(57)【要約】  接続装置（３００）は、多層セラミック基板（３００ａ）の内層に設けられた内層ＧＮＤ（３４０）と、内層ＧＮＤ（３４０）上に誘電体層を介して設けられた第１伝送路（３１０）、および内層ＧＮＤ（３４０）と電気的に接続されて設けられた表面ＧＮＤ（３２０）およびリード（３６０），（３７０）とを設け、各リード（３６０），（３７０）は、フレキシブル基板上の第２伝送路およびＧＮＤ層に設けられたスルーホールに嵌合して接続する。
2009113156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた接地電極層と、前記接地電極層上に誘電体層を介して設けられた第１伝送路を有し、前記第１伝送路と、前記接地電極層または、当該接地電極層と電気的に接続された平面にそれぞれ接続された複数のリードとを設け、前記複数のリードはフレキシブル基板上の第２伝送路および接地電極に設けられたスルーホールに嵌合して電気的に接続されることを特徴とする接続装置。
【請求項２】
前記誘電体基板上に前記第１伝送路以外の複数の線路を有し、各線路はリードにそれぞれ接続され、当該リードは前記フレキシブル基板に設けられたスルーホールに嵌合して電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
【請求項３】
前記第１伝送路が形成された基板において、当該第１伝送路を挟むように両側の基板端を切り欠き、前記接地電極の領域を露出させ、前記第１伝送路、露出させた接地電極層にそれぞれ接続された複数のリードを設け、前記複数のリードはフレキシブル基板上の第２伝送路および接地電極に設けられたスルーホールに嵌合して電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載の接続装置。
【請求項４】
前記第１伝送路が形成された基板および当該第１伝送路が電気的に接続された平面を有する第１誘電体は、誘電体多層基板で一括に作成されることを特徴とする請求項３に記載の接続装置。
【請求項５】
前記第１伝送路において、当該第１伝送路と同一の面上に第１伝送路を挟むように両側に設けられ、かつ誘電体層を介して設けられた接地電極層に電気的に接続された表面接地電極を有するグランデッドコプレーナ線路を用いることを特徴とする請求項４に記載の接続装置。
【請求項６】
前記誘電体多層基板としてセラミック多層基板を用いることを特徴とする請求項４に記載の接続装置。
【請求項７】
前記誘電体多層基板としてセラミック多層基板が用いられ、前記多層セラミック多層基板上のグランデッドコプレーナ線路において、表面接地電極部を基板端で切り欠き、切り欠き部の側面で表面接地電極と、誘電体を介して電気的に接続された接地電極層を電気的に接続することを特徴とする請求項５に記載の接続装置。
【請求項８】
前記フレキシブル基板は、基板の一方の面に第２伝送線路を有し、基板を介して他方の面に接地電極層を有することを特徴とする請求項７に記載の接続装置。
【請求項９】
前記フレキシブル基板のスルーホールの接地電極側から前記リードを差込み嵌合し、電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載の接続装置。
【請求項１０】
前記フレキシブル基板に空けたスルーホールにおいて、第２伝送路の接地電極面に配置されたスルーホールランドと、接地電極層の間隙を３０μｍ〜１５０μｍとし、所望の周波数特性を有することを特徴とする請求項９に記載の接続装置。
【請求項１１】
前記フレキシブル基板において、材料に液晶ポリマーを用いることを特徴とする請求項１０に記載の接続装置。
【請求項１２】
前記フレキシブル基板において、材料にポリイミドを用いることを特徴とする請求項１１に記載の接続装置。
【請求項１３】
前記フレキシブル基板において、第２伝送路の表面あるいは接地電極層の表面の少なくとも片方に絶縁層を有することを特徴とする請求項１２に記載の接続装置。
【請求項１４】
他の装置と嵌合するとともに、嵌合部分を封止する封止部をさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載の接続装置。
【請求項１５】
光信号を送信する光デバイスであって、
請求項１〜１４のいずれか一つに記載の接続装置を備え、
前記接続装置を伝送する電気信号に基づいて、レーザを制御することにより光信号を外部に送信する送信手段を備えたことを特徴とする光デバイス。
【請求項１６】
光信号を受信する光デバイスであって、
請求項１〜１４のいずれか一つに記載の接続装置を備え、
外部から受信した光信号を電気信号に変換した後に、当該電気信号を前記接続装置に出力する受信手段を備えたことを特徴とする光デバイス。
【請求項１７】
光信号を送受信する光デバイスであって、
請求項１〜１４のいずれか一つに記載の接続装置を備え、
前記接続装置を伝送する電気信号に基づいて、前記レーザを制御することにより光信号を外部に送信する送信手段と、
