(57)【要約】【課題】小型でノイズの影響の少ない光通信モジュールを提供する。【解決手段】外囲器１１に収納された光通信モジュールにおいて、入出力端子部１７を実装した第２の回路基板１６を第１の回路基板１４に配置してある図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５を囲うように配置してモジュールを小型化し、かつ、第２の回路基板１６に電磁シールド機能を持たせる。【選択図】  図１
2004335691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外囲器と、
前記外囲器に収納され、外部から光信号を受信し、前記光信号を電気信号に変換する受信部と、
前記外囲器に収納され、電気信号を光信号に変換し、前記光信号を外部へ送信する送信部と、
前記外囲器に収納され、それぞれ前記受信部及び送信部に接続され、入力される信号を処理して出力する第１及び第２の集積回路を少なくとも実装した第１の回路基板と、
前記外囲器に収納され、前記第１及び第２の集積回路に接続される入出力端子部を少なくとも実装した第２の回路基板とを具備し、
前記第２の回路基板が前記第１及び第２の集積回路を覆うように配置されていることを特徴とする光通信モジュール。
【請求項２】
前記第１の回路基板が電磁シールド機能を有することを特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。
【請求項３】
前記送信部又は前記受信部のうち、少なくとも一方が電磁シールド板で囲まれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光通信モジュール。
【請求項４】
前記第１の回路基板と、前記第１及び第２の集積回路との間に、更に、少なくとも一つの第３の回路基板が挿入されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光通信モジュール。
【請求項５】
外囲器と、
前記外囲器に収納され、外部から光信号を受信し、前記光信号を電気信号に変換する受信部と、
前記外囲器に収納され、電気信号を光信号に変換し、前記光信号を外部へ送信する送信部と、
前記外囲器に収納され、それぞれ前記受信部及び送信部に接続され、入力される信号を処理して出力する第１及び第２の集積回路を少なくとも実装した第１の回路基板と、
前記外囲器に収納された第２の回路基板と、
前記外囲器の側周壁部から外部と接続されるように配置され、かつ、前記第１及び第２の集積回路に接続される入出力端子部とを具備し、
前記第２の回路基板が前記第１及び第２の集積回路を覆うように配置されていることを特徴とする光通信モジュール。
【請求項６】
前記第１の回路基板が電磁シールド機能を有することを特徴とする請求項５に記載の光通信モジュール。
【請求項７】
前記送信部又は前記受信部のうち、少なくとも一方が電磁シールド板で囲まれていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の光通信モジュール。
【請求項８】
前記第１の回路基板と、前記第１及び第２の集積回路との間に、更に、少なくとも一つの第３の回路基板が挿入されていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信技術を利用した、都市間を結ぶメトロ系などの光通信システムが発展している。そのため、そのシステムの構成要素である光通信モジュール等の開発が進んでいる。光通信モジュールは光信号の受信部及び送信部のほか、シリアル、パラレル信号処理用のＭＵＸ−ＩＣ、ＤＥＭＵＸ−ＩＣ等の集積回路、グランド、ＢＧＡ半田、電気信号配線等が形成された回路基板、また、入出力端子部となる電気コネクタ等で構成されている。
【０００３】
光通信システムでは大容量かつ高速でのデータ伝送が求められており、このため、光通信モジュールにおける信号の処理速度、光と電気との変換機能、データ処理に関するシリアル・パラレル変換等の機能の向上が図られてきた。
【０００４】
（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１５７９３号公報（第４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
更に、光通信モジュールの性能を向上させるためには、部品を構成する集積回路の微細化を図ること、或いは、部品間の配線を短くすること等、小型化を志向する必要がある。一方、小型化を志向し、それぞれの部品間隔を狭くすると、部品間の干渉や電磁ノイズの発生による悪影響等の問題が大きくなる。即ち、ＭＵＸ−ＩＣ、ＤＥＭＵＸ−ＩＣ等のデジタル集積回路が発生するノイズの影響が大きくなる。また、外囲器が小さくなることによる空洞共振現象、電気コネクタ搭載部分等の外囲器開口部からの電磁ノイズの侵入並びに電磁ノイズの放射も更に問題になる。このようにモジュールの小型化を図る場合、構成部品への電磁ノイズ等の影響が大きくなるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は回路基板の配置を積層化することによって、小型でノイズの影響が少ない光通信モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の第１の発明は、外囲器と、前記外囲器に収納され、外部から光信号を受信し、前記光信号を電気信号に変換する受信部と、前記外囲器に収納され、電気信号を光信号に変換し、前記光信号を外部へ送信する送信部と、前記外囲器に収納され、それぞれ前記受信部及び送信部に接続され、入力される信号を処理して出力する第１及び第２の集積回路を少なくとも実装した第１の回路基板と、前記外囲器に収納され、前記第１及び第２の集積回路に接続される入出力端子部を少なくとも実装した第２の回路基板とを具備し、前記第２の回路基板が前記第１及び第２の集積回路を覆うように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、第１の回路基板を第１の集積回路及び第２の集積回路を囲うように第２の回路基板上に配置することによって、小型でノイズの影響が少ない光通信モジュールを提供できる。
