(57)【要約】【課題】光モジュール内の基板の実装面積を増やす。【解決手段】この発明の光モジュール１０は、基板１１、発光モジュール１４、受光モジュール１９、及び筐体を備えている。基板１１は、表面および裏面を有する。発光モジュール１４および受光モジュール１９は、基板１１に実装される。筐体は、基板１１を収容する。この筐体は、上筐体１２と下筐体１３とを有する。上筐体１２は、基板１１の裏面側に配置され裏面と接触する。下筐体１３は、基板１１の表面側に配置され表面と接触する。基板１１は、上筐体１２および下筐体１３によって挟持される。【選択図】  図５
2004247700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および裏面を有する基板と、
前記基板に実装される、発光モジュールおよび受光モジュールの少なくともいずれかと、
前記基板を収容する筐体と、
を備え、
前記筐体は、前記基板の裏面側に配置され該裏面と接触する上筐体と、前記基板の表面側に配置され該表面と接触する下筐体とを有し、
前記基板は、前記上筐体および前記下筐体によって挟持されている
光モジュール。
【請求項２】
前記上筐体及び前記下筐体は、前記基板に沿って延びる底壁部と、該底壁部の周縁部に設けられた側壁部とを含み、
前記基板の周縁部が、前記上筐体の側壁部と前記下筐体の側壁部との間で挟持されている請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記上筐体の側壁部及び前記下筐体の側壁部の少なくともいずれかの上面には段差部が設けられており、
前記基板は、前記段差部内に配置されている請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記基板の表面には複数の部品が実装されており、
前記下筐体の底壁部上には、複数の部屋を形成するように仕切壁が設けられており、
前記複数の部品が前記複数の部屋に別れて収容されている請求項２に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記基板の表面には電気コネクタが実装されており、
前記上筐体の前記底壁部上にはボスが設けられており、
前記ボスは、前記基板の前記電気コネクタを実装する部位における裏面に突き当たる請求項２に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記上筐体と前記下筐体とは直接接触しておらず、該上筐体と該下筐体との隙間にガスケットが設けられている請求項１に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記基板は、前記上筐体と前記下筐体との間で弾性部材を介して挟持されている請求項１に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記基板の表面には電気コネクタが実装されており、
前記弾性部材は、前記下筐体と前記基板の表面との間に設けられている請求項７に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記弾性部材はシリコーン系導電材料から構成されている請求項７に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記弾性部材は金属材料から構成されている請求項７に記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記弾性部材は、前記上筐体及び下筐体の少なくともいずれかに設けられたバネ板片から構成されている請求項７に記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記仕切壁の上面と前記基板の表面との間には弾性部材が設けられている請求項４に記載の光モジュール。
【請求項１３】
前記上筐体と前記下筐体とは、ネジ止めされて連結されている請求項１に記載の光モジュール。
【請求項１４】
前記上筐体と前記下筐体とは、クリップにより挟持されて連結されている請求項１に記載の光モジュール。
【請求項１５】
前記上筐体と前記下筐体の前記クリップにより挟持される部位には、該クリップが嵌まり込む凹部が設けられている請求項１４に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光モジュールは、光通信システムにおいて光送信機または光受信機として使用される。送信機と受信機の機能を兼ね備えた送受信モジュールもある（例えば特許文献１参照）。図２９は、従来の光モジュール３００の構造を示す概略断面図である。光モジュール３００は、基板３０１、上筐体３０２、および下筐体３０３を有する。基板３０１の表面には、発光モジュールおよび受光モジュールの少なくとも一方が実装される。基板３０１は、上筐体３０２および下筐体３０３の一方にだけネジ止めされる。図２９では、基板３０１が上筐体３０２にネジ止めされている。基板３０１の裏面は上筐体３０２の内面と接触する。上筐体３０２と下筐体３０３とは、互いの側壁の上面同士を突き合わせてネジ止めされる。図２９では、基板３０１と上筐体３０２との接触部が符号３０５で、上筐体３０２と下筐体３０３との接触部が符号３１０で示されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００１／００３８４９８号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光モジュールは、組立に比較的多数のネジを使用する。基板にネジ用の貫通孔を開ける必要があるので、それに応じて基板の実装面積が減少する。このため、高密度の実装が困難である。
【０００５】
