に電気的に接続するバンプ・コネクタと、前記パッド及び前記バンプ・コネクタに垂直力を加える内部ばね機構とを含む、前記パッケージを基板上に装着する方法であって、
前記パッケージを前記バンプ・コネクタを介して前記基板に電気的に接続するステップとを備え、
前記回路パッケージングは、前記バンプ・コネクタと前記基板との間の接触を保証する垂直力を与えることを特徴とする方法。
【請求項２３】
少なくとも前記モジュールの上部を覆うカバーを前記モジュールおよび前記基板の少なくとも一方に装着するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記垂直力を与えるステップが、フレキシブル回路を弾性部材に装着するステップと、コネクタを前記弾性部材の上方に配置するステップとを含むことを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記パッケージが前記基板に正しく挿入されるまで前記バンプ・コネクタを前記基板から離れた状態に維持するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
フレキシブル回路と、
前記フレキシブル回路を装着する弾性部材と、
前記フレキシブル回路を所望のユニットに電気的に接続するバンプ・コネクタとを含み、前記弾性部材が前記バンプ・コネクタに垂直力を与えて前記バンプ・コネクタと前記所望のユニットとの間の接続を保証する、回路パッケージング。
【請求項２７】
当該回路パッケージング、ハウジングおよび前記所望のユニットを固定する装着機構を含み、該装着機構が、当該回路パッケージングの側面および下部のうちの少なくとも一方から延びる位置合わせピンを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の回路パッケージング。
【請求項２８】
前記所望のユニットがモジュール・ハウジングおよび基板のうちの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項２６に記載の回路パッケージング。
【請求項２９】
基板上に装着されたパッケージのアレイであって、
前記アレイの各パッケージが、
電子アセンブリおよび回路パッケージングが挿入されたモジュール・ハウジングを含むモジュールと、
少なくとも前記モジュールの上部を覆うカバーと、
前記パッケージを前記基板に装着する装着機構とを含み、
前記回路パッケージングは、前記パッケージを前記基板に電気的に接続するバンプ・コネクタを含み、前記バンプ・コネクタの接触を保証する垂直力を与えることを特徴とする配列。
【請求項３０】
前記装着機構が前記アレイ内の各パッケージの取り外しを可能にすることを特徴とする、請求項２９に記載の配列。
【請求項３１】
前記装着機構が、前記アレイ内の前記各パッケージの下部からの延長部を含み、前記基板が前記延長部を受け入れる凹部を含むことを特徴とする、請求項２９に記載の配列。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速電子モジュールを含むパッケージに関し、具体的にはトランシーバに係わる。本発明のパッケージは、小型の物理的サイズと、シールドと、プラグ可能性と、マルチギガビットの伝送速度と、エンド・ユーザによる調整の容易さとのうちの１つまたは複数の特徴を有することができる。
【０００２】
【従来の技術】
電気−光学変換器などの多くのタイプの電子モジュールが発行済み特許および技術文献に記載されている。市販デバイスも入手可能である。
【０００３】
多くの従来技術の光コネクタは、チップ上に並直列変換器／直並列変換器が実装されていた。たとえば、光ファイバ・リンク・カード（ＯＬＣ）を開示している米国特許第５０３９１９４号を参照されたい。しかし、並直列変換器／直並列変換器を使用すると、空間を使い過ぎ、接続速度が低下する。コンピュータの外部だけでなくコンピュータ自体の内部でファイバ・チャネル標準を使用することができるため、小型で高速な相互接続モジュールが必要である。
【０００４】
並直列変換器／直並列変換器を不要にする１つの構成は、米国特許第５１１７４７６号に記載されている。その中で開示されている光トランシーバ・パッケージは差込み可能なサブアセンブリを備える。これによって、機能構成要素を組み立ててサブアセンブリとして試験した後、ハウジング内に容易に組み込むことができる。ハウジングは、外部ケーシングを備え、その下部を回路基板に装着する。様々なリードによって能動部品を、回路基板の縁に沿って延びるポストの列に接続する。これらのポストは基板にはんだづけされる。したがって、サブアセンブリは最初は差込み可能であるが、基板上に取り付けた後は、そのモジュールはホット・プラグ可能ではなくなる。すなわち、構成全体を遮断しなければ１つの構成部品を交換することができない。
【０００５】
