(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板が挿入される開口部内に、複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備え、プリント基板上へ実装されるフレキシブル基板用コネクタにおいて、
前記ハウジングは、前記開口部を開閉する加圧部材と、凸部と、を有し、
前記各コンタクトは、前記開口部内に挿入される前記フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、前記プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、前記ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、前記挿入基板接続部から前記実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されておらず、前記凹部を前記凸部に嵌合した状態で前記ハウジングに固着され、
前記加圧部材は、前記開口部内に挿入された前記フレキシブル基板を前記コンタクトの前記挿入基板接続部に対して押圧する
フレキシブル基板用コネクタ。
【請求項２】
フレキシブル基板とプリント基板とを、前記フレキシブル基板が挿入される開口部内に複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備え、前記プリント基板上へ実装されるフレキシブル基板用コネクタを用いて、電気的に接続する基板接続構造において、
前記フレキシブル基板用コネクタのハウジングは、前記開口部を開閉する加圧部材と、凸部と、を有し、
前記フレキシブル基板用コネクタの前記各コンタクトは、前記開口部内に挿入される前記フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、前記プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、前記ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、前記挿入基板接続部から前記実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されておらず、前記凹部を前記凸部に嵌合した状態で前記ハウジングに固着され、
前記加圧部材は、前記開口部内に挿入された前記フレキシブル基板を前記コンタクトの前記挿入基板接続部に対して押圧する
基板接続構造。
【請求項３】
前記フレキシブル基板及び前記プリント基板は、最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備え、
前記プリント基板は、前記マイクロストリップ線路を備える信号配線層において、前記フレキシブル基板及び前記プリント基板の前記各マイクロストリップ線路を接続する前記コンタクトの位置に対応した箇所に、前記プリント基板を貫通して形成されたプリント基板接地配線用ビアにより前記プリント基板の接地導体層に接続された接地導体部を備える
請求項２記載の基板接続構造。
【請求項４】
前記プリント基板の前記マイクロストリップ線路を備える前記信号配線層に備えられた前記接地導体部は、複数の前記プリント基板接地配線用ビアにより接続される
請求項３記載の基板接続構造。
【請求項５】
前記フレキシブル基板及び前記プリント基板の前記各マイクロストリップ線路を接続する前記コンタクトを挟んで両側の前記各コンタクトは、前記フレキシブル基板及び前記プリント基板の各接地導体部を接続する
請求項３記載の基板接続構造。
【請求項６】
前記プリント基板の前記マイクロストリップ線路は、前記プリント基板の前記接続端子の近傍で前記接続端子に向けて徐々に線幅が広くなるように形成されたテーパ部を備える
請求項３記載の基板接続構造。
【請求項７】
前記フレキシブル基板は、前記接続端子として、前記マイクロストリップ線路を備える前記信号配線層の他方の最外層に、前記フレキシブル基板用コネクタとの前記マイクロストリップ線路の接続を行う信号接続端子を備えると共に、前記信号接続端子に対する所定の位置に、前記フレキシブル基板用コネクタとの接地導体部の接続を行う接地接続端子を備え、
前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路と前記信号接続端子は、前記フレキシブル基板を貫通して形成される信号配線用ビアにより接続され、
前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路は、前記信号配線用ビアの近傍で前記信号配線用ビアに向けて徐々に線幅が広くなるように形成されたテーパ部を備え、
前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路に対応した接地導体層の接地導体部は、前記接地接続端子の位置に対応した箇所から前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路の配線方向に向けて、前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路の前記テーパ部の形状と合わせて形成されたテーパ部を備える
請求項３記載の基板接続構造。
【請求項８】
前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路と前記信号接続端子は、複数の前記信号配線用ビアにより接続される