そこで、この発明は、光モジュール内の基板の実装面積を増やすことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の光モジュールは、基板、発光モジュールおよび受光モジュールの少なくともいずれか、及び筐体を備えている。基板は、表面および裏面を有する。発光モジュールおよび受光モジュールの少なくともいずれかは、基板に実装される。筐体は、基板を収容する。この筐体は、上筐体と下筐体とを有する。上筐体は、基板の裏面側に配置され裏面と接触する。下筐体は、基板の表面側に配置され表面と接触する。基板は、上筐体および下筐体によって挟持される。
【０００７】
基板が上下の筐体によって挟持されるので、基板を固定するために必要なネジの本数を抑えられる。このため、基板上に必要なネジ用の貫通孔も少なくて済む。したがって、基板の実装面積を大きく取れる。また、必要なネジの本数が少ないので、この発明の光モジュールは、高い組立作業性を有している。また、上下の筐体によって基板が固定されるので、基板上において発光モジュールまたは受光モジュールのリードピンから遠い箇所をネジ止めする必要はない。これにより、リードピンに熱応力が集中しないようにできる。さらに、上下の筐体が基板に接触しているため、基板表面に実装された部品の逃げを下筐体に設ける場合、下筐体の基板接触面からの高さだけを考慮すればよい。このため、公差の設計が簡単である。
【０００８】
上筐体及び下筐体は、基板に沿って延びる底壁部と、底壁部の周縁部に設けられた側壁部とを含んでいてもよい。基板の周縁部が、上筐体の側壁部と下筐体の側壁部との間で挟持されていてもよい。これにより、基板上に部品が実装されている場合であっても、部品と干渉することなく筐体内に基板を収容することができる。
【０００９】
上筐体の側壁部及び下筐体の側壁部の少なくともいずれかの上面には段差部が設けられていてもよい。基板は、段差部内に配置されていてもよい。段差内に基板を嵌めるだけで基板を位置決めできるので、組立が容易である。
【００１０】
基板の表面には複数の部品が実装されていてもよい。下筐体の底壁部上には、複数の部屋を形成するように仕切壁が設けられていてもよい。複数の部品が複数の部屋に別れて収容されていてもよい。部屋によって部品が隔てられるので、部品から発する電磁波が他の部品に与える影響を抑えられる。
【００１１】
基板の表面には電気コネクタが実装されていてもよい。上筐体の底壁部上にはボスが設けられていてもよい。ボスは、基板の電気コネクタを実装する部位における裏面に突き当たっていてもよい。ボスが電気コネクタを実装する部位における基板の裏面を支持するので、この電気コネクタを実装する部位における裏面に電子部品を実装した場合、電気コネクタの挿抜の際に、この電子部品に過剰なストレスが加わることが防止される。
【００１２】
上筐体と下筐体とは直接接触していなくてもよい。上筐体と下筐体との隙間にガスケットが設けられていてもよい。このガスケットは、ノイズの漏出を防止する。
【００１３】
基板は、上筐体と下筐体との間で弾性部材を介して挟持されていてもよい。基板は弾性部材を介して挟持されているため、完全にリジットに固定する場合と違って、基板は熱変形による僅かな動きが許容されることで、筐体との線膨張率の相違による基板と各部材との接続部へのストレスを軽減することができる。
【００１４】
基板の表面には電気コネクタが実装されていてもよい。弾性部材は、下筐体と基板の表面との間に設けられていてもよい。これにより、電気コネクタの抜去時に基板にかかる力は、弾性部材を介して下筐体が受け止める。
【００１５】
弾性部材はシリコーン系導電材料から構成されていてもよい。あるいは、金属材料から構成されていてもよい。あるいは、上筐体及び下筐体の少なくともいずれかに設けられたバネ板片から構成されていてもよい。
【００１６】
仕切壁の上面と基板の表面との間には弾性部材が設けられていてもよい。これにより、筐体による基板の保持がより確実になる。このとき、基板は弾性部材を介して仕切壁に支持されるため、基板は熱変形による僅かな動きが許容されることで、筐体との線膨張率の相違による基板と各部材との接続部へのストレスを軽減することができる。
【００１７】
上筐体と下筐体とは、ネジ止めされて連結されていてもよい。ネジ止めにより、基板を挟持した状態で、上筐体と下筐体とが確実に連結される。
【００１８】
上筐体と下筐体とは、クリップにより挟持されて連結されていてもよい。クリップにより挟持されることにより、基板を挟持した状態で、上筐体と下筐体とが確実に連結される。この場合、筐体にネジ止めのための加工を施す必要がなく、またネジ止めする場合と比べて組立工数が低減されため、組立作業性が高い。また、基板にネジ止め用の逃がし部を設ける必要がなく、基板の実装面積を大きく取れる。
【００１９】
上筐体と下筐体のクリップにより挟持される部位には、クリップが嵌まり込む凹部が設けられていてもよい。クリップが凹部に嵌まり込むことで、筐体外形からクリップがはみ出すことがない。従って、当該光モジュールを搭載面上に搭載したときの安定性が高くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００２１】
まず、図１を参照しながら、以下に説明する実施形態の概要を説明する。図１は、実施形態の光モジュール１の構造を示す概略断面図である。従来技術を示す図２９と図１を比較すると明らかなように、光モジュール１は、従来と異なる基板支持方法を採用している。この実施形態では、基板１１は、上筐体１２と下筐体１３によって挟持される。図１では、基板１１と上筐体１２との接触部が符号１５で、基板１１と下筐体１３との接触部が符号１６で示されている。
【００２２】
本実施形態は、基板が上筐体１２および下筐体１３の双方に接触する点が従来技術と異なっている。基板１１が上筐体１２および下筐体１３によって挟持されるので、光モジュール１の組立に必要なネジの本数は少なくて済む。
【００２３】