並直列変換器／直並列変換器を不要にする他の構成は、米国特許第５２８０１９１号に記載されている。その中で開示されているトランシーバと共に使用するパッケージングは、成形構成部品を使用してパッケージ内で自動的に光アライメントを実現する。このパッケージはさらにその下側に金属要素を備えて、ヒート・シンクと電磁干渉からの保護機能とを与える。電子サブアセンブリは、下部から突き出た複数のリードを有するプリント基板を含む。パッケージを組み立てると、これらのリードがパッケージの残りの部分を超えて延び、共通基板に差し込まれるようになっている。光サブアセンブリから延びるリードを直接プリント回路基板に装着する。
【０００６】
基板に装着するパッケージの数が増えるにつれて、パッケージをホット・プラグ可能、すなわち構成全体を遮断しなくても１つのパッケージを交換することができるようにする必要がある。上述のコネクタはホット・プラグ可能ではない。上述の構成のピンは、デバイスを組み立てるときに基板上の穴の中にはんだづけされる。したがって、構成全体を遮断しなければ基板からパッケージを取り外すことができない。
【０００７】
さらに、上述の構成のピンと穴の電気コネクタを使用すると、パッケージを基板の両面に実装する能力が制限される。空間要件がますます厳しくなり、組立て済み基板が備える機能に対する要求が増えるに従って、基板の両面への実装が実現可能であることが望ましい。このような２面実装の結果、基板全体の表面積を効率的に使用することができ、基板の数または大きさ、あるいはその両方が削減される。
【０００８】
並直列変換器／直並列変換器を不要にすると同時に２面実装を可能にする他の構成は、米国特許第５５４６２８１号に記載されている。その中で開示されているモジュールは、その下部から延びる雄リボン・コネクタを使用し、この雄リボンコネクタはカードに装着された雌リボン・コネクタに差し込まれる。基板からこのモジュールを取り外すには、雄コネクタを雌コネクタから引き抜く。この構成によって、モジュールを迅速に交換することができる。このリボン・アセンブリは、モジュールを基板の両面に実装することができるようにするが、前述のピンと穴のコネクタはこの能力を制限していた。しかし、コネクタ自体の長さに付随する他の問題が依然として残り、リボン構成の必要サイズに関する問題もある。
【０００９】
上記の構成はすべて、カバー設計と電気コネクタを一体にする。したがって、回路、カバー、基板上の実装などの構成部品の設計の変更が難しく、エンド・ユーザにはうまく行えない。したがって、エンド・ユーザは回路基板の適用分野における変動する要求を満たすのに十分な設計上の柔軟性を得ることができない。
【００１０】
高速応用分野における上述のコネクタの主な欠点は、電気コネクタ自体の長さのために、コネクタがマルチギガビットの伝送速度で動作することができないことである。さらに、長い電気コネクタを使用することによってキャパシタンスとインダクタンスが大きくなり、これらは高速伝送にとってきわめて望ましくなく、それらの影響を少なくするために構成部品を精密に作る必要がある。したがって、長いコネクタを使用すると空間の損失になり、これは電子装置では常に重要な問題である。結局、上記およびその他の問題を、ホット・プラグ可能で電気接続の長さを短縮するモジュールを設けることによって克服する必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、小型で、差込み可能で、マルチギガビットの伝送が可能であって、エンド・ユーザによる調整が可能なパッケージを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、パッケージにヒート・シンクと電磁干渉シールドを設けることである。
【００１３】
本発明の他の目的は、パッケージとその中の回路と共通基板とが正しく位置合わせされていることをエンド・ユーザに示すフィードバックを提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、パッケージ内で使用する回路の容易な交換を可能にすることである。
【００１５】
本発明の他の目的は、様々な共通基板およびシステム構成に対応するために、モジュールと共に使用する特定のカバーをエンド・ユーザが選択することができるようにすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記およびその他の目的は、電子−光送信器と、光−電子受信器と、パッケージを基板に電気的に接続するバンプ・コネクタとを含む、基板上に装着するパッケージを提供することによって実現可能である。バンプ・コネクタの使用は、パッケージ自体のサイズを縮小し、パッケージと基板との電気接続の長さを短縮し、データ伝送速度能力を向上させるため、特に有利である。
【００１７】
このパッケージは、バンプ・コネクタに垂直力を加える内部ばね機構を備えるので有利である。この内部ばね機構上に回路パッケージングを装着する。
【００１８】