外部から受信した光信号を電気信号に変換した後に、当該電気信号を前記接続装置に出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板を接続する接続装置および光デバイスに関するものである。光デバイスとは、ＬＤや変調器などの電気−光変換部、ＰＤなどの光−電気変換部、また、それらを用いて構成された、送信機、受信機および送受信機を指す。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムに使用される光デバイスは、小型化、低コスト化が進んでおり、例えば、１０Ｇｂｐｓの光送受信機においては、Ｘ２、ＸＦＰ（１０Gigabit  Small  Form  Factor  Pluggable）に代表されるように、より小型で、低消費電力の光送受信機の規格が一般的になっている。【０００３】
それにともない、光送受信機の内部に使用される電気−光変換部および光−電気変換部においても、小型化が進み、ＸＭＤ−ＭＳＡ（Miniature  Device  Multi  Source  Agreement）に代表されるように、ＴＯＳＡ（Transmitter  Optical  SubAssembly）、ＲＯＳＡ（Reciever  Optical  SubAssembly）タイプの小型の規格が一般的になっている。【０００４】
また、上記のＴＯＳＡ、ＲＯＳＡでは、光部品とプリント基板との間をフレキシブル基板で接続することが一般的に行われている。図１６は、フレキシブル基板を備えた従来の光送受信機の構成を示す図である。同図に示すように、この光送受信機１０は、光レセプタクル１２と、ＲＯＳＡ１３ａと、ＴＯＳＡ１３ｂと、光部品端子１４と、フレキシブル基板１５と、プリント基板１６とを備えて構成される。【０００５】
光送受信機１０は、光コネクタ１１と光レセプタクル１２とを嵌合することにより光結合を行っており、光コネクタ１１に対する光レセプタクル１２の位置は、一般的に１００μｍ以下の制度が要求される。そのため、ＴＯＳＡ１３ｂ、ＲＯＳＡ１３ａなどの光部品は、光レセプタクル１２側の位置を基準として光送受信機１０に配置され固定される。あるいは、挿入されるコネクタに合う位置に動くようにＴＯＳＡ１３ａ、ＲＯＳＡ１３ｂは、光送受信機１０に固定されない場合もある。【０００６】
光レセプタクル１２側の位置を基準として光送受信機１０内にＴＯＳＡ１３ａ、ＲＯＳＡ１３ｂを配置することにより、ＲＯＳＡ１３ａ、ＴＯＳＡ１３ｂ、およびプリント基板１６の外形公差と位置公差により、光部品端子１４とプリント基板１６との間に位置ずれが生じる。この位置ずれにより、光部品端子１４とプリント基板１６の接続部では、接続端子を長くして、プリント基板１６の接続パッド位置に合うように整形し接続する必要があり、高周波信号の特性劣化、信号および電源間のショートが起こる恐れがあるが、インピーダンスコントロールされたフレキシブル基板１５を用いることにより、位置ずれの緩和、高周波特性保持の対策を施すことができる。【０００７】
また、光部品（ＲＯＳＡ１３ａ、ＴＯＳＡ１３ｂ）、光部品端子１４、フレキシブル基板１５等を接続する接続部１７の構造は、様々なものが考案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１等参照）。図１７、図１８は、従来の接続部の構造を示す図である。【０００８】
図１７に示す例では、接続部２０は、多層セラミック基板２１の表面パタン（高周波伝送路２２、表面ＧＮＤ２３、ＤＣ端子２５）にリード２６を接続し、フレキシブル基板２７のスルーホール２８にリード２６を差込み、はんだで接続している。【０００９】
また、図１８に示す例では、接続部３０は、多層セラミック基板３１の表面パタン（高周波伝送路３２、表面ＧＮＤ３３、ＤＣ端子３５）にフレキシブル基板３６のフライングリード３７をボンディングなどで電気的に接続している。【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１５８８５６号公報
【非特許文献１】三菱電機、”XMD-MSA準拠10Gbps  変調器集積半導体レーザ(EA-LD)モジュール”、［online］、［平成１９年８月２１日検索］、インターネット＜URL:http://www.mitsubishichips.com/Japan/new_pro/no.118/p18_1.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来の技術では、ＧＮＤ不連続による高周波特性劣化と、以下に説明するように、伝送路ＧＮＤ部での高周波特性劣化が生じてしまうという問題があった。図１７において、高周波伝送路２２の断面図および信号−ＧＮＤ間の電気力線は、図１９に示すように、内層（下層）ＧＮＤ２４に密に生じている。図１７に示す接続方法では、このような伝送線路の表面ＧＮＤ２３のみをフレキシブル基板２７のＧＮＤ層に接続することになる。電気力線が密に生じている内層（下層）ＧＮＤ２４を直接フレキシブル基板２７のＧＮＤへ接続できず、２９のビアを経由して接続されるため、高周波においては、伝送線路が不連続になり、特性が劣化する。【００１２】