これに対し、従来の光モジュール３００では、基板３０１が上筐体３０２か下筐体３０３の何れか一方のみによって支持される。このため、基板３０１を上筐体３０２に固定するために、多数のネジが必要になる。このことは、いくつかの問題点を生じさせる。例えば、基板にネジ用の貫通孔を多数開ける必要がある。この結果、基板の実装面積が小さくなる。これは、高密度の実装を困難にする。また、多数のネジが組立に必要なので、組立効率が良くない。
【００２４】
ただし、この実施形態では、ネジをまったく使わないわけではない。基板１１は２本のネジによって上筐体１２に固定される。これは、組立時の仮止めのためである。図２は、基板１１の概略平面図である。基板１１の表面には、ＬＤ（レーザダイオード）モジュール１４が実装される。ＬＤモジュール１４は、バタフライ型である。ＬＤモジュール１４のリードピン１４ａ、１４ｂおよび１４ｃは、基板１１にハンダ付けされる。ネジを通すための貫通孔１１ａは、ＬＤモジュール１４の付近に設けられる。これは、リードピン１４ａ〜１４ｃへの熱応力の集中を防ぐためである。これについては、後述する。
【００２５】
（第１実施形態）
以下では、図３〜図５を参照しながら、第１実施形態に係る光モジュール１０の構造を詳細に説明する。図３は、上筐体１２側から見下ろした光モジュール１０の分解斜視図である。図４は、下筐体１３側から見上げた光モジュール１０の分解斜視図である。図５は、光モジュール１０の断面図である。
【００２６】
光モジュール１０は、光通信用の送受信機である。光モジュール１０は、基板１１、上筐体１２および下筐体１３を有する。基板１１の表面には、ＬＤモジュール１４およびＰｉｎＡＭＰ１９、ならびに他の部品（制御回路、電気コネクタ２１など）が実装される。ＬＤモジュール１４は発光モジュールであり、ＰｉｎＡＭＰ１９は受光モジュールである。ＬＤモジュール１４はレーザダイオードを内蔵する。ＰｉｎＡＭＰ１９はフォトダイオードを内蔵する。ＬＤモジュール１４は、光出力用の光ファイバ２４を有する。ＰｉｎＡＭＰ１９は、光入力用の光ファイバ２９を有する。ＬＤモジュール１４には、板金ナット１７およびＥＯキャップ１８が装着される。ＰｉｎＡＭＰ１９には、ＯＥキャップ２０が装着される。
【００２７】
基板１１には、２個の貫通孔１１ａが設けられている。光モジュール１０の組立時には、基板１１の仮止めのために、ネジ５１が貫通孔１１ａに通される。基板１１には、ＬＤモジュール１４を差し込むための切欠き１１ｂも設けられている。孔１１ａは、切欠き１１ｂの付近に配置されている。
【００２８】
図４に示されるように、上筐体１２は、ほぼ方形の底壁部１２ａと、底壁部１２ａの周縁からほぼ垂直に延びる側壁部１２ｂを有する。基板１１を支持するために、側壁部１２ｂの上面には、環状の段差部が形成されている。光モジュール１０の組立の際は、この段差部内に基板１１を嵌めることで、基板１１が位置決めされる。この段差部のため、側壁部１２ｂの内側部分１２ｃの上面は、外側部分の上面よりも低くなっている。図５に示されるように、内側部分１２ｃの上面が基板１１の裏面に接触する。この内側部分を上支持部と呼ぶことにする。上支持部１２ｃは、側壁部１２ｂの内面から内側に突出している。上支持部１２ｃは、細長い延長部１２ｃ１を含んでいる。延長部１２ｃ１は、側壁部１２ｂの前部の中央から底壁部１２ａの中央に向けて延在する。
【００２９】
底壁部１２ａには、４個の貫通孔１２ｄが設けられている。各孔１２ｄには、ネジ５２が通される。ネジ５２は、ＬＤモジュール１４のネジ孔１４ｅおよび板金ナット１７のネジ孔１７ａにねじ込まれる。これにより、ＬＤモジュール１４が上筐体１２に固定される。上支持部１２ｃには、２個のネジ孔１２ｅが設けられている。ネジ孔１２ｅの一つは、延長部１２ｃ１に設けられている。これらのネジ孔１２ｅは、上支持部１２ｃ上に基板１１が載置されると、基板１１の貫通孔１１ａの直下に位置する。ネジ５１は、孔１１ａを通ってネジ孔１２ｅにねじ込まれる。これにより、基板１１が上筐体１２に仮止めされる。上筐体１２の側壁部１２ｂには、６個のネジ孔１２ｆがさらに設けられている。これらのネジ孔１２ｆは、側壁部１２ｂのうち上支持部１２ｃの外側に設けられる。したがって、ネジ孔１２ｆは、基板仮止め用のネジ孔１２ｅの外側に位置する。ネジ孔１２ｆは、下筐体１３の貫通孔１３ｆに対応する位置に設けられている。
【００３０】
図３に示されるように、下筐体１３は、ほぼ方形の底壁部１３ａと、底壁部１３ａからほぼ垂直に延びる側壁部１３ｂを有する。底壁部１３ａの寸法は、上筐体１２の底壁部１２ａの寸法とほぼ同一である。側壁部１３ｂの内側部分１３ｃの上面は、外側部分の上面よりも高い。図５に示されるように、内側部分１３ｃの上面が基板１１の表面に接触する。この内側部分を下支持部と呼ぶことにする。
【００３１】
底壁部１３ａ上には、底壁部１３ａからほぼ垂直に延びる仕切壁１３ｄが設けられている。仕切壁１３ｄは、底壁部１３ａ上に複数の部屋１３ｅを形成する。基板１１上に実装される部品は、これらの部屋１３ｅに別れて収容される。部品同士が仕切壁１３ｄによって隔てられるので、部品から発する電磁波が他の部品に与える影響を抑えられる。
【００３２】
側壁部１３ｂには、６個の貫通孔１３ｆが設けられている。孔１３ｆは、側壁部１３ｂにおいて下支持部１３ｃの外側に設けられる。光モジュール１０の組立時には、下筐体１３を上筐体１２に固定するため、ネジ５３が孔１３ｆに通される。ネジ５３は、孔１３ｆを通して上筐体１２のネジ孔１２ｆにねじ込まれる。これにより、下筐体１３が上筐体１２に固定される。なお、図５では、ネジ５３、ネジ孔１２ｆ、および貫通孔１３ｆが省略されている。
【００３３】
以下では、図６〜図１３を参照しながら、光モジュール１０の組立手順を説明する。図６〜図１３は、光モジュール１０の組立手順を示す斜視図である。
【００３４】