【００１０】
また、本発明の第２の発明は、外囲器と、前記外囲器に収納され、外部から光信号を受信し、前記光信号を電気信号に変換する受信部と、前記外囲器に収納され、電気信号を光信号に変換し、前記光信号を外部へ送信する送信部と、前記外囲器に収納され、それぞれ前記受信部及び送信部に接続され、入力される信号を処理して出力する第１及び第２の集積回路を少なくとも実装した第１の回路基板と、前記外囲器に収納された第２の回路基板と、前記外囲器の側周壁部から外部と接続されるように配置され、かつ、前記第１及び第２の集積回路に接続される入出力端子部とを具備し、前記第２の回路基板が前記第１及び第２の集積回路を覆うように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、電気コネクタを送受信部と対向する側周壁部に配置することにより、更に、外部との接続に柔軟に対応できる、小型でノイズの影響が少ない光通信モジュールを提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態を示す光通信モジュールの分解斜視図である。また、図１（ｂ）は光通信モジュールを組立てた状態で、図１（ａ）Ａ−Ａで破断して示す側面図である。本実施の形態では、一例として、３００ピンの入出力端子を備えた光通信モジュールを示している。外囲器を構成する容器１１は、側周壁部１１ａと底部１１ｂを有し、その内部に部品が収納された後、キャップ１１ｃが被せられるような直方体の構造になっている。また、キャップ１１ｃには外部との端子接続のため、孔部１１ｄが設けられている。
【００１４】
容器１１の内部には、外部からの光通信用信号を受信して電気信号に変換する受信部１２と電気信号を光信号に変換して外部へ出力する送信部１３が収納されている。また、光通信用信号が外部と送受信可能なように、受信部１２からは受信用光ファイバーケーブル１２ａが、送信部からは１３送信用光ファイバーケーブル１３ａが、それぞれ容器１１の側周壁部１１ａを通して外部に出されている。
【００１５】
また、容器１１の内部には第１の回路基板１４が収納されている。第１の回路基板１４には図示しない電源、グランド、配線及びパッド、接続用のＢＧＡ半田、受信部及び送信部を制御する回路部品等が実装されており、例えば、６層以上の多層基板である。第１の回路基板１４上には図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａが第１の回路基板１４の図示しないＢＧＡ半田と接続するように配置されている。第１の集積回路は受信部１２からの電気信号をシリアル化する機能を有するＭＵＸ−ＩＣである。一方、第２の集積回路１５ａは送信部１３へ転送する電気信号をパラレル化する機能を有するＤＥＭＵＸ−ＩＣである。
【００１６】
更に、第２の回路基板１６が第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａ、１５ｂを覆うように配置され、その周辺部には接続用の第１のＢＧＡ半田１６ａが形成されている。第２の回路基板１６の上には入出力端子部である３００ピンの電気コネクタ１７が配置され、第１の回路基板１６と電気的に接続している。第２の回路基板１６の裏面には、電気コネクタ１７と第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａ、１５ｂ間のパラレル信号配線パターンを等長にするように、図示しない配線パターンが形成されている。受信部１２から出力された電気信号は図示しない第１の集積回路に入力され、第２の回路基板１６を経由して、例えば、１６ビット、６２２Ｍｂｐｓの電気信号が電気コネクタ１７から外部の機器へ出力される。外部からは、例えば、６２２Ｍｂｐｓの１６ビット信号が電気コネクタ１７に入力され、この信号は第２の回路基板１６の裏面に形成されている信号パターンから第２の集積回路１５ａに伝送され、特定の速度のデータ信号に束ねられる。更に、この第２の集積回路１５ａからの出力信号が送信部３の中にある図示しないレーザドライバＩＣを駆動させ、最終的に特定の速度の光通信用信号を出力する。
【００１７】
また、電磁ノイズの影響を防止するために、第２の回路基板１６の表面に図示しないシールド用の金属を形成している。このため、キャップ１１ｃの開口部等から進入する電磁ノイズの影響を防ぐと共に、第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａから発生する電磁ノイズが外部へ放射されるのを抑制することができる。
【００１８】