なお、図１８のように、高周波伝送線路３２と表面ＧＮＤ３３の間隙を小さくし、図２０に示すように信号−ＧＮＤ間の電気力線が表面ＧＮＤ３３側に密に生じるような伝送線路形状とした場合について考える。図１８のような接続方法を行う場合、高周波伝送線路３２と表面ＧＮＤ３３の間隙を小さくしたことにより、図１７のようにリード２６を接続する事は、スペース的に困難であるため、フレキシブル基板３６を直接高周波伝送線路３２に直接接続、または図１８のようにフライングリード３７を用いて接続される。この場合、リード部分による信号線の不連続は解消され、表面ＧＮＤのみの接続による高周波特性確保も可能となるが、４０ＧＨｚ程度の高周波特性を満足するには、高周波伝送線路３２と表面ＧＮＤ３３の間隙を１００μｍ以下程度にする必要があり、フレキシブル基板３６と高周波伝送線路３２の接続において、数十μｍ程度の位置精度が必要となる。また、フレキシブル基板の接続部において、十分な接続強度が確保できず、フレキシブル基板またはフライングリード部の破損が発生する可能性がある。【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高周波伝送路を伝送する信号の高周波特性の劣化を防止することができる接続装置、光デバイス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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この接続装置は、基板に設けられた接地電極層と、前記接地電極層上に誘電体層を介して設けられた第１伝送路を有し、前記第１伝送路と、前記接地電極層または、当該接地電極層と電気的に接続された平面にそれぞれ接続された複数のリードとを設け、前記複数のリードはフレキシブル基板上の第２伝送路および接地電極に設けられたスルーホールに嵌合して電気的に接続されることを要件とする。【００１５】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記誘電体基板上に前記第１伝送路以外の複数の線路を有し、各線路はリードにそれぞれ接続され、当該リードは前記フレキシブル基板に設けられたスルーホールに嵌合して電気的に接続されることを要件とする。【００１６】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記第１伝送路が形成された基板において、当該第１伝送路を挟むように両側の基板端を切り欠き、前記接地電極の領域を露出させ、前記第１伝送路、露出させた接地電極層にそれぞれ接続された複数のリードを設け、前記複数のリードはフレキシブル基板上の第２伝送路および接地電極に設けられたスルーホールに嵌合して電気的に接続されることを要件とする。【００１７】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記第１伝送路が形成された基板および当該第１伝送路が電気的に接続された平面を有する第１誘電体は、誘電体多層基板で一括に作成されることを要件とする。【００１８】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記第１伝送路において、当該第１伝送路と同一の面上に第１伝送路を挟むように両側に設けられ、かつ誘電体層を介して設けられた接地電極層に電気的に接続された表面接地電極を有するグランデッドコプレーナ線路を用いることを要件とする。【００１９】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記誘電体多層基板としてセラミック多層基板を用いることを要件とする。【００２０】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記誘電体多層基板としてセラミック多層基板が用いられ、前記多層セラミック多層基板上のグランデッドコプレーナ線路において、表面接地電極部を基板端で切り欠き、切り欠き部の側面で表面接地電極と、誘電体を介して電気的に接続された接地電極層を電気的に接続することを要件とする。【００２１】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記フレキシブル基板は、基板の一方の面に第２伝送線路を有し、基板を介して他方の面に接地電極層を有することを要件とする。【００２２】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記フレキシブル基板のスルーホールの接地電極側から前記リードを差込み嵌合し、電気的に接続することを要件とする。【００２３】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記フレキシブル基板に空けたスルーホールにおいて、第２伝送路の接地電極面に配置されたスルーホールランドと、接地電極層の間隙を３０μｍ〜１５０μｍとし、所望の周波数特性を有することを要件とする。【００２４】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記フレキシブル基板において、材料に液晶ポリマーを用いることを要件とする。【００２５】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記フレキシブル基板において、材料にポリイミドを用いることを要件とする。【００２６】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、前記フレキシブル基板において、第２伝送路の表面あるいは接地電極層の表面の少なくとも片方に絶縁層を有することを要件とする。【００２７】