まず、図６に示されるように、ＬＤモジュール１４に板金ナット１７を組み付ける。ＬＤモジュール１４の両側部には、４個のフランジ１４ｄが設けられている。ネジ孔１４ｅは、フランジ１４ｄに設けられている。フランジ１４ｄは、ＬＤモジュール１４の左右のリードピン１４ａ、１４ｂよりも下方に位置する。板金ナット１７は、ＬＤモジュール１４の後方から、リードピン１４ａ、１４ｂとフランジ１４ｄとの間に差し込まれる。板金ナット１７は、ＬＤモジュールのネジ孔１４ｅと板金ナットのネジ孔１７ａとが重なるように位置合わせされる。板金ナット１７は、フランジ１４ｄによって支持される。リードピン１４ａ〜１４ｃは、板金ナット１７の上方に位置する。
【００３５】
板金ナット１７を組み付けたＬＤモジュール１４は、図７に示されるように、基板１１に組み付けられる。ＬＤモジュール１４と板金ナット１７は、切欠き１１ｂに差し込まれる。基板１１のうち切欠き１１ｂの周辺部分１１ｃは、リードピン１４ａ〜１４ｃと板金ナット１７との間に差し込まれる。
【００３６】
この後、ＬＤモジュール１４を組み付けた基板１１を、図８に示されるように、上筐体１２に静かに載せる。このとき、基板１１の表面（実装面）を上向きにする。基板１１の裏面の周縁部が、上支持部１２ｃの上面に当たる。この結果、基板１１は、上支持部１２ｃによって支持される。底壁部１２ａ上には、突き当てボス１２ｇが設けられている。突き当てボス１２ｇは、基板１１の電気コネクタ２１を実装する部位における裏面に当たるように配置されている。ボス１２の利点については、後述する。基板１１は、２本のネジ５１によって上筐体１２に仮止めされる。
【００３７】
次に、上筐体１２を反転し、図９に示されるように、上筐体１２の貫通孔１２ｄにネジ５２を挿入する。上筐体１２の反転は、ＬＤモジュールのリードピン１４ａ〜１４ｃを基板１１上のパッドに位置合わせした状態で行う。リードピン１４ａ〜１４ｃは、後でこのパッドにハンダ付けされる。ネジ５２は、上筐体１２の貫通孔１２ｄを通って、板金ナットのネジ孔１７ａおよびＬＤモジュールのネジ孔１４ｅにねじ込まれる。これにより、ＬＤモジュール１４および板金ナット１７が上筐体１２に固定される。
【００３８】
次いで、図１０に示されるように、ＬＤモジュール１４およびＰｉｎＡＭＰ１９を基板１１上にハンダ付けする。ＬＤモジュール１４のリードピン１４ａ〜１４ｃは、基板１１上のパッドにハンダ付けされる。ＰｉｎＡＭＰ１９のハンダ付けの際は、ＯＥキャップ２０を上筐体１２に載せた後、ＰｉｎＡＭＰ１９を基板１１上に置く。その後、ＰｉｎＡＭＰ１９のリードピンを基板１１上のパッドにハンダ付けする。こうして、ＬＤモジュール１４およびＰｉｎＡＭＰ１９が基板１１上に実装される（図１１）。
【００３９】
この後、図１２に示されるように、ＥＯキャップ１８および下筐体１３を上筐体１２に取り付ける。まず、ＥＯキャップ１８の先端の切欠き１８ａにＬＤモジュール１４の光ファイバ２４を通す。光ファイバ２４を傷つけないように、ゆっくりと切欠き１８ａに差し込む。次いで、下筐体１３を基板１１の表面にかぶせるように載せ、下筐体１３を上筐体１２にネジ止めする。ネジ５３が下筐体１３の貫通孔１３ｆに挿入され、上筐体１２のネジ孔１２ｆにねじ込まれる。基板１１の表面の周縁部は、下支持部１３ｃの上面に当たる。ＥＯキャップ１８は、上筐体１２と下筐体１３によって挟持される。
【００４０】
こうして、上筐体１２と下筐体１３が組み付けられ、光モジュール１０が完成する（図１３）。図５に示されるように、基板１１の周縁部は、上筐体１２の上支持部１２ｃと下筐体１３の下支持部１３ｃとの間に挟持される。下筐体の側壁部１３ｂと上筐体の側壁部１２ｂは離間している。上筐体１２の側壁部１２ｂの外側エッジは、上方にわずかに突出している。下筐体１３の側壁部１３ｂの外側エッジは、下方にわずかに窪んでいる。上筐体１２と下筐体１３を組み付けると、これらの外側エッジがかみ合う。ただし、両者は接触しない。このような構造により、光モジュール１０の内部からのノイズの漏出を抑えられる。
【００４１】
以下では、この実施形態の利点を説明する。この実施形態には、主に五つの利点がある。
【００４２】
第１に、光モジュール１０は、高い実装密度および配線密度を有する。これは、基板１１が上筐体１２と下筐体１３によって挟持されるからである。この挟持により、基板１１をいずれかの筐体に固定するためのネジの全部または一部が不要になる。このため、光モジュール１０は、比較的少ない本数のネジで組み立てられる。必要なネジが少ないので、基板１１においてネジを通すための貫通孔の数を減らせる。このため、基板１１上の実装面積を大きく取れる。基板１１の貫通孔の数が減れば、それに応じて基板１１の内層配線の自由度も高まる。したがって、実装密度および配線密度を高められる。
【００４３】
第２に、光モジュール１０は、温度変化に強い。これも、基板１１が上筐体１２と下筐体１３によって挟持されるからである。温度が変化すると、基板材料と筐体材料の線膨張係数の違いから、基板に熱応力が加わる。熱応力の分布は、基板と筐体との接合箇所の位置に依存する。従来の光モジュールでは、基板が筐体にネジのみによって固定される（図２９）。基板と筐体は、ネジ止め箇所においてのみ接合される。基板をネジのみによって固定しようとすれば、ＬＤモジュールのリードピンに近い箇所だけでなく、リードピンから遠い箇所もネジ止めしなければならない。しかし、リードピンから遠い箇所で基板と筐体を接合すると、リードピンに大きな熱応力が加わることになる。これは、リードピンの断線の原因となる。これに対し、この実施形態では、基板１１が上筐体１２と下筐体１３で挟持されるので、ＬＤモジュール１４のリードピンから遠い箇所をネジ止めする必要はない。したがって、リードピンに加わる熱応力を抑えられる。
【００４４】
第３に、光モジュール１０は、組立作業性に優れている。これは、組立に必要なネジの本数が少ないからである。
【００４５】