送信器と受信器を電磁干渉シールドで取り囲むことが好ましい。パッケージの能動部品用の熱伝導経路も設けることができる。送信器と受信器は光ファイバに接続することができる。
【００１９】
このパッケージは、少なくとも送信器と受信器の上部を覆うカバーを備える。パッケージは、カバー付きでもカバーなしでもホット・プラグ可能であることが好ましい。
【００２０】
パッケージの下部にある位置合わせピンを使用して、パッケージが基板上に正しく装着されるまでバンプ・コネクタを基板から離れた状態に維持しながら、パッケージを基板に機械的に装着することができる。
【００２１】
さらに、本発明の上記およびその他の目的は、モジュールと、モジュールに挿入された電子アセンブリと、モジュールに挿入された回路パッケージングとを含むパッケージを提供することによって達成することができる。回路パッケージングは、パッケージを基板に電気的に接続するバンプ・コネクタを備え、バンプ・コネクタと基板との間の接触を確実にする垂直力を与える。バンプ・コネクタは、モジュールが正しく配置されるまで基板と接触しないように保持される。
【００２２】
このパッケージは、パッケージを基板に装着するための、電気コネクタとは別個の装着機構も備えている。複数のパッケージの配列を基板に装着することができ、その場合、装着機構によって配列内の単一のパッケージを配列の外部へ取り外すことができる。この装着機構は、パッケージの下部からの延長部も備えることができ、基板はこの延長部を収容する凹部を備えることができる。
【００２３】
この回路パッケージングは、バンプ・コネクタに垂直力を加える弾性部材に接着されたフレキシブル回路を備えることができる。弾性部材はＵ字ばねとすることができる。回路パッケージングは、モジュールの他の部分を組み立て終えた後に、モジュールに差し込んだり取り外したりすることが容易に行える。回路パッケージングは、フレキシブル回路とバンプ・コネクタの下のスティフナを含むことができる。スティフナは金属製とすることができる。回路パッケージングは、基板に接触する熱伝導体を備えることができる。回路パッケージングは、その一側面から延びる位置合わせピンを備え、この位置合わせピンは回路パッケージがモジュールに正しく差し込まれるとモジュール内の対応する穴とかみ合う。
【００２４】
電子アセンブリはリードを備えることができ、回路パッケージはリードを受け入れるフラット・コネクタ・パッドを備えることができ、それによって光アセンブリが回路パッケージに電気的に接続される。電子アセンブリは、光送信器サブアセンブリと光受信器サブアセンブリを含むことができる。
【００２５】
位置合わせピンがモジュールの下部から延び、モジュールが基板上に正しく配置されると基板内の対応する穴とかみ合う。
【００２６】
このパッケージは、少なくともモジュールの上部を覆うカバーを備えることが好ましい。カバーはモジュールに装着することができ、パッケージは基板に抜き差し可能である。装着機構はカバー内に溝を備えることができる。あるいは、装着機構はカバーから延びるタブを備えることができる。カバー内には電磁干渉シールドも備えることができる。
【００２７】
本発明の上記およびその他の目的は、さらに、モジュールと、モジュールに挿入された電子アセンブリと、モジュールに挿入された回路パッケージとを含むパッケージを装着する方法を提供することによって達成することができる。この方法は、バンプ・コネクタを介してモジュールを基板に電気的に接続するステップと、回路パッケージを介してバンプ・コネクタに垂直力を加えるステップとを含む。
【００２８】
この方法は、カバーを基板に装着する際にモジュールがカバーに正しく差し込まれると可聴フィードバックを出すステップも含むことができる。この方法は、モジュールを電磁干渉から遮蔽するステップも含むことができる。
【００２９】
この方法は、バンプ・コネクタに垂直力を加えるステップも含むことができる。垂直力を加えるステップは、ばね機構にフレキシブル回路を装着するステップと、ばね機構の上方にバンプ・コネクタを配置するステップとを含むことができる。この方法は、モジュールが基板に正しく挿入されるまでバンプ・コネクタを基板から離れた状態に維持するステップも含むことができる。
【００３０】
本発明の適用可能なその他の範囲は、以下の詳細な説明を読めば明らかになろう。しかし、以下の詳細な説明および特定の例は、本発明の好ましい実施例を示すものであるが、当業者には、以下の詳細な説明を読めば本発明の精神および範囲内の様々な変更および修正が明らかになるため、例として示すに過ぎない。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明は、以下の詳細な説明と添付図面を参照すればよりよく理解できよう。図面は例示に過ぎず、したがって本発明を限定するものではない。
【００３２】