また、この接続装置は、上記の接続装置において、他の装置と嵌合するとともに、嵌合部分を封止する封止部をさらに備えたことを要件とする。【００２８】
また、この光デバイスは、光信号を送信する光デバイスであって、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の接続装置を備え、前記接続装置を伝送する電気信号に基づいて、レーザを制御することにより光信号を外部に送信する送信手段を備えたこと要件とする。【００２９】
また、この光デバイスは、光信号を受信する光デバイスであって、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の接続装置を備え、外部から受信した光信号を電気信号に変換した後に、当該電気信号を前記接続装置に出力する受信手段を備えたことを要件とする。【００３０】
また、この光デバイスは、光信号を送受信する光デバイスであって、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の接続装置を備え、前記接続装置を伝送する電気信号に基づいて、前記レーザを制御することにより光信号を外部に送信する送信手段と、外部から受信した光信号を電気信号に変換した後に、当該電気信号を前記接続装置に出力する出力手段と備えたことを要件とする。
【発明の効果】
【００３１】
この接続装置によれば、第１伝送路から生じる電気力線が向かっているＧＮＤ層をフレキシブル基板のＧＮＤ層に途切れることなく接続できるため、高周波特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本実施例１にかかる接続装置の概念を説明するための図（１）である。
【図２】図２は、本実施例１にかかる接続装置の概念を説明するための図（２）である。
【図３】図３は、本実施例１にかかる接続装置の概念を説明するための図（３）である。
【図４】図４は、第１伝送路からＧＮＤ層に対して生じる電気力線を示す図である。
【図５】図５は、本実施例１にかかる接続装置の多層セラミック基板を示す図である。
【図６】図６は、セラミック基板とフレキシブル基板とを接続した接続装置を示す図である。
【図７】図７は、本実施例１にかかる接続装置の周波数特性を示す図である。
【図８】図５に示した多層セラミック基板を多層フレキシブル基板に接続した接続装置を示す図である。
【図９】図９は、光送受信機の構成を示す一例である。
【図１０】図１０は、接続部の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、接続装置のその他の構成を示す図（１）である。
【図１２】図１２は、接続装置のその他の構成を示す図（２）である。
【図１３】図１３は、接続装置のその他の構成を示す図（３）である。
【図１４】図１４は、接続装置のその他の構成を示す図（４）である。
【図１５】図１５は、光デバイスに封止部を備えた接続装置を接続した図である。
【図１６】図１６は、フレキシブル基板を備えた従来の光送受信機の構成を示す図である。
【図１７】図１７は、従来の接続部の構造を示す図（１）である。
【図１８】図１８は、従来の接続部の構造を示す図（２）である。
【図１９】図１９は、図１７の高周波伝送路の断面図および信号−ＧＮＤ間の電気力線を示す図である。
【図２０】図２０は、図１８の高周波伝送路の断面図および信号−ＧＮＤ間の電気力線を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０，６００    光送受信機
１１，６１０    光コネクタ
１２，６２０    光レセプタクル
１３ａ，６３０ａ  ＲＯＳＡ
１３ｂ，６３０ｂ  ＴＯＳＡ
１４，６４０    光部品端子
１５，２７，３６，２００，３００ｂ，６５０    フレキシブル基板
１６，６６０    プリント基板
１７，３０    接続部
２１，３１，３００ａ，８００ｂ    多層セラミック基板
２２，３２    高周波伝送路
２３，３３，３２０    表面ＧＮＤ
２４，３４，３４０    内層（下層）ＧＮＤ
２５，３５，３３０，４００，５２０，８２０，９６０，９７４    ＤＣ端子
２６，１５０，１６０，３６０，３７０，３８０，３６０，３７０，３８０，９６２，９７１，９７３，９７５    リード
２８，２２０，２３０，４１０，４２０，４３０，５４０，５５０，５６０，９６３，９８０，９８１，９８２    スルーホール
２９    表面ＧＮＤ−内層（下層）ＧＮＤ間ビア
３７    フライングリード
１００    誘電体基板
１１０    第１誘電体
１２０    第２誘電体
１３０，３１０，８１０，９７２    第１伝送路
１４０，２４０，５３０，８３０    ＧＮＤ層
２１０，３９０，５１０    第２伝送路