第４に、光モジュール１０は、その公差の設計が簡単である。これは、基板１１が上筐体１２および下筐体１３の双方と接触しているからである。基板の表面上の実装部品と下筐体とが干渉しないように、実装部品の逃げを下筐体に設ける場合を考える。従来の光モジュールでは、上筐体と下筐体が接触し、なおかつ下筐体が基板と接触しない（図２９）。このため、実装部品の逃げを設計する際には、両筐体の加工公差と基板の厚み公差を考慮しなければならない。したがって、公差の設計は煩雑である。これに対し、この実施形態では、上下筐体がともに基板１１と接触している。下筐体１３は、基板１１の表面上に置かれ、実装部品を覆うことになる。このため、設計の際に考慮しなくてはならない公差は、下筐体１３の加工公差だけである。したがって、公差の設計が簡単である。また、より厳密な設計が可能となる。したがって、実装部品の筐体内での放熱パスをより厳密に設計できる。
【００４６】
第５に、基板１１の電気コネクタ２１を実装する部位における裏面に実装された電子部品に過剰なストレスが加わることを防止できる。これは、コネクタを実装する部位における裏面に突き当たるボス１２ｇが、上筐体１２に設けられているからである。電気コネクタ２１は、光モジュール１０の電気的なインターフェイスである。この実施形態では、高密度の実装のため、電気コネクタ２１を実装する部位における裏面にも電子部品を実装している。基板上の電気コネクタ２１には、対をなす外部コネクタ（図示しない）に抜き差しされる。この抜き差しにより、電気コネクタ２１を実装する部位における裏面にはストレスが加わる。ボス１２ｇは、このストレスを緩和する。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記した第１実施形態で説明した要素と同一の要素には同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
【００４８】
図１４は、第２実施形態の光モジュールの構成を示す斜視図である。また、図１５及び図１６は、第２実施形態の光モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【００４９】
図１４〜図１６に示すように、光モジュール６０は、ＬＤモジュール１４、ＰｉｎＡＭＰ１９、半導体回路素子２３、電気コネクタ２１、基板１１、筐体（上筐体１２、下筐体１３）等を備えている。
【００５０】
ＬＤモジュール１４は、図１５に示すように、バタフライパッケージ型のモジュールであり、上記した第１実施形態の光モジュール１０が備えるＬＤモジュールと同様である。
【００５１】
ＰｉｎＡＭＰ１９は、図１５に示すように、表面実装型のモジュールであり、上記した第１実施形態の光モジュール１０が備えるＰｉｎＡＭＰと同様である。
【００５２】
半導体回路素子２３は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ）を有する送受信一体型の半導体回路素子２３（たとえば、ＬＳＩ）であり、ＬＤモジュール１４及びＰｉｎＡＭＰ１９に電気的に接続されている。この半導体回路素子２３は、ＬＤモジュール１４を駆動制御する信号を生成して出力すると共に、ＰｉｎＡＭＰ１９が受けた信号を整形及び増幅して出力する。
【００５３】
電気コネクタ２１は、ＢＧＡと複数のリードピン（あるいはリードピンと嵌合するレセプタクル）からなる雄コネクタ（あるいは雌コネクタ）であり、上記した第１実施形態の光モジュール１０が備える電気コネクタと同様である。この電気コネクタ２１は、低速の複数の信号を筐体内部の基板１１に導入したり導出したりするため、ＢＧＡにより端子の高密度化が図られている。この電気コネクタ２１は、光モジュール６０が実装される図示しない実装基板上の雌コネクタ（あるいは雄コネクタ）と連結され、これにより両者の電気的な接続が図られる。
【００５４】
基板１１は、外形が略長方形状をなし、表面及び裏面にプリント配線が施されている。この基板１１は、上記した第１実施形態の光モジュール１０が備える基板と同様である。
【００５５】
筐体は、基板１１を収容して保持するためのものであり、アルミや銅などの金属から形成されている。ただし、熱伝導率、コスト等を考慮すると、アルミが好適である。この筐体は、上筐体１２と下筐体１３を有している。上筐体１２は、図１５に示すように、基板１１に沿って延びる底壁部１２ａと、底壁部１２ａの周縁部に設けられた側壁部１２ｂとを含んでいる。
【００５６】
下筐体１３は、図１６に示すように、基板１１に沿って延びる底壁部１３ａと、底壁部１３ａの周縁部に設けられた側壁部１３ｂとを含んでいる。底壁部１３ａの電気コネクタ２１に対応する部分は、貫通されて開口部１３ｇが形成されている。また、図１６及び図１７に示すように、側壁部１３ｂの内側上縁部は切り欠かれて、段差部が設けられている。この段差部に基板１１が嵌り込むことで、基板１１を位置決め可能となっている。そして、この段差部上に、弾性部材６２が設けられている。
【００５７】
弾性部材６２は、上筐体１２と下筐体１３との間で基板１１を挟持するとき、基板１１の熱変形による僅かな動きは許容した状態で、基板１１の動きを実質的に防止して確実に保持するように機能する。この弾性部材６２は、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）やグランドの強化を考慮すると、導電性を有する材料から形成されると好ましい。よって、弾性部材６２はシリコーン系導電材料、あるいは金属材料から形成されていると好ましい。金属材料としては、リン青銅、ベリリウム銅、チタン銅などのバネ用銅合金の他、ステンレスなどのバネ用鋼材が好ましい。なお、シリコーン系導電材料で弾性部材６２を形成すると、それ自身が有する粘着力により下筐体１３の側壁部１３ｂに接着可能であるため、取り扱いが容易となって好ましい。
【００５８】
下筐体１３の底壁部１３ａ上には、仕切壁１３ｄが突設されている。この仕切壁１３ｄは、アルミ等の金属から形成されている。これにより、ＬＤモジュール１４と、ＰｉｎＡＭＰ１９及び半導体回路素子２３が遮蔽される。なお、仕切壁１３ｄは、熱伝導率を考慮すると、筐体１３と同じ金属から一体形成されていると好適である。そして、図１６及び図１７に示すように、この仕切壁１３ｄ上にも、側壁部１３ｂの段差部上に設けられたのと同様に、弾性部材６２が設けられている。これにより、基板１１の保持がより確実になっている。