図１および図２に、本発明によるパッケージ１の概要を示す。図１に示す上面図には、カバー１２で覆われたモジュール１０を含むパッケージ１が図示されている。カバー１２の上には、図３に示すようにパッケージ１を基板に装着しやすくする溝１３がある。カバー１２は、ねじ２８を使用してモジュール１０に固定するのがよい。
【００３３】
図２に示す下面図からわかるように、モジュール１０は、図７に示す光アセンブリ２６を収容する区画６を有するモジュール・ハウジング１０’を備える。好ましい一実施例では、各モジュール１０に２つのこのような区画６および６’と光トランシーバ・アセンブリ２６、２６’を備える。モジュール・ハウジング１０’には回路パッケージング１１も収容される。回路パッケージング１１の上には、図３に示すようにパッケージ１を基板２０に長手方向に正しく挿入されるように保証する位置合わせピン９と、モジュール１０のヒート・シンクの役割を果たす熱伝導パッド４１が付いている。好ましい実施例では、モジュール１０は、モジュール・ハウジング１０’と、光トランシーバ・アセンブリ２６、２６’と、回路パッケージング、すなわち動作可能なトランシーバに必要なすべての構成部品を含む。
【００３４】
モジュール１０は、その中心に沿って取り外し通路７も有する。取り外し通路７は、直径が相応に小さいたとえばねじ回しなどの工具をモジュール１０内に挿入し、そこから力を用いて、基板２０に取り外し可能に取り付けられている位置合わせピン９を基板２０から取り外すことができるようにする。その他の取り外し技法も使用可能であり、たとえばこの技法をモジュール自体に組み込むこともできる。
【００３５】
モジュール１０は、図２に示すバンプ・コネクタ８を介して図３に示す基板２０に電気的に接続される。具体的には、バンプ・コネクタ８は回路パッケージング１１を基板２０に電気的に接続する。
【００３６】
バンプ・コネクタ
バンプ・コネクタ８はパッド間コネクタとも呼び、本発明で使用すると特に有利である。バンプ・コネクタを使用すると、以前のコネクタ構成よりも少ない金属と短いコネクタを使用して電気接続が得られる。これらの特徴により、インピーダンス／キャパシタンスが減少すると同時に、以前のコネクタ方式では不可能だった、たとえば４〜８ギガビットなどのより高速の伝送が可能になる。バンプ・コネクタによって、たとえばピンを穴にはんだづけするなどの固定電気接続が不要になるため、モジュール１０をホット・プラグ可能にすることもできる。
【００３７】
バンプ・コネクタ８は、２次元配列内に任意の所望のパターンで構成することができる。パッケージ設計は図７に示すフレキシブル回路３８上のバンプ・コネクタ８の配置の設計による影響を受けないことが明らかであるため、特定の高速信号用の最適パッド幾何形状は製作技法によってのみ制約され、パッケージ設計のコストや複雑さが増さない。
【００３８】
カバー設計および装着
図３からわかるように、パッケージ１は基板２０上に装着される。基板２０は、パッケージ１を受け入れる取付けブラケット１４を備える。取付けブラケット１４はカバー１２を把持するリップ１５を有する。このリップ１５には、パッケージ１のカバー１２にある溝１３が収まるへこみ１５’がある。パッケージ１に隣接するパッケージを収容するために取付けブラケット１６が用意されている。したがって、いくつかのパッケージ１を狭い間隔で並べて取り付けることができる。
【００３９】
基板２０は、図２に示すバンプ・コネクタ８を介して基板２０をモジュール１０の回路パッケージング１１に接続する導電領域を含むフラット・コネクタ・パッド４２も備える。基板２０は、モジュール１０の下部にある位置合わせピン９が収まる基板位置合わせ穴４３も備える。
【００４０】
図４は、フラット・コネクタ・パッド４２の拡大図であり、導電領域４４がはっきりと見える。これらの導電領域４４は、バンプ・コネクタ８を配置するために使用可能な２次元配列全体のすべての場所で使用可能であり、その結果、バンプ・コネクタ８によって形成されるパターンには制約がない。位置合わせピン９はさらに、位置合わせが達成されるまでバンプ・コネクタ８をフラット・コネクタ・パッド４２の導電領域４４から離れた状態に保持する役割も果たす。
【００４１】
図５でわかるように、基板２０が両面基板である場合、そのどちらの側でもモジュール１０を受け入れるように構成することができる。この図に図示されている構成部品は図３に図示されているものと同じである。モジュール１０の下部はすべて基板２０と接触し、したがって上部のモジュール１０の実際の位置は、下半分のモジュール１０の反対になることに留意されたい。この構成部の前面にはフェース・プレート２４を設けることができる。
【００４２】
図３および図５に示す基板装着構成では、他のパッケージに影響を与えずに特定の１つのパッケージ１を基板２０に挿入したり取り外したりすることができる。これによって、パッケージ１はホット・プラグ可能にすることができる。すなわち構成全体を遮断しなくても１つの構成部品を交換することができる。本発明のこの態様は、１つのユニットを形成するために集積するパッケージの数が増えるに従って、ホット・プラグ可能な光モジュールを備える必要、すなわち他のモジュールに影響を与えずに外部から単一のモジュールをアクセスする必要が生じるという認識に基づいている。