３００，８００，９００，９５０ａ，９５０ｂ    接続装置
２５０    ＧＮＤ
３５０，９６１    ビア
５００    多層フレキシブル基板
６３１    第１レンズ
６３２    第２レンズ
６３３    ペルチェ素子
６３４    ＥＭＬチップ
６７０    電気入力部
６８０    ＣＤＲ
６９０    Driverアンプ
８４０，８５０    誘電体
９１０    封止部
９７０    接地電極面
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、本発明にかかる接続装置、光送受信装置および光デバイスの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００３５】
本実施例１にかかる接続装置の概要を説明する。図１〜３は、本実施例１にかかる接続装置の概念を説明するための図である。なお、図１は、接続装置における誘電体基板の概要を示し、図２は、接続装置におけるフレキシブル基板の概要を示し、図３は、誘電体基板とフレキシブル基板とを接続した接続装置の例を示している。【００３６】
まず、図１左側の説明を行う。図１に示す誘電体基板１００は、第１誘電体１１０の上面にＧＮＤ層１４０が設けられている。図１中では、ＧＮＤ層１４０は、誘電体基板の前面に配置されているが、部分的でもよい。また、誘電体基板は、金属基板でもよい。【００３７】
そして、ＧＮＤ層１４０の上面に第２誘電体１２０が設けられ、第２誘電体１２０の上面に第１伝送路１３０が設けられている。第１伝送路１３０の材質は、アルミナセラミック、ガラスセラミックのどのセラミック材料、あるいは、テフロン（登録商標）、ガラスエポキシ、ＰＴＦＥなどのプリント基板材料などである。【００３８】
そして、ＧＮＤ層１４０には、リード１５０が接続され、第１伝送路１３０には、リード１６０が接続されている。リード１５０，１６０は、厚数１００μｍ程度のコバールあるいは銅などの金属である。リード１５０は、ＧＮＤ接続用のリードであり、リード１６０は、信号線接続用のリードである。【００３９】
また、図１の右側に示すように、第２誘電体１２０において、第１伝送路１３０が配置された面の逆側の面は、接地電極層となっている。第２誘電体１２０の接地電極層と、第１誘電体１１０の導体層とを結合することにより、第１誘電体１１０の上面が第１伝送路の接地電極（ＧＮＤ層１４０）となる。【００４０】
続いて、図２の説明を行う。図２の左側は、フレキシブル基板２００の斜視図であり、図２の右側１段目はフレキシブル基板２００の正面図を示している。また、図２の右側２段目は、フレキシブル基板２００のＣＤ断面およびＡＢ断面を示している。【００４１】
図２の左側に示すように、フレキシブル基板２００の表面には、第２伝送路２１０が設けられている。第２伝送路２１０の材質は、ポリイミド、液晶ポリマー、プラスティックなどのフレキシブル基板材料である。また、フレキシブル基板２００は、ＧＮＤ接続用リード１５０をはめ込むスルーホール２２０と、信号線接続用リード１６０をはめ込むスルーホール２３０とを備える。【００４２】
図２の右側２段目は、フレキシブル基板の構造の一例である。フレキシブル基板２００において、ＧＮＤ層２４０が設けられた面とは反対の面に第２伝送路２１０が設けられている。また、スルーホール２２０の内側は、ＧＮＤ２５０となっており、スルーホール２３０の内側は、第２伝送路２１０と電気的に接続されている。また、ＡＢ断面において、ＧＮＤ層間隙ｄは、３０μｍ〜１５０μｍとなっている。【００４３】
なお、フレキシブル基板２００は、信号線とＧＮＤを有し、インピーダンスコントロールされた伝送線路を形成していれば、線路形状は自由に変えられる。また、フレキシブル基板２００は、第２伝送路２１０の表面あるいは接地電極層の表面の片方あるいは両方に絶縁層を有していてもよい。【００４４】
続いて、図３の説明を行う。図３の左側は、誘電体基板１００とフレキシブル基板２００とを接続した接続装置の斜視図であり、図３の右側１段目は、接続装置の正面図を示している。また、図３の右側２段目は、接続装置のＣ’Ｄ’断面およびＡ’Ｂ’断面を示している。【００４５】
図３の左側に示すように、フレキシブル基板２００および誘電体基板１００は、リード１５０，１６０をスルーホール２２０，２３０にそれぞれはめ込み、はんだなどで電気的に接続されている。ここで、信号線スルーホールとＧＮＤ層の間隙ｄ（図２参照）が、高周波特性に影響するため、１００μｍ程度の最適値にしておく。このとき、第１伝送路１３０では、図４に示すように、電気力線が、ＧＮＤ層１４０に対して生じている（図４は、第１伝送路１３０からＧＮＤ層１４０に対して生じる電気力線を示す図である。）。図３の右側２段目に示すとおり、この接続によれば、ＧＮＤ層１４０をＧＮＤ層２４０に最短で接続できる。【００４６】
このように、接続装置は、誘電体基板１００のＧＮＤ層１４０にリード１５０を接続し、第１伝送路１３０にリード１６０を接続すると共に、フレキシブル基板２００に設けられたスルーホール２２０，２３０にリード１５０，１６０をそれぞれはめ込むことによって誘電体基板１００とフレキシブル基板２００とを接続するので、第１伝送路から生じる電気力線が向かっているＧＮＤ層１４０をＧＮＤ層２４０に途切れることなく接続できるため、高周波特性を改善することができる。【００４７】