【００５９】
ＥＯキャップ１８は、図１４〜１６に示すように、ＬＤモジュール１４を被覆するように設けられた円筒状の部材であり、アルミや銅などの金属から形成されている。ただし、熱伝導率等を考慮すると、アルミが好適である。このＥＯキャップ１８は、その軸方向に沿って分割され、上部キャップ片と下部キャップ片とを有している。
【００６０】
ここで、上部キャップ片は、上筐体１２の前方の側壁部１２ｂに一体に設けられている。これに対し、下部キャップ片は、筐体とは別個に設けられている。この下部キャップ片は、上筐体１２と下筐体１３との間で挟持される基端部を含む。このように、基端部を介して下部キャップ片を上筐体１２と下筐体１３との間で挟持し筐体と接続することが可能であるため、接着剤等を塗布したり、溶接を施したり、ネジ止めしたりする作業が不要となり、生産効率の向上が図られる。
【００６１】
また、下部キャップ片は、その先端部においてバネ性を有するラッチ部６４を有している。このラッチ部６４は、下部キャップ片の先端部において片持ち支持されており、ラッチ部６４の先端は切り欠かれて切欠き１８ａが設けられている。この切欠き１８ａは、ＬＤモジュール１４の光ファイバ２４を通すために設けられている。ラッチ部６４は、上部キャップ片の先端部を包み込むように係止し、上部キャップ片と下部キャップ片とを固定する。このように、ラッチ部６４を介して上部キャップ片と下部キャップ片とを固定することが可能であるため、接着剤等を塗布したり、溶接を施したり、ネジ止めしたりする作業が不要となり、生産効率の向上が図られる。
【００６２】
また、上筐体１２の前方の側壁部１２ｂには、ＰｉｎＡＭＰ１９を位置決めする位置決め部６６が一体に設けられている。この位置決め部６６は、光ファイバ２９を案内する案内溝を有する。また、下筐体１３の前方の側壁部１３ｂには、位置決め部６６により位置決めされたＰｉｎＡＭＰ１９を押える押え部６８が一体に設けられている。
【００６３】
上記した構成のＬＤモジュール１４及びＰｉｎＡＭＰ１９が、半田付け等されて基板１１上に実装されている。また、半導体回路素子２３が基板１１上に実装されている。更に、電気コネクタ２１が基板１１上に実装されている。そして、これらの部材を実装した基板１１が、図１８に示すように、組立て途上に上筐体１２からハンドリングで脱落しないように、ネジ５１で仮固定している。このネジ５１が、線膨張の違いによる各部材との接続部へのストレスを軽減する効果を阻害しないように、ネジ５１にはクリープ対策のバネ座金を用いず、クリープを利用して基板１１の平面方向の動きを阻害しないようにする。また、万一動きを阻害した場合に影響が最も大きいＬＤモジュール１４のごく近傍に仮固定ネジ５１を設けている。そして、ＬＤモジュール１４は、ＥＯキャップ１８に収容され、ＰｉｎＡＭＰ１９は、位置決め部６６により位置決めされている。また、ＬＤモジュール１４は、上筐体１２に対してネジ５２及び板金ナット１７により固定されている（図１６参照）。なお、図１５及び図１６に示すように、基板１１には六つの切欠部１１ｄが設けられている。従って、図１８及び図１９に示すように、上筐体１２と下筐体１３とをネジ５３によりネジ止めするときに、基板１１が邪魔にならず、切欠部１１ｄがネジ５３の逃がし部として機能している。
【００６４】
更に、図１９に示すように、下部キャップ片がラッチ部６４を介して上部キャップ片に組み付けられ固定されている。そして、上筐体１２に対して下筐体１３が６つのネジ５３を用いて組み付けられている。このとき、下部キャップ片は、基端部を介して上筐体１２と下筐体１３との間に挟持される。また、押え部６８によりＰｉｎＡＭＰ１９が押えられ固定される。また、基板１１が下筐体１３の側壁部１３ｂに設けられた段差部に填まり込んで位置決めされた状態で、弾性部材６２を介して上筐体１２の側壁部１２ｂと下筐体１３の側壁部１３ｂとの間で挟持される。
【００６５】
このようにして、図１４に示すような、本実施形態に係る光モジュール６０が構成される。図２０は、図１４に示すＸＸ−ＸＸ線で切ったときの、光モジュール６０の断面図である。図２０に示すように、基板１１は、下筐体１３の側壁部１３ｂに設けられた段差部に填まり込んで位置決めされた状態で、弾性部材６２を介して上筐体１２の側壁部１２ｂと下筐体１３の側壁部１３ｂとの間で挟持されているのが分かる。
【００６６】
以下では、この実施形態の主な利点を説明する。この実施形態には、上記した第１実施形態で説明した五つの利点の他に、更に三つの利点がある。
【００６７】
第１に、基板１１は弾性部材６２を介して挟持されているため、完全にリジットに固定する場合と違って、基板１１は熱変形による僅かな動きが許容される。これにより、筐体１２，１３との線膨張率の相違によって、基板１１とＬＤモジュール１４などの各部材との接続部へのストレスが発生するおそれを軽減することができる。
【００６８】
第２に、図２０に示すように、外部コネクタから電気コネクタ２１を抜去するときに働くＢ方向の力は、弾性部材６２を介して下筐体１３の側壁部１３ｂが受け止める。これにより、電気コネクタ２１を抜去するときに基板１１に働く衝撃や歪みが低減される。このような事情から、弾性部材６２の弾性は、電気コネクタ２１の外部コネクタからの抜去時にかかるＢ方向の力に負けない程度に調整されると好ましい。なお、電気コネクタ２１を外部コネクタと接続するときに働くＡ方向の力は、上筐体１２の側壁部１２ｂ及びボス１２ｇが受け止める。
【００６９】
第３に、基板１１は弾性部材６２を介して下筐体１３の仕切壁１３ｄにも支持されているため、基板１１は熱変形による僅かな動きが許容された状態で、より確実に支持される。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、上記した第１及び第２実施形態で説明した要素と同一の要素には同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