請求項７記載の基板接続構造。
【請求項９】
前記フレキシブル基板及び前記プリント基板に形成された一対のマイクロストリップ線路により差動信号が伝送される
請求項３記載の基板接続構造。
【請求項１０】
前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路を備える前記信号配線層、接地導体層及び前記接地接続端子は、前記フレキシブル基板を貫通して形成されるフレキシブル基板接地配線用ビアにより接続される
請求項３記載の基板接続構造。
【請求項１１】
前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路を備える前記信号配線層、前記接地導体層及び前記接地接続端子は、複数の前記フレキシブル基板接地配線用ビアにより接続される
請求項１０記載の基板接続構造。
【請求項１２】
光送受信回路基板、及び、前記光送受信回路基板に接続された、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュールと光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュールとを備えた光送受信モジュールにおいて、
前記光送受信回路基板は、最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えるフレキシブル基板を介して、他基板に実装されたフレキシブル基板用コネクタに電気的に接続され、
前記フレキシブル基板用コネクタは、前記フレキシブル基板が挿入される開口部内に、複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記開口部を開閉する加圧部材と、凸部と、を有し、
前記各コンタクトは、前記開口部内に挿入される前記フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、前記他基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、前記ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、前記挿入基板接続部から前記実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されておらず、前記凹部を前記凸部に嵌合した状態で前記ハウジングに固着され、
前記加圧部材は、前記開口部内に挿入された前記フレキシブル基板を前記コンタクトの前記挿入基板接続部に対して押圧する
光送受信モジュール。
【請求項１３】
光送受信回路基板、及び、前記光送受信回路基板に接続された、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュールと光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュールとを有する光送受信モジュールと、前記光送受信モジュールが接続される親基板とを備えた光送受信装置において、
前記光送受信回路基板は、最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えるフレキシブル基板を介して、前記親基板に実装されたフレキシブル基板用コネクタに電気的に接続され、
前記フレキシブル基板用コネクタは、前記フレキシブル基板が挿入される開口部内に、複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記開口部を開閉する加圧部材と、凸部と、を有し、
前記各コンタクトは、前記開口部内に挿入される前記フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、前記親基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、前記ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、前記挿入基板接続部から前記実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されておらず、前記凹部を前記凸部に嵌合した状態で前記ハウジングに固着され、
前記加圧部材は、前記開口部内に挿入された前記フレキシブル基板を前記コンタクトの前記挿入基板接続部に対して押圧する
光送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板用コネクタと、このフレキシブル基板用コネクタを備えた基板接続構造、光送受信モジュール及び光送受信装置に関する。詳しくは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、当該フレキシブル基板用コネクタが実装されるプリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成にしたコンタクトを備えることにより、フレキシブル基板と他基板の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることを可能とするものである。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有するフレキシブル基板と他の基板等を電気的に接続する際には、フレキシブル基板接続用のコネクタを介して接続する方法が用いられる。フレキシブル基板用コネクタとしては、フレキシブル基板が挿入される開口部内に、複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備えて、プリント基板上へ実装されるものが使用される。