次に、本実施例１にかかる接続装置の構成を具体的に説明する。図４は、本実施例１にかかる接続装置の多層セラミック基板を示す図であり、図５は、多層セラミック基板とフレキシブル基板とを接続した接続装置を示す図である。【００４８】
図５に示すように、接続装置３００は、多層セラミック基板（誘電体または金属等）３００ａの上面に、表面パタンとして、第１伝送路（第１伝送路の材質は、上記した第１伝送路１３０と同様）３１０、表面ＧＮＤ３２０およびＤＣ端子３３０が設けられており（グランデットコプレーナ線路を構成しており）、多層セラミック基板３００ａの内層に内層ＧＮＤ３４０が設けられている。また、表面ＧＮＤ３２０と内層ＧＮＤ３４０とはビア３５０によって電気的に接続されている。【００４９】
第１伝送路３１０を伝送する信号は、表面ＧＮＤ３２０および内層ＧＮＤ３４０との間においてインピーダンス整合をとる。量産化の観点から、表面ＧＮＤ３２０と第１伝送路３１０とのピッチを所定値（例えば、０．６ｍｍ程度）とすると、表面ＧＮＤ３２０と第１伝送路との間でインピーダンス整合する割合よりも、内層ＧＮＤ３４０と第１伝送路との間でインピーダンス整合する割合が大きくなり（第１伝送路３１０からの電気力線が、内層ＧＮＤ３４０に対して密に生じているので）、第１伝送路３１０を伝送する高周波信号は、内層ＧＮＤ３４０のインピーダンス不整合の影響を顕著に受ける。【００５０】
第１伝送路３１０の上面には、リード３６０が接続されており、内層ＧＮＤ３４０の上面には、リード３７０が接続されており、ＤＣ端子３３０の上面には、リード３８０が接続されている。リード３６０〜３８０を各面に接続する方法は周知技術のどのような方法を用いても構わないが、例えば、銀蝋などを用いて接続することができる。【００５１】
また、図５に示すように、内層ＧＮＤ３４０にリード３７０を接続する場合には、表面ＧＮＤ３２０側の多層セラミック基板３００ａの面を内層ＧＮＤ３４０の層まで切り欠き（内層ＧＮＤ３４０を露出させ）、内層ＧＮＤ３４０に直接リード３７０を接続する。なお、多層セラミック基板３００ａを切り欠いた部分には、側面にメッキを施しても良い（メタライズしても良い）。【００５２】
続いて、図６の説明に移ると、図６の左側は、多層セラミック基板３００ａとフレキシブル基板３００ｂとを接続した接続装置３００の斜視図であり、図６の右側１段目は、接続装置３００の正面図を示している。また、図６の右側２段目は、接続装置３００のＡ’’Ｂ’’断面、Ｃ’’Ｄ’’断面、Ｅ’’Ｆ’’断面を示している。【００５３】
図６の左側に示すように、多層セラミック基板３００ａおよびフレキシブル基板３００ｂは、リード３６０〜３８０をスルーホール４１０〜４３０にそれぞれはめ込むことによって接続されている。また、リード３６０〜３８０がスルーホール４１０〜４３０にそれぞれはめ込まれた後にはんだで接続される。【００５４】
すなわち、リード３６０によって第１伝送路３１０と第２伝送路とが電気的に接続され、リード３７０によって表現ＧＮＤ３２０とＧＮＤ層４４０とが電気的に接続され、リード３８０によってＤＣ端子３３０と、ＤＣ端子４２０とが電気的に接続される。【００５５】
フレキシブル基板３００ｂは、第２伝送路（第２伝送路の材質は、上記した第２伝送路２１０と同様）３９０、ＤＣ端子４００、リード３６０をはめ込むスルーホール４１０、リード３７０をはめ込むスルーホール４２０、リード３８０をはめ込むスルーホール４３０が設けられている。【００５６】
また、図６の右側１段目に示すように、フレキシブル基板３００ｂの表面には、ＧＮＤ層４４０が設けられている。ＧＮＤ層４４０は、第２伝送路３９０が設けられた面と反対側の面に設けられる。そして、スルーホール４１０の内側は、第２伝送路３９０と電気的に接続されており（Ａ’’Ｂ’’断面参照）、スルーホール４２０の内側は、ＧＮＤ層４４０と電気的に接続されており（Ｃ’’Ｄ’’断面参照）、スルーホール４３０の内側は、ＤＣ端子４００に電気的に接続されている（Ｅ’’Ｆ’’断面参照）。【００５７】
図６の右側２段目に示すように、スルーホール４３０にリード３８０をはめ込むことによって、ＤＣ端子３３０とＤＣ端子４００とが接続される（Ｅ’’Ｆ’’断面参照）。また、スルーホール４２０にリード３７０をはめ込むことによって、内層ＧＮＤ３４０とＧＮＤ層４４０とが接続される（Ｃ’’Ｄ’’断面参照）。【００５８】
この場合、内層ＧＮＤ３４０とＧＮＤ層４４０とは途切れることなく結合される（電気的に接続される）ので、インピーダンスミスマッチが発生することを防止し、第１伝送路３１０、第２伝送路３９０を伝送する高周波信号の劣化を防ぐことができる。また、スルーホール４１０にリード３６０をはめ込むことによって、第１伝送路３１０と第２伝送路３９０とが電気的に接続される（Ａ’’Ｂ’’断面参照）。また、Ａ’’Ｂ’’断面において、ＧＮＤ層間隙ｄは、３０μｍ〜１５０μｍとなっており、高周波特性に対する影響を防いでいる。【００５９】