【００７１】
上記した第１及び第２実施形態の光モジュール１０，６０では、上筐体１２と下筐体１３とは６本のネジ５３によりネジ止めされて連結されていた。これに対し、第３実施形態の光モジュール８０では、上筐体１２と下筐体１３とは、ネジ止めの代わりにクリップ８２により挟持されて連結されている。以下に、第２実施形態の光モジュール６０を基礎として、第３実施形態の光モジュール８０について説明する。
【００７２】
図２１は、第３実施形態の光モジュール８０を示す斜視図である。図２２は、クリップ８２を取り外した状態の光モジュール８０を示す斜視図である。
【００７３】
図２１に示すように、この光モジュール８０では、上筐体１２と下筐体１３とが一対のクリップ８２により両側縁部を挟持されて連結されている。各クリップ８２は、図２２に示すように、平板状の基部８２ａと、基部８２ａの上下両縁部を屈曲して形成されたバネ板部８２ｂとを有する。基部８２ａの上下方向の幅は、上筐体１２と下筐体１３とを重ね合わせたときの光モジュール８０の厚さと略同一である。
【００７４】
図２３は、図２２に示すＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線で切ったときの、光モジュール８０の断面図である。図２３に示すように、クリップ８２の一対のバネ板部８２ｂは、基部１２ａに対して鋭角に曲げられている。これにより、クリップ８２の装着時における装着感触がよくなっている。そして、一対のバネ板部８２ｂの先端部８２ｃは、一度内側に屈曲された後、外側に向かって更に屈曲され、先端部８２ｃ間が広げられている。よって、各先端部８２ｃは断面が略Ｖ字型になっている。これにより、クリップ８２の装着部分に一対のバネ板部８２ｂの先端部８２ｃを突き当て、クリップ８２を押し込むだけで、クリップ８２の装着がスムーズに行われる。
【００７５】
また、上筐体１２と下筐体１３のクリップ８２を装着する部位には、図２２及び図２３に示すように、クリップ８２が嵌まり込む凹部８４が設けられている。従って、図２１及び図２４に示すように、クリップ８２がこの凹部８４に嵌まり込むことで、筐体１２，１３外形からクリップ８２がはみ出すことがない。その結果、光モジュール８０を図示しない搭載面上に搭載するときの安定性が高くなると共に、外観がスマートで意匠的効果の向上が図られる。
【００７６】
なお、クリップ８２の先端部８２ｃが当接する凹部８４の底面は、他の部位の底面よりも深く形成されている。これにより、各凹部８４内には一対の段差部８４ａが設けられている。そして、図２４に示すように、クリップ８２を凹部８４に嵌め込んだとき、略Ｖ字型の先端部８２ｃがこの段差部８４ａに係止される。これにより、クリップ８２が外れにくくなっている。
【００７７】
このように、この光モジュール８０は、上筐体１２と下筐体１３とを一対のクリップ８２により挟持する構成を採るため、上筐体１２、下筐体１３、及び基板１１の構成が、第２実施形態の光モジュール６０とは若干相違している。それ以外の構成は、第２実施形態の光モジュール６０と実質的に同様である。
【００７８】
図２５は、下筐体１３側から見上げた第３実施形態の光モジュール８０の分解斜視図である。図２６は、上筐体１２側から見下ろした第３実施形態の光モジュール８０の分解斜視図である。
【００７９】
図１５と図２５、及び図１６と図２６を対比すると、第３実施形態の光モジュール８０では、ネジ止めするための下筐体１３のネジ穴（図１５及び図１６の１３ｆ）、及びネジ（図１５の５３）頭部の逃がしが設けられていない。これと合わせて、上筐体１２にもネジ穴（図１５の１２ｆ）が設けられていない。更に、第２実施形態の光モジュール６０の基板１１に設けられていた、ネジ５３を逃がすための切欠部（図１５及び図１６の１１ｄ）が、この光モジュール８０の基板１１には設けられていない。従って、基板１１の表面及び裏面の面積（即ち、部品搭載可能な実装面積）が、第２実施形態の光モジュール６０の基板１１よりも拡大されている。
【００８０】
以下では、この実施形態の主な利点を説明する。この実施形態には、上記した第２実施形態の八つの利点の他に、更に以下の利点がある。
【００８１】
上下筐体１２，１３をネジ止めする代わりにクリップ８２で挟持して連結する構成としたため、基板１１の実装面積が拡大される。従って、筐体のサイズが同一のときには、基板１１上の実装部品や配線を増やすことができ、高機能化が図られる。また、回路構成が同一のときには、基板１１外形を小さくすることができ、筐体のサイズの小型化が図られ、その結果、光モジュール自体の小型化が図られる。また、筐体にネジ止めのための加工を施す必要がなく、またネジ止めする場合と比べて組立工数が低減されため、組立作業性が高い。
【００８２】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００８３】
上記した第１〜第３実施形態では、光モジュール１０，６０，８０として、ＬＤモジュール１４及びＰｉｎＡＭＰ１９の双方を備える光モジュールについて説明した。これに限定されることなく、ＬＤモジュール１４のみを備える光送信モジュール、あるいはＰｉｎＡＭＰ１９のみを備える光受信モジュールにも本発明は適用可能である。
【００８４】
また、上記した第１実施形態の光モジュール１０は、次のように変形できる。図２７は、第１実施形態の光モジュール１０において、ガスケットを使用するときの組立作業を示す図である。図２７（ａ）に示されるように、ガスケット６０は、上筐体１２の側壁部１２ｂの上面に設けられた環状凹部１２ｈに配置される。凹部１２ｈは、上支持部１２ｃの外側に設けられる。凹部１２ｈの底面は、上支持部１２ｃの上面よりも高い。つまり、側壁部１２ｂには二つの段差部が設けられており、内側の段差部に基板１１が配置され、外側の段差部にガスケット６０が配置される。