【０００３】
図１７及び図１８は、従来のフレキシブル基板用コネクタ５０（以下ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）コネクタ５０とする）及びこのＦＰＣコネクタ５０を備えた基板接続構造を示す説明図である。図１７はＦＰＣコネクタ５０の概略を示す斜視図であり、後述するハウジング開閉部５４ａを開いた状態を示している。図１８はＦＰＣコネクタ５０を備えた基板接続構造示す断面図であり、ＦＰＣコネクタ５０がリジッド基板５３上に実装され、フレキシブル基板５２が接続された状態で、後述するハウジング開閉部５４ａを閉じた状態を示している。リジッド基板５３は一部の構成を示している。
【０００４】
図１７及び図１８に示すように、ＦＰＣコネクタ５０は、ハウジング開閉部５４ａにより開閉されるハウジング開口部５４ｂを備えたハウジング５４を備える。ハウジング５４の内部には、ハウジング５４を支持するための支持部５５ｄ、ハウジング開口部５４ｂ内に挿入されたフレキシブル基板５２の接続端子に接続するＦＰＣ接続部５５ａ及びリード部５５ｄが一体形成された金属により構成されるコンタクト５５が、所定の間隔で並列に収容される。支持部５５ｄ及びＦＰＣ接続部５５ａは、リード部５５ｂから水平方向に突出し、上下に略平行に位置するように形成される。また、コンタクト５５のリード部５５ｂの端部には、リジッド基板５３の接続端子に接続する基板接続部５５ｃを備える。
【０００５】
各コンタクト５５の支持部５５ｄは、ハウジング５４のハウジング開口部５４ｂの下部に設けられた支持部挿通部５４ｄに挿通される。また、ＦＰＣ接続部５５ａはハウジング５４に設けられた接続部収容溝５４ｃ内に位置する。フレキシブル基板５２の接続端子に接続するＦＰＣ接続部５５ａの端部は、接続部収容溝５４ｃから所定量突出した状態となる。
【０００６】
ハウジング開閉部５４ａが開いた状態で、接続端子を下面にしてフレキシブル基板５２をハウジング開口部５４ｂに挿入し、ハウジング開閉部５４ａを閉じることにより、フレキシブル基板５２は下方に押圧され、図１８のＯに示すように、フレキシブル基板５２の接続端子とコンタクト５５のＦＰＣ接続部５５ａが接触した状態になる。このようにフレキシブル基板５２の下面に位置する接続端子と接触するタイプのＦＰＣコネクタは、下接点タイプと呼ばれる。
【０００７】
また、図１８のＰに示すように、コンタクト５５の基板接続部５５ｃは、リジッド基板５３の接続端子に半田により接続される。
【０００８】
ここでフレキシブル基板５２としては、例えば次に示すようなものが使用される。図１９から図２２は、ＦＰＣコネクタ５０に接続される従来のフレキシブル基板５２の構造を示す説明図である。図１９は、フレキシブル基板５２の概略を示す平面図であり、説明のため一部の構成を透視した状態で破線で示している。図２０は図１９のＱ−Ｑ断面を示す概略図である。図２１は後述するフレキシブル基板５２の第一配線層５２ｂを示す平面図であり、図２０の上方から見た状態を示している。図２２は後述するフレキシブル基板５２の第二配線層５２ｄを示す平面図であり、図２０の下方から見た状態を示している。
【０００９】
図１９から図２２に示すように、フレキシブル基板５２は第一から第三の絶縁層及び第一、第二の配線層が交互に上下に積層されて形成される。第一絶縁層５２ａ及び第三絶縁層５２ｅは、例えば保護フィルムとしてカバーレイにより構成される。基板の端部の所定の領域においては、ＦＰＣコネクタ５０と電気的な接続を行うために第三絶縁層５２ｅは非形成となっている。第一絶縁層５２ａの上面にはＦＰＣコネクタ５０接続時の損傷を防ぐために補強板５２ｆが備えられる。
【００１０】
図１９及び図２１に示すように、第一配線層５２ｂにはベタ状のグランド層５２ｍが形成される。図１９及び図２２に示すように、第二配線層５２ｄの基板端部の近傍には、ＦＰＣコネクタ５０との電気的接続を行うための各接続パッドとして、後述する信号線路９の接続を行うための信号接続パッド５２ｌ、及びグランド層の接続を行うためのグランド接続パッド５２ｋが備えられる。各グランド接続パッド５２ｋはフレキシブル基板５２を貫通して形成された貫通ビアであるグランドビア５２ｈにより、第一配線層５２ｂに形成されたグランド層５２ｍと接続される。また、第二配線層５２ｄには、マイクロストリップラインである一対の信号線路９ｅ・９ｆが配線され、それぞれ信号接続パッド５２ｌに接続される。
【００１１】
更に、ＦＰＣコネクタ５０が実装されるリジッド基板５３としては、例えば次に示すようなものが使用される。図２３は、後述するリジッド基板５３の最外層に設けられた信号配線層５３ａを示す平面図である。図１８に示すように、リジッド基板５３は、最外層に設けられた信号配線層５３ａ、絶縁層５３ｂ及びグランド層５３ｃを備えて構成される。最外層の信号配線層５３ａには、各コンタクト５５の基板接続部５５ｃと接続する接続端子として、グランド接続パッド５３ｄ及び信号接続パッド５３ｅを備える。グランド接続パッド５３ｄはグランドビア５３ｈによりグランド層５３ｃに接続されている。また、信号接続パッド５３ｅは、マイクロストリップラインとして形成された信号線路９ｇ・９ｈに接続されている。
【００１２】