次に、本実施例１にかかる接続装置３００の周波数特性について説明する。図７は、本実施例１にかかる接続装置３００の周波数特性を示す図である。なお、図７の上段は、図６に示した接続装置３００の略図であるため同一の符号を付して説明を省略する。【００６０】
図７の下段に示すように、第１伝送路３１０を伝送する信号の周波数が７０ＧＨｚ以上となる場合に、透過が−３［ｄＢ］となる。すなわち、本実施例１にかかる接続装置３００を用いることによって、７０ＧＨｚまでの高周波信号を劣化させることなく伝送させることができる。【００６１】
上述してきたように、本実施例１にかかる接続装置３００は、内層ＧＮＤ３４０にリード３７０を接続し、第１伝送路３１０にリード３６０を接続すると共に、フレキシブル基板３００ｂに設けられたスルーホール４１０，４２０にリード３６０，３７０をそれぞれはめ込むことによって多層セラミック基板３００ａとフレキシブル基板３００ｂを接続するので、第１伝送路３１０から生じる電気力線が向かっているＧＮＤ層３４０をＧＮＤ層４４０に途切れることなく接続できるため、高周波特性を改善することができる。【００６２】
また、本実施例１にかかる接続装置３００は、リード３６０〜３８０をそれぞれスルーホール４１０〜４３０に嵌合して接続し、はんだづけを行うので、多層セラミック基板３００ａとフレキシブル基板３００ｂとの接続作業性を向上させることができる。【００６３】
また、本実施例１にかかる接続装置３００は、第１伝送路３１０と表面ＧＮＤ３２０とのピッチを０．６ｍｍ程度に構成することができるので、高精度に接続パタン位置を合わせる技術が不要となり、量産性を向上させることができる。
【実施例２】
【００６４】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例１以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例２として本発明に含まれる他の実施例を説明する。【００６５】
（１）フレキシブル基板が多層の場合
本発明にかかる接続装置は、多層のフレキシブル基板（以下、多層フレキシブル基板）を用いることもできる。多重フレキシブル基板を使用すると、配線層が増加するため、配線の自由度を増加させることができる。図８は、図５に示した多層セラミック基板３００ａを多層フレキシブル基板５００に接続した接続装置を示す図である。図８の上段は、接続装置の正面図を示しており、図８の下段は、接続装置のＡ’’Ｂ’’断面、Ｃ’’Ｄ’’断面、Ｅ’’Ｆ’’断面を示している。【００６６】
図８の上段に示すように、多層フレキシブル基板５００は、第２伝送路５１０、ＤＣ端子５２０、ＧＮＤ層５３０、スルーホール５４０〜５６０を備える。なお、図８の下段に示すように、第２伝送路５１０は、多層フレキシブル基板５００の内層に設けられており（Ａ’’Ｂ’’断面参照）、ＧＮＤ層５３０は、第２伝送路５１０を挟むように多重フレキシブル基板５００の両面に設けられている（第２伝送路５１０は、誘電体層を介してＧＮＤ層５３０に挟まれている）。【００６７】
図８の下段に示すように、スルーホール５４０の内側は第２伝送路５１０と電気的に接続されており（Ａ’’Ｂ’’断面参照）、スルーホール５５０の内側は、ＧＮＤ層５３０と電気的に接続されており（Ｃ’’Ｄ’’断面参照）、スルーホール５６０の内側は、ＤＣ端子５２０と電気的に接続されている（Ｅ’’Ｆ’’断面参照）。【００６８】
この場合、内層ＧＮＤ３４０とＧＮＤ層５３０とは途切れることなく結合（される電気的に接続される）ので、インピーダンスミスマッチが発生することを防止し、第１伝送路３１０、第２伝送路５１０を伝送する高周波信号の劣化を防ぐことができる。また、スルーホール５４０にリード３６０をはめ込むことによって、第１伝送路３１０と第２伝送路５１０とが電気的に接続される（Ａ’’Ｂ’’断面参照）。なお、スルーホール５４０と、ＧＮＤ層５３０との間隙ｄは、高周波特性に影響するため、３０μｍ〜１５０μｍに設定されている。【００６９】
さらに、図８に示すように、高周波信号を伝送する第２伝送路５１０をＧＮＤ層５３０で挟むことによって、周囲（モジュールの筐体など）に対する影響を低減させることができると共に、短絡を防止することができる。【００７０】
（２）各種装置への適用
本実施例１に示した接続装置を光送受信機（プラガブルモジュールなど）の各種装置に適用することができる。図９は、光送受信機の構成を示す一例である。同図に示すように、この光送受信機６００は、光レセプタクル６２０と、ＲＯＳＡ６３０ａと、ＴＯＳＡ６３０ｂと、光部品端子６４０と、フレキシブル基板６５０と、プリント基板６６０と、電気入力部６７０と、ＣＤＲ（Clock  and  Data  Recovery）６８０と、Driverアンプ６９０とを備え、接続部７００に実施例１に示した接続装置３００を適用している。【００７１】
図１０は、接続部７００の一例を示す図である。同図に示す例では、接続装置がＴＯＳＡ６３０ｂに適用されている例を示している。図１０に示すように、ＴＯＳＡ６３０ｂは、第１レンズ６３１、第２レンズ６３２、ペルチェ素子６３３、ＥＭＬチップ６３４等を備えており、接続装置の第１伝送路（図５、図６参照）から伝送される電気信号を光信号に変換する。【００７２】