【００４３】
しかし、たとえば意図された動作環境の安定性要件が高い場合など、本発明のモジュールの使用に関するその他の考慮すべき点が、ホット・プラグ可能であることの便利さよりも優先する場合には、パッケージ１を基板２０に永久的に装着することができる。図３および図５に示すブラケット１５を使用する以外に、モジュール１０を基板２０に装着することができるそのような構成を図６に示す。具体的には、図６ではカバー１２は、カバー１２を基板２０に装着するためのねじ２３を収める穴を有するタブ２２を備える。基板２０には、基板２０上の適切な場所にねじ２３を受け入れるための穴があるのは明らかである。さらに、カバー１２とモジュール１０が両方とも基板２０に機械的に取り付けられるため、カバー１２をモジュール１０に固定するのにねじ２８は不要である。
【００４４】
カバー１２をモジュール１０とは独立して設計することによって、エンド・ユーザはモジュール１０自体の設計または製造に影響を与えることなく特定の適用分野に合わせて固定方式をカスタマイズすることができる。カバー設計はモジュール設計とは独立しているため、図３および図５（外部アクセスがきわめて容易）と図６（基板に永久的に固定されているため外部アクセスがない）とに示す両極端の間の、所与の環境のための必要な安定性レベルと所望のレベルのアクセスしやすさを実現する任意の数のカバー構成が実現可能なことは明らかである。構成のこのような様々な変形態様には、図６に示す永久的に装着されたカバー１２からモジュール１０を取り外すことが可能なものも含まれることになる。
【００４５】
さらに、カバー１２は１つのモジュール１０だけを覆うものとは限定されないことに留意されたい。カバー１２は任意の所望の数のモジュール１０を収容するように設計することができる。また、カバー１２は、リベット、ねじ、押込み留め具、スライド・レールなど、任意の装着機構を使用して基板に装着可能であることは明らかである。
【００４６】
カバー１２の特定の構成には関係なく、カバー１２は金属またはその他の導電および熱伝導材料で製作され、それによってモジュール１０内の構成部品のヒート・シンクとして機能するので有利である。さらに、内部電磁干渉（ＥＭＩ）シールドを、カバー１２と一体化することもカバー１２と接触させて設けることもできる。たとえばインストルメント・スペシャルティーズ社製のベリウム銅製のフィンガ・シールディングなど、標準フィンガ・ストックをカバー１２の内面に装着または一体化し、ＥＭＩシールドとして機能させることができる。ＥＭＩシールドは、カバー１２と組合わさって、モジュール１０の構成部品のヒート・シンクの役割を果たす。
【００４７】
パッケージの内容
図７はパッケージ１の分解図である。この図で使用されている参照番号は上述の図面の説明で使用した番号と同じである。カバー１２の上部にあるカバー穴３０にセルフ・スレッディングねじ２８を挿入する。次にこのねじ２８をモジュール穴３２に挿入してカバー１２を固定する。
【００４８】
図からわかるように、１対の光アセンブリ２６、２６’をそれぞれの区画６、６’に挿入する。光アセンブリ２６、２６’は、たとえば送信器サブアセンブリ２６と受信器サブアセンブリ２６’を含み、それによってトランシーバを形成する。光アセンブリ２６、２６’は、フラット・コネクタ・パッド８’を介してそれらを回路パッケージング１１に接続するリード２７を備える。リード２７の反対側の端部で、光アセンブリ２６、２６’を好都合な方式で光ファイバに接続することができる。
【００４９】
各区画６、６’はコネクタ・プラグが収まるソケット３５、３５’を備える。ソケット３５、３５’はＳＣデュプレックス・プラグが収まる寸法であることが好ましい。さらに、図７に示す特定の実施例では、ソケット３５がデータ送信用のプラグのみを受け入れ、ソケット３５’がデータ受信用のプラグのみを受け入れるように設計されている。
【００５０】
回路パッケージング
図７に回路パッケージング１１をパッケージ１と関係させて示し、図８ないし図１０にその拡大図を示す。回路パッケージング１１は、たとえばＵ字ばねなどの弾力性また弾性部材３３に取り付けられたフレキシブル回路３８を含む。弾性部材３３は、力が加えられてもすぐに復元する部材ならどのような部材でもよい。弾性部材３３は、バンプ・コネクタ・パッド８とフラット・コネクタ・パッド８’とに均一な垂直力を与えることが好ましい。
【００５１】
フレキシブル回路３８は、フラット・コネクタ・パッド８’を使用して光アセンブリ２６、２６’に接続され、フラット・コネクタ・パッド８’は、光アセンブリ２６、２６’と回路パッケージング１１がモジュール・ハウジング１０’に挿入されるとき、リード２７に接触する。フレキシブル回路３８には１対のポテンショメータ２５、２５’を取り付けることが好ましい。ポテンショメータ２５、２５’はそれぞれの光アセンブリ２６、２６’のドライブ回路を調整する。ポテンショメータ２５、２５’にはモジュール１０内の受け取りポート２９を介してアクセスすることができる。フラット・コネクタ・パッド８’は、図７に示すように、モジュール１０内のコネクタ開口部３１にあるリード２７と接触する。