図２は第２の回路基板１６を更に詳細に説明する分解斜視図である。第２の回路基板１６は側面部分がフレキシブルに曲げられた高耐熱性の液晶ポリマーをベースにして、その一方の表面に図示しないシールド用の金属が形成されている。また、同じ表面に第２のＢＧＡ半田１６ｂが形成され、その上に電気コネクタ１７が設置され、電気的に接続されている。更に、曲げられた液晶ポリマーの周辺部に第１のＢＧＡ半田１６ａが形成されている。他の一方の面には図示しない信号用配線が、第２の回路基板１６の材料である液晶ポリマーの比誘電率となどから決まる特性インピーダンスを、例えば５０Ωになるように、形成されている。第２の回路基板１６は第１の回路基板１４の上に配置される。この時、第２の回路基板１６に形成されている第１のＢＧＡ半田１６ａは、第１の回路基板１４に形成されている第３のＢＧＡ半田１４ａに接続される。なお、第２の回路基板１６は曲げ加工が可能な他の材料を用いても同様な効果が得られる。
【００１９】
本実施の形態によれば、第２の回路基板１６を第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａを覆うように第１の回路基板１４に配置し、更に、第２の回路基板１６に電磁シールド機能を持たせることによって、小型でノイズの影響が少ない光通信モジュールが得られる。
【００２０】
（第２の実施の形態）
本発明による光通信モジュールの第２の実施の形態は、第１の実施の形態の構成を基本にして、更に、ノイズの影響を少なくしたものである。即ち、第１の実施の形態に加えて、受信部及び送信部を金属で形成された電磁シールド板で囲み、ノイズの影響を更に抑えている。図３（ａ）は第２の実施の形態を示す分解斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の構成にキャップを被せ、Ａ−Ａで破断して示す側面図である。
【００２１】
外囲器を構成する容器１１は、側周壁部１１ａと底部１１ｂを有し、その内部に部品が収納された後、キャップ１１ｃが被せられるような直方体の構造になっている。また、キャップ１１ｃには端子接続のため、孔部１１ｄが設けられている。
【００２２】
容器１１の内部には、図示しない受信部と送信部１３が収納されている。更に、受信部と送信部１３をそれぞれ囲うように電磁シールド板２０が配置されてノイズの影響を抑制している。光通信用信号が外部と送受信可能なように、受信部からは受信用光ファイバーケーブル１２ａが、送信部１３からは送信用光ファイバーケーブル１３ａが、それぞれ容器１１の側周壁部１１ａを通して外部に出されている。
【００２３】
また、容器１１の内部には、第１の回路基板１４が収納されている。第１の回路基板１４上には、図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａが第１の回路基板１４の図示しないＢＧＡ半田と接続するように配置されている。
【００２４】
更に、第２の回路基板１６が第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａを囲うように配置され、その周辺部には接続用の第１のＢＧＡ半田１６ａが形成されている。第２の回路基板１６の上には電気入出力端子である３００ピンの電気コネクタ１７が配置され、第２の回路基板１６と電気的に接続している。第２の回路基板１６の裏面には、電気コネクタ１７と第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａ間のパラレル信号配線パターンを等長にするように、図示しない配線パターンが形成されている。更に、ノイズの影響を抑制するために、第２の回路基板１６の表面に図示しないシールド用の金属を形成している。
【００２５】
本実施の形態によれば、第２の回路基板１６を第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａを覆うように第２の回路基板１６に配置し、更に、受信部及び送信部１３を電磁シールド板２０で囲むことにより、小型でノイズの影響の少ない光通信用半導体装置が得られる。
【００２６】
（第３の実施の形態）
本発明による光通信モジュールの第３の実施の形態は、第２の実施の形態を基本にして、更に、装置全体の大きさを変えずに、性能を向上させることが可能な部品を収納するようにしたものである。即ち、第２の実施の形態に加えて、第１の回路基板と第２の回路基板の間に、第３の回路基板を積層するように配置する。図４は第３の実施の形態を示す光通信モジュールを破断して示す側面図である。
【００２７】
外囲器を構成する容器１１は、側周壁部１１ａと底部１１ｂを有し、その内部に部品が収納された後、キャップ１１ｃが被せられるような直方体の構造になっている。また、キャップ１１ｃには端子接続のため、孔部１１ｄが設けられている。
【００２８】
容器１１の内部には、図示しない受信部と送信部１３が収納されている。更に、受信部と送信部１３をそれぞれ覆うように電磁シールド板２０が配置され、ノイズを抑制している。また、光通信用信号が外部と送受信可能なように、受信部からは図示しない受信用光ファイバーケーブルが、送信部１３からは送信用光ファイバーケーブル１３ａが、それぞれ容器１１の側周壁部１１ａを通して外部に出されている。
【００２９】
容器１１の内部には第１の回路基板１４が収納されている。第１の回路基板１４上には図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａが第２の回路基板１４の図示しないＢＧＡ半田と接続するように配置されている。
【００３０】