ＦＰＣコネクタ５０、フレキシブル基板５２及びリジッド基板５３がそれぞれ、上述したような構成を備えることにより、図１７から図２３で示した従来の基板接続構造では、フレキシブル基板５２の信号線路９、ＦＰＣコネクタ５０の信号線路９に対応したコンタクト５及びリジッド基板５３の信号線路９で、高周波の信号電流が伝送される。またこの時、フレキシブル基板５２のグランド層５２ｍ、グランドビア５２ｈ、ＦＰＣコネクタ５０のグランドラインに対応したコンタクト５５及びリジッド基板５３のグランド層５３ｃには、信号電流と逆の方向に信号電流に対する帰還電流が流れる。
【００１３】
また上記とは別に、フレキシブル基板の装着時における位置ずれを防ぎ、且つフレキシブル基板の保持力を向上させるフレキシブル基板用コネクタが提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示されるフレキシブル基板用コネクタは、ハウジング開閉部が開かれた状態で、ハウジング開口部に挿入されたフレキシブル基板を弾性的に押圧して支持する弾性支持片を備えることにより、フレキシブル基板の装着時における位置ずれを防ぎ、且つフレキシブル基板の保持力を向上させるものである。
【００１４】
【特許文献１】特許第３６０５５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、図１７から図２３で説明した、従来のＦＰＣコネクタ５０及び、このＦＰＣコネクタ５０を備える基板接続構造では、次のような問題がある。フレキシブル基板５２の信号線路９からＦＰＣコネクタ５０のコンタクト５５を経由して、リジッド基板５３の信号線路９へ信号電流が流れる際には、図１８の矢印に示すように、コンタクト５５に電流が流れる。この時Ｎで示す支持部５５ｄが、伝送線路におけるスタブとなり、伝送線路の特性インピーダンスが低下してしまう。これにより、伝送線路の特性インピーダンスが所定の値にならないため、高周波信号の伝送特性が低下してしまう問題がある。
【００１６】
また、特許文献１に開示されるフレキシブル基板用コネクタは、フレキシブル基板の装着時における位置ずれを防ぎ、且つフレキシブル基板の保持力を向上させるための構成であり、高周波信号の伝送特性を向上させることはできない。
【００１７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、フレキシブル基板と他基板の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることを可能とするフレキシブル基板用コネクタと、このフレキシブル基板用コネクタを備えた基板接続構造、光送受信モジュール及び光送受信装置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】
【００１８】
上述した課題を解決するため、本発明に係るフレキシブル基板用コネクタは、フレキシブル基板が挿入される開口部内に、複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備え、プリント基板上へ実装されるフレキシブル基板用コネクタにおいて、ハウジングは、開口部を開閉する加圧部材と、凸部を有している。各コンタクトは、開口部内に挿入されるフレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、挿入基板接続部から実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されていない。さらに、各コンタクトは、凹部をハウジングの凸部に嵌合した状態で固着される。
そして、加圧部材は、開口部内に挿入されたフレキシブル基板をコンタクトの挿入基板接続部に対して押圧する。
【００１９】
本発明に係るフレキシブル基板用コネクタにおいては、当該フレキシブル基板用コネクタに挿入されたフレキシブル基板の接続端子と、当該フレキシブル基板用コネクタが実装されるプリント基板の接続端子との間を接続するコンタクトにて、高周波の信号が伝送される。
【００２０】
ここで、コンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とする。このため、信号の伝送線路にスタブとなる箇所が存在しないため、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。
【００２１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る基板接続構造は、フレキシブル基板とプリント基板とを、フレキシブル基板が挿入される開口部内に複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備え、プリント基板上へ実装されるフレキシブル基板用コネクタを用いて、電気的に接続する基板接続構造において、フレキシブル基板用コネクタのハウジングは、開口部を開閉する加圧部材と、凸部を有している。各コンタクトは、開口部内に挿入されるフレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、挿入基板接続部から実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されていない。さらに、各コンタクトは、凹部をハウジングの凸部に嵌合した状態で固着される。
また、フレキシブル基板用コネクタのハウジングは、開口部を開閉する加圧部材を有している。そして、加圧部材は、開口部内に挿入されたフレキシブル基板をコンタクトの挿入基板接続部に対して押圧する。
【００２２】