図９において、光レセプタクル６２０、ＲＯＳＡ６３０ａ、光部品端子６４０、フレキシブル基板６５０、プリント基板６６０は、図１０に示した、光レセプタクル１２と、ＲＯＳＡ１３ａと、ＴＯＳＡ１３ｂと、光部品端子１４と、フレキシブル基板１５と、プリント基板１６と同様であるため説明を省略する。【００７３】
電気入力部６７０は、光通信システムのポート（図示略）に挿入された場合に、光る通信システムのポートと電気信号の送受信を実行する手段である。ＣＤＲ６８０は、電気入力部６７０から入力された電気信号からデータ信号およびクロック信号を抽出し、Driverアンプに出力する手段である。Driverアンプ６９０は、ＣＤＲ６８０から出力される電気信号に基づいて、ＴＯＳＡ６３０ｂを駆動する駆動信号をＴＯＳＡ６３０ｂに出力するドライバアンプである。【００７４】
このように、接続部７００に実施例１に示した接続装置３００（図４、図５を参照）を適用することによって、高周波信号の劣化を防止することができ、送受信対象となる信号が高周波の信号であっても、光送受信機６００を信号の送受信に利用することができる。【００７５】
（３）接続装置のその他の構成について
接続装置の構成は、上記の接続装置３００に限定されるものではない。図１１〜図１４は、接続装置のその他の構成を示す図である。図１１に示す接続装置８００は、第１伝送路８１０を表面に備えた誘電体８４０と、ＤＣ端子８２０を表面に備えた誘電体８５０とを多層セラミック基板８００ｂのＧＮＤ層８３０に結合させ、誘電体８４０と誘電体８５０との隙間から露出したＧＮＤ層８３０にリード８７０を接続している。【００７６】
また、リード８６０は、第１伝送路８１０に接続され、リード８８０は、ＤＣ端子８２０に接続されている。そして、リード８６０，８７０，８８０を、フレキシブル基板３００ｂのスルーホール４１０，４２０，４３０にはめ込みはんだなどで電気的に接続する（フレキシブル基板３００ｂは、図６と同様である）。【００７７】
図１２に示す接続装置９００は、図５に示した多層セラミック基板３００ａの上面に封止部９１０を備えている。封止部９１０は、光デバイスと接続装置９００とを嵌合する場合に用いられる。また、封止部９１０は、表面がメッキ加工されているため、光デバイスと封止部９１０とを嵌合させた場合に、勘合部を金錫ハンダなどで接続し、光デバイス内部を密閉できるようになっている。図１５は、光デバイス（例えば、ＴＯＳＡ６３０ｂ）に封止部９１０を備えた接続装置９００を接続した図である。なお、接続装置８００は、多層セラミック基板３００ａ上にそのほかの配線を備えていても良い。【００７８】
図１３および図１４に示す接続装置９５０ａ、９５０ｂは、多層セラミック基板３００ａの両面に配線層を設けた例を示している。図１３に示す接続装置９５０ａは、ＤＣ端末９６０が、多層セラミック基板３００ａの表面（封止部９１０が接続された面）から内部を通過し、ビア９６１を介して裏面に到達し、リード９６２に接続されている。また、リード９６２は、フレキシブル基板に設けられたスルーホール９６３にはめこまれ、はんだで接続されている（その他の構成は、図１２に示した接続装置９００と同様である）。【００７９】
図１４に示す接続装置９５０ｂは、多層セラミック基板３００ａの裏面に接地電極面９７０を備えており、接地電極面９７０にリード９７１が接続されている。そして、リード９７１が、フレキシブル基板のスルーホール９８０にはめ込まれ、はんだで接続されている。また、第１伝送路９７２は、多層セラミック基板３００ａの内層を通り、リード９７３に接続されている。そして、リード９７３が、フレキシブル基板のスルーホール９８０にはめ込まれ、はんだで接続されている。また、ＤＣ端子９７４は、多層セラミック基板３００ａの内層を通り、リード９７５に接続されている。そして、リード９７５が、フレキシブル基板のスルーホール９８３にはめ込まれ、はんだで接続されている。【００８０】
このように、図１１〜１４に示す接続装置８００，９００，９５０ａ，９５０ｂは、第１伝送路から生じる電気力線が向かっているＧＮＤ層をフレキシブル基板のＧＮＤ層に途切れることなく接続できるので、高周波特性を改善することができる。また、図１２〜１４に示す接続装置９００，９５０ａ，９５０ｂは、封止部９１０を備えているので、他の光デバイス（例えば、ＲＯＳＡ、ＴＯＳＡ等）との接続を容易に行うことができると共に、デバイス内部を密閉することが出来る。【００８１】
ところで、本実施例１、２において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部あるいは一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。また、上記の接続装置における各種の配線を備えた多層セラミック基板３００ａは、周知の技術によって、誘電体多層基板から一括して作成することも可能である。【００８２】
また、本実施例１、２に示した接続装置、光デバイスは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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