【００５２】
フレキシブル回路３８の折り返しの間にスティフナ４０、４０’を挿入することができる。これらのスティフナ４０、４０’は、内部ヒート・シンクの役割も果たすように金属製であることが好ましい。スティフナ４０は、バンプ・コネクタ８の物理的基礎となる。
【００５３】
前述のように、位置合わせピン９によってモジュール１０の回路パッケージング１１が基板２０に装着される。位置合わせピン９は、コネクタ・パッドへの近接によって機械公差を小さくするほかに、位置合わせピンが基板２０内の凹部４３に挿入されるまでバンプ・コネクタ、すなわちコネクタ・パッド８を基板２０のフラット・コネクタ・パッド４２から離れた状態に維持する。これらの位置合わせピン９は、挿入されると装着者に対して可聴フィードバックを出す。言い換えると、位置合わせピンは凹部４３に挿入されるとカチッと鳴る。
【００５４】
位置合わせピン９の構成の単純な変形を使用して、モジュール１０が基板２０上の不適切な場所に配置されるのを防ぐことができる。さらに、基板２０へのモジュール１０の位置合わせと装着は、バンプ・コネクタ８自体ではなく位置合わせピン９を使用して実現されるため、バンプ・コネクタ８によって形成されるパターンはそれによって形成される２次元配列内で制約されない。最後に、位置合わせピン９がバンプ・コネクタ８に近接しているため、機械公差が抑制される。
【００５５】
回路パッケージ１１には、パッド間コネクタ８をモジュール１０に入れる垂直力を加えるために必要な機械アセンブリが組み込まれている。回路パッケージング１１内で、フレキシブル回路３８を折り曲げ、弾性部材３３に巻き付けて接着する。弾性部材３３とスティフナ４０はバンプ・コネクタ８に均一な垂直力を加える。弾性部材３３は、パッケージ１の外観にもエンド・ユーザがパッケージ１をカバー１２を介して基板２０に装着するために選択した取付け方法にも影響を与えずに、必要な使用法に応じて変えることができる。たとえば、弾性部材３３にのみ変更を加えるだけで、加えられる垂直力を容易に変えることができる。
【００５６】
回路パッケージング１１は、回路パッケージング１１の側面上の位置合わせピン３６とモジュール１０の側面にある対応する位置合わせ穴３４とを使用してモジュール・ハウジング１０’内に取り付ける。位置合わせピン３６は、穴３４に挿入されると、可聴フィードバック、すなわちカチッという音を出して、回路パッケージング１１がモジュール自体１０に正しく挿入されるように保証する。
【００５７】
モジュール１０の様々な実施態様によって異なる電子部品または光学部品あるいはその両方が必要になるため、モジュール１０内の回路パッケージング１１を容易に交換することができることによってエンド・ユーザによるモジュール１０の調整可能度が増す。さらに、位置合わせピン３６の構成の単純な変形を使用して、回路パッケージング１１が不適切なモジュール・ハウジング１０’に入れられるのを防ぐことができる。さらに、モジュール・ハウジング１０’への回路パッケージング１１の位置合わせと装着が、電気コネクタ自体ではなく位置合わせピン３６を使用して行われるため、フラット・コネクタ８’によって形成されるパターンが制約されず、エンド・ユーザによる調整が可能である。
【００５８】
回路パッケージング１１にはいくつかの利点がある。位置合わせピンは、光学部品と電子部品の間の適合を行う容易な機構となる。フレキシブル回路の使用によって、電子部品を光学アセンブリに対して３次元のすべてにおいて隣接して配置することができ、それによって、光学部品と電気回路が異なる平面にあることによって課される制約がなくなる。これは放射雑音およびクロスカップリングの削減と、マルチギガビット信号の品質の向上のために重要である。フレキシブル回路３８は、媒体インタフェース・コネクタとバンプ・コネクタとの間に機械フロートも設ける。これによって、媒体ケーブルとパッケージとの間の応力が小さくなる。
【００５９】
結論
上述のパッケージは、たとえば長さ３８．１ｍｍ、高さ１０ｍｍ、幅２５．４ｍｍの全体寸法で使用することができる。この寸法例は、ＩＥＥＥ  Ｐ１３８６（コモン・メザニン・カード）規格案で定義されている形状因子に従って決めたものである。
【００６０】
上記の特定の要素をすべて互いに組み合わせて使用した場合、その結果のパッケージ１は小型になり、マルチギガビットの伝送に対応することができ、位置合わせ機構９とバンプ・コネクタ８を含むカバー１２と回路パッケージング１１をエンド・ユーザが調整することができるようになる。さらに基板２０に固定されていないカバー１２を使用することによって、パッケージ１がホット・プラグ可能になる。すなわち、他のパッケージに影響を与えずに１つのパッケージを基板から取り外したり挿入したりすることができる。あるいは、カバー１２を基板２０に固定する場合、またはカバー１２がいくつかのモジュール１０を覆う場合は、モジュール１０自体をホット・プラグ可能な状態にしておくことができる。すなわち、モジュールを、他のモジュールに影響与えずに基板２０およびカバー１２に抜き差し可能にすることができる。