【００８５】
基板１１およびガスケット６０が装着された上筐体１２は、下筐体１３にかぶせられ、ネジ５３によってネジ止めされる。図２７（ｂ）に示されるように、基板１１とガスケット６０は、上筐体１２と下筐体１３に挟持される。ただし、上筐体１２と下筐体１３とは直接的には接触しない。ガスケット６０は、これらの筐体によってつぶされる。その歪み量は、ガスケットの推奨範囲内であることが好ましい。なお、図２７では、ネジ５３、ネジ孔１２ｆ、および貫通孔１３ｆが省略されている。
【００８６】
また、上記した第２実施形態の光モジュール６０では、下筐体１３と基板１１との間に弾性部材６２を設けたが、上筐体１２と基板１１との間に弾性部材を設けてもよく、また上筐体１２と基板１１との間及び下筐体１３と基板１１との間の双方に弾性部材を設けてもよい。
【００８７】
また、図２８に示すように、弾性部材を上筐体１２及び下筐体１３の少なくとも何れかに設けられるバネ板片８８により構成してもよい。なお、図２８では、下筐体１３に弾性部材としてのバネ板片８８を設けた状態を示している。
【００８８】
また、第１実施形態の光モジュール１０では上筐体１２の側壁部１２ｂに段差部を設け、第２及び第３実施形態の光モジュール６０，８０では下筐体１３の側壁部１３ｂに段差部を設けて、その段差部内に基板１１を配置していた。これに限らず、上筐体１２及び下筐体１３の側壁部１２ｂ，１３ｂの双方に段差部を設け、これら段差部内に基板１１を配置してもよい。
【００８９】
更に、第１実施形態の光モジュール１０についても、上筐体１２と下筐体１３とをネジ止めする代わりに、クリップ８２で挟持させて連結してもよい。
【００９０】
【発明の効果】
本発明に係る光モジュールによれば、基板の実装面積の向上が図られる。これにより、光モジュールの高機能化、或いは小型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の光モジュールの構造を示す概略断面図である。
【図２】基板の概略平面図である。
【図３】上筐体側から見下ろした第１実施形態の光モジュールの分解斜視図である。
【図４】下筐体側から見上げた第１実施形態の光モジュールの分解斜視図である。
【図５】第１実施形態の光モジュールの断面図である。
【図６】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図７】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図８】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図９】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図１０】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図１１】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図１２】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図１３】第１実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図１４】第２実施形態の光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図１５】下筐体側から見上げた第２実施形態の光モジュールの分解斜視図である。
【図１６】上筐体側から見下ろした第２実施形態の光モジュールの分解斜視図である。
【図１７】下筐体と弾性部材との配置関係を示す図である。
【図１８】第２実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図１９】第２実施形態の光モジュールの組立手順を示す斜視図である。
【図２０】図１４に示すＸＸ−ＸＸ線で切ったときの、第２実施形態の光モジュールの断面図である。
【図２１】第３実施形態の光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図２２】第３実施形態の光モジュールについて、クリップを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２３】図２２に示すＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線で切ったときの、第３実施形態の光モジュールの断面図である。
【図２４】クリップを装着した状態の光モジュールの部分断面図である。
【図２５】下筐体側から見上げた第３実施形態の光モジュールの分解斜視図である。
【図２６】上筐体側から見下ろした第３実施形態の光モジュールの分解斜視図である。
【図２７】ガスケットを備える第１実施形態の光モジュールの組立作業を示す断面図である。
【図２８】第２実施形態の光モジュールが備える弾性部材の変形例を説明するための図である。
【図２９】従来技術の光モジュールの構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０，６０，８０…光モジュール、１１…基板、１２…上筐体、１２ｃ…上支持部、１２ｇ…ボス、１３…下筐体、１３ｃ…下支持部、１２ａ，１３ａ…底壁部、１２ｂ，１３ｂ…側壁部、１３ｄ…仕切壁、１４…ＬＤモジュール、１７…板金ナット、１９…ＰｉｎＡＭＰ、２１…電気コネクタ、６０…ガスケット、６２…弾性部材、８２…クリップ、８４…凹部、８８…バネ板片。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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