本発明に係る基板接続構造のフレキシブル基板用コネクタにおいては、当該フレキシブル基板用コネクタに挿入されたフレキシブル基板の接続端子と、当該フレキシブル基板用コネクタが実装されるプリント基板の接続端子との間を接続するコンタクトにて、高周波の信号が伝送される。
【００２３】
ここで、コンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とする。このため、信号の伝送線路にスタブとなる箇所が存在しないため、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。
【００２４】
上述した課題を解決するため、本発明に係る光送受信モジュールは、光送受信回路基板、及び、光送受信回路基板に接続された、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュールと光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュールとを備えた光送受信モジュールにおいて、光送受信回路基板は、最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えるフレキシブル基板を介して、他基板に実装されたフレキシブル基板用コネクタに電気的に接続され、フレキシブル基板用コネクタは、フレキシブル基板が挿入される開口部内に、複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備えている。
ハウジングは、開口部を開閉する加圧部材と、凸部を有している。
各コンタクトは、開口部内に挿入されるフレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、他基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、挿入基板接続部から実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されていない。さらに、各コンタクトは、凹部をハウジングの凸部に嵌合した状態で固着される。
また、ハウジングは、開口部を開閉する加圧部材を有している。そして、加圧部材は、開口部内に挿入されたフレキシブル基板をコンタクトの挿入基板接続部に対して押圧する。
【００２５】
本発明に係る光送受信モジュールのフレキシブル基板用コネクタにおいては、当該フレキシブル基板用コネクタに挿入されたフレキシブル基板の接続端子と、当該フレキシブル基板用コネクタが実装される他基板の接続端子との間を接続するコンタクトにて、高周波の信号が伝送される。
【００２６】
ここで、コンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とする。このため、信号の伝送線路にスタブとなる箇所が存在しないため、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。
【００２７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る光送受信装置は、光送受信回路基板、及び、光送受信回路基板に接続された、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュールと光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュールとを有する光送受信モジュールと、光送受信モジュールが接続される親基板とを備えた光送受信装置において、光送受信回路基板は、最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えるフレキシブル基板を介して、親基板に実装されたフレキシブル基板用コネクタに電気的に接続され、フレキシブル基板用コネクタは、フレキシブル基板が挿入される開口部内に、複数のコンタクトを所定の間隔で収容するハウジングを備えている。
ハウジングは、開口部を開閉する加圧部材と、凸部を有している。
各コンタクトは、開口部内に挿入されるフレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部と、親基板の接続端子に接続する実装基板接続部と、ハウジングに設けた凸部と嵌合する凹部と、を有し、挿入基板接続部から実装基板接続部まで伝送線路に対して突出部が形成されていない。さらに、各コンタクトは、凹部をハウジングの凸部に嵌合した状態で固着される。
また、ハウジングは、開口部を開閉する加圧部材を有している。そして、加圧部材は、開口部内に挿入されたフレキシブル基板をコンタクトの挿入基板接続部に対して押圧する。
【００２８】
本発明に係る光送受信装置のフレキシブル基板用コネクタにおいては、当該フレキシブル基板用コネクタに挿入されたフレキシブル基板の接続端子と、当該フレキシブル基板用コネクタが実装される親基板の接続端子との間を接続するコンタクトにて、高周波の信号が伝送される。
【００２９】
ここで、コンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とする。このため、信号の伝送線路にスタブとなる箇所が存在しないため、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るフレキシブル基板用コネクタによれば、コンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とするため、伝送線路にスタブとなる箇所が存在せず、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。これにより、フレキシブル基板とプリント基板の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることが可能となる。