【００６１】
以上、本発明について説明したが、本発明は多くの方法で変更することができることは明らかであろう。そのような変更は、本発明の精神および範囲からの逸脱とはみなされず、当業者には明らかであると思われるすべての変更は、特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【００６２】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００６３】
（１）基板上に装着されるパッケージであって、
電子−光送信器と、
光−電子受信器と、
当該パッケージを前記基板に電気的に接続するバンプ・コネクタとを含む、パッケージ。
（２）前記バンプ・コネクタに垂直力を加える内部ばね機構をさらに含む、上記（１）に記載のパッケージ。
（３）前記内部ばね機構に装着された回路パッケージングをさらに含む、上記（２）に記載のパッケージ。
（４）前記送信器と前記受信器とを取り巻く電磁干渉シールドをさらに含む、上記（１）に記載のパッケージ。
（５）パッケージの能動構成部品のための熱伝導経路をさらに含む、上記（１）に記載のパッケージ。
（６）前記送信器および前記受信器を光ファイバに接続する手段をさらに含む、上記（１）に記載のパッケージ。
（７）少なくとも前記送信器および前記受信器の上部を覆うカバーをさらに含む、上記（１）に記載のパッケージ。
（８）前記パッケージがホット・プラグ可能であることを特徴とする、上記（１または７）に記載のパッケージ。
（９）パッケージの下部にあり、パッケージが基板上に正しく装着されるまで前記バンプ・コネクタを基板から離れた状態に維持しながらパッケージを基板上に機械的に装着する位置合わせピンをさらに含むことを特徴とする、上記（１）に記載のパッケージ。
（１０）トランシーバ・アセンブリおよび回路パッケージングが挿入されたモジュール・ハウジングを含むモジュールと、
当該パッケージを基板に装着する装着機構とを含み、
前記回路パッケージングは、当該パッケージを前記基板に電気的に接続するバンプ・コネクタを含み、前記バンプ・コネクタと前記基板との間の接触を保証する垂直力を与えることを特徴とするパッケージ。
（１１）少なくとも前記モジュールの上部を覆うカバーをさらに含み、前記カバーが前記モジュールに装着され、当該パッケージが前記基板への挿入および前記基板からの取り外しが可能であることを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（１２）前記カバーを含む当該パッケージがホット・プラグ可能であることを特徴とする、上記（１１）に記載のパッケージ。
（１３）前記回路パッケージングが、当該バンプ・コネクタに垂直力を与える弾性部材に接着されたフレキシブル回路を含むことを特徴とする、上記（１２）に記載のパッケージ。
（１４）前記弾性部材がＵ字ばねであることを特徴とする、上記（１３）に記載のパッケージ。
（１５）前記回路パッケージングの前記モジュール・ハウジングへの挿入と前記モジュール・ハウジングからの取り外しを行うための結合機構をさらに含む、上記（１０）に記載のパッケージ。
（１６）前記トランシーバ・アセンブリが光トランシーバ・アセンブリであることを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（１７）前記回路パッケージングが、前記基板に接触する熱伝導体を含むことを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（１８）前記結合機構が、前記回路パッケージングの側面から延びる位置合わせピンと、前記モジュール・ハウジング内の穴とを含み、前記回路パッケージングが前記モジュール・ハウジングに正しく挿入されると前記位置合わせピンが前記モジュール・ハウジング内の対応する穴に係合することを特徴とする、上記（１５）に記載のパッケージ。
（１９）前記トランシーバ・アセンブリがリードを含み、前記回路パッケージングが前記リードを受け入れるフラット・コネクタ・パッドを含み、それによって前記トランシーバ・アセンブリを前記回路パッケージングに電気的に接続することを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（２０）前記装着機構が前記モジュールの下部から延びる位置合わせピンを含み、モジュールが基板上に正しく配置されると前記位置合わせピンが基板内の対応する凹部と係合することを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（２１）前記装着機構が前記カバー内の溝を含むことを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（２２）前記装着機構が前記カバーから延びるタブを含むことを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（２３）前記カバー内に電磁干渉シールドをさらに含む、上記（１０）に記載のパッケージ。