更に、第２の回路基板１６が図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａを覆うように配置されている。第２の回路基板１６の上には入出力端子部である３００ピンの電気コネクタ１７が配置され、第２の回路基板１６と電気的に接続している。ノイズの影響を防止するために、第２の回路基板１６の表面に図示しないシールド用の金属を形成している。第２の回路基板１６と第２の集積回路１５ａとの間に第３の回路基板２１が形成されており、この回路にはモニター回路、アラーム回路等のオプション機能を追加して搭載し、機能の向上を図っている。
【００３１】
本実施の形態によれば、第２の回路基板１６と第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａの間に、更に、第３の回路基板２１を追加すること、即ち、回路基板を２段の積層にすることにより、回路等が搭載可能な面積を大幅に増加することができる。これにより、装置を大型化せずにモニター回路、アラーム回路等のオプション機能を追加した光通信モジュールを提供できる。
【００３２】
（第４の実施の形態）
本発明による光通信モジュールの第４の実施の形態は、装置に柔軟性を持たせるため、電気コネクタの配置位置を替えたものである。図５は第４の実施の形態を示す光通信モジュールを破断して示す側面図である。
【００３３】
外囲器を構成する容器１１は、側周壁部１１ａと底部１１ｂを有し、その内部に部品が収納された後、キャップ１１ｃが被せられるような直方体の構造になっている。また、キャップ１１ｃには端子接続のため、孔部１１ｄが設けられている。
【００３４】
容器１１の内部には、図示しない受信部と送信部１３が収納されている。更に、受信部と送信部１３をそれぞれ囲うように電磁シールド板２０が配置され、ノイズを抑制している。また、光通信用信号が外部と送受信可能なように、受信部からは図示しない受信用光ファイバーケーブルが、送信部１３からは送信用光ファイバーケーブル１３ａが、それぞれ容器１１の側周壁部１１ａを通して外部に出されている。
【００３５】
容器１１の内部には第１の回路基板１４が収納されている。第１の回路基板１４上には図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａが第１の回路基板１４の図示しないＢＧＡ半田と接続するように配置されている。
【００３６】
更に、第２の回路基板１６が、図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａを覆うように配置されている。また、ノイズの影響を防止するために、第２の回路基板１６の表面に図示しないシールド用の金属を形成している。容器１１の送信部１３と対向する側周壁部１１ａに入出力端子部である３００ピンの電気コネクタ１７が配置され、図示しない第１の集積回路及び第２の集積回路１５ａと電気的に接続されている。
【００３７】
本実施の形態によれば、電気コネクタ１７を送受信部と対向する側周壁部に配置することにより、外部との接続に柔軟に対応できる、小型でノイズの影響が少ない光通信モジュールが得られる。更に、ケーブルを長く引きまわすことにより電気コネクタを光通信モジュール外部に取り出すことも可能である。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、第２の回路基板の材料は高耐熱性の液晶ポリマーだけでなく、フレキシブルで耐熱性の条件を満たす高分子材料であれば良い。また、第３の回路基板に加えて、更に回路基板を積層することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、回路基板を積層して配置し、更に、回路基板に電磁シールド機能を持たせることにより、小型でノイズの影響が少ない光通信モジュールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための、光通信モジュールの分解斜視図及び一部を破断して示す側面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するための、光通信モジュールの回路基板部分を示す分解斜視図。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するための、光通信モジュールの分解斜視図及び一部を破断して示す側面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明するための、光通信モジュールの一部を破断して示す側面図。
【図５】本発明の第４の実施の形態を説明するための、光通信モジュールの一部を破断して示す側面図。
【符号の説明】
１１  容器
１１ａ  側周壁部
１１ｂ  底部
１１ｃ  キャップ
１１ｄ  孔部
１２  受信部
１２ａ  受信用光ファイバーケーブル
１３  送信部
１３ａ  送信用光ファイバーケーブル
１４  第１の回路基板
１４ａ  第３のＢＧＡ半田
１５ａ  第２の集積回路
１６  第２の回路基板
１６ａ  第１のＢＧＡ半田
１６ｂ  第２のＢＧＡ半田
１７  電気コネクタ
２０  電磁シールド板
２１  第３の回路基板
【図１】
2004335691.tif 000003
【図２】
2004335691.tif 000004
【図３】
2004335691.tif 000005
【図４】
2004335691.tif 000006
【図５】
2004335691.tif 000007