【００３１】
本発明に係る基板接続構造によれば、フレキシブル基板用コネクタのコンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、プリント基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とするため、伝送線路にスタブとなる箇所が存在せず、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。これにより、フレキシブル基板とプリント基板の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることが可能となる。
【００３２】
本発明に係る光送受信モジュールによれば、フレキシブル基板用コネクタのコンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板部から、他基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とするため、伝送線路にスタブとなる箇所が存在せず、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。これにより、フレキシブル基板と他基板の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることができ、高速のデータの送受信を安定して行うことが可能となる。
【００３３】
本発明に係る光送受信装置によれば、フレキシブル基板用コネクタのコンタクトは、フレキシブル基板の接続端子に接続する挿入基板接続部から、親基板の接続端子に接続する実装基板接続部まで、伝送線路に対して突出部を非形成とするため、伝送線路にスタブとなる箇所が存在せず、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。これにより、フレキシブル基板と他基板の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることができ、高速のデータの送受信を安定して行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下図面を参照して、本発明のフレキシブル基板用コネクタ、基板接続構造、光送受信モジュール及び光送受信装置の実施の形態について説明する。まず、本発明のフレキシブル基板用コネクタ及びこのフレキシブル基板用コネクタを備えた基板接続構造の実施の形態について説明する。
【００３５】
＜本実施の形態のフレキシブル基板用コネクタ・基板接続構造の構成例＞
図１から図３は、本実施の形態のフレキシブル基板用コネクタ（以下ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）コネクタ１とする）及びこのＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造を示す説明図である。図１はＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造を示す断面図であり、後述するリジッド基板３上に実装された状態を示している。図１は後述するフレキシブル基板２を挿入した状態で、後述するハウジング開閉部４ａを開いた状態を示している。図２はＦＰＣコネクタ１の概略を示す斜視図であり、後述するハウジング開閉部４ａを開いた状態を示している。図３はＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造を示す断面図であり、後述するリジッド基板３上に実装された状態を示している。図３は後述するフレキシブル基板２を挿入した状態で、後述するハウジング開閉部４ａを閉じた状態を示している。図１及び図３では、リジッド基板３は一部の構成を示している。
【００３６】
図１から図３に示すように、ＦＰＣコネクタ１は、ハウジング開閉部４ａにより開閉されるハウジング開口部４ｂを備えたハウジング４を備える。ハウジング４の内部には、フレキシブル基板２の接続端子に接続するＦＰＣ接続部５ａ及びリード部５ｂが一体形成された金属により構成されるコンタクト５が、所定の間隔で並列に収容される。ハウジング開閉部４ａは加圧部材の一例であり、ハウジング開口部４ｂは開口部の一例である。
【００３７】
ＦＰＣ接続部５ａは、リード部５ｂから水平方向に突出して形成される。また、コンタクト５のリード部５ｂの端部には、リジッド基板３の接続端子に接続する基板接続部５ｃを備える。図１及び図３に示すように、ＦＰＣコネクタ１のコンタクト５は、図１８に示す従来のＦＰＣコネクタ５０のコンタクト５５の支持部５５ｄのような突出部を形成せずに、ＦＰＣ接続部５ａから基板接続部５ｃまで、一筆書き状に形成される。ＦＰＣ接続部５ａは挿入基板接続部の一例であり、基板接続部５ｃは実装基板接続部の一例である。
【００３８】
また、図３のＣに示すように、ハウジング４及びコンタクト５は相補的な凹凸部を有しており、この凹凸部で互いに嵌合した状態で固着される。これにより、図１８に示す従来のＦＰＣコネクタ５０のハウジング５４及びコンタクト５５のように、それぞれ支持部挿通部５４ｄ及び支持部５５ｄを設けなくても、ハウジング４及びコンタクト