（２４）前記モジュールが正しく配置されるまで前記バンプ・コネクタを基板から離れた状態に維持する手段をさらに含む、上記（１０）に記載のパッケージ。（２５）前記モジュールがホット・プラグ可能であることを特徴とする、上記（１０）に記載のパッケージ。
（２６）モジュール・ハウジングと、前記モジュール・ハウジングに挿入されたトランシーバ・アセンブリと、前記モジュール・ハウジングに挿入された回路パッケージングとを含むモジュールを含むパッケージを基板上に装着する方法であって、
パッケージをバンプ・コネクタを介して基板に電気的に接続するステップと、前記回路パッケージングを介して前記バンプ・コネクタに垂直力を与えるステップとを含む方法。
（２７）少なくとも前記モジュールの上部を覆うカバーを前記モジュールおよび前記基板の少なくとも一方に装着するステップをさらに含む、上記（２６）に記載の方法。
（２８）前記垂直力を与えるステップが、フレキシブル回路を弾性部材に装着するステップと、コネクタを前記弾性部材の上方に配置するステップとを含むことを特徴とする、上記（２６）に記載の方法。
（２９）前記モジュールを電磁干渉から遮蔽するステップをさらに含む、上記（２６）に記載の方法。
（３０）前記パッケージが前記基板に正しく挿入されるまで前記バンプ・コネクタを前記基板から離れた状態に維持するステップをさらに含む、上記（２６）に記載の方法。
（３１）フレキシブル回路と、
前記フレキシブル回路を装着する弾性部材と、
前記フレキシブル回路を所望のユニットに電気的に接続するバンプ・コネクタとを含み、前記弾性部材が前記バンプ・コネクタに垂直力を与えて前記バンプ・コネクタと前記所望のユニットとの間の接続を保証する、回路パッケージング。（３２）当該回路パッケージング、ハウジングおよび前記所望のユニットを固定する装着機構を含み、該装着機構が、当該回路パッケージングの側面および下部のうちの少なくとも一方から延びる位置合わせピンを含むことを特徴とする、上記（３１）に記載の回路パッケージング。
（３３）前記所望のユニットがモジュール・ハウジングおよび基板のうちの少なくとも一方であることを特徴とする、上記（３１）に記載の回路パッケージング。
（３４）基板上に装着されたパッケージの配列であって、
各パッケージが、
電子アセンブリおよび回路パッケージングが挿入されたモジュール・ハウジングを含むモジュールと、
少なくとも前記モジュールの上部を覆うカバーと、
前記パッケージを前記基板に装着する装着機構とを含み、
前記回路パッケージングは、前記パッケージを前記基板に電気的に接続するバンプ・コネクタを含み、前記バンプ・コネクタの接触を保証する垂直力を与えることを特徴とする配列。
（３５）前記装着機構が当該配列内の単一のパッケージの取り外しを可能にすることを特徴とする、上記（３４）に記載の配列。
（３６）前記装着機構が、前記パッケージの下部からの延長部を含み、前記基板が前記延長部を受け入れる凹部を含むことを特徴とする、上記（３４）に記載の配列。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパッケージの上面透視図である。
【図２】本発明のパッケージの下面透視図である。
【図３】図１および図２に示すパッケージを基板にどのように装着することができるかを示す透視図である。
【図４】図３に示す基板接触部の拡大透視図である。
【図５】図１および図２に示すようないくつかのパッケージを基板上にどのように装着することができるかを示す透視図である。
【図６】パッケージを基板に装着する代替装着方式を示す透視図である。
【図７】パッケージの分解透視図である。
【図８】回路パッケージングの側面図である。
【図９】図８に示す回路パッケージングの上面透視図である。
【図１０】回路パッケージングの下面透視図である。
【符号の説明】
１  パッケージ
７  取り外し通路
８  バンプ・コネクタ
９  位置合わせピン
１０  モジュール
１０’  モジュール・ハウジング
１１  回路パッケージング
１２  カバー
４１  熱伝導パッド
【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】
0003542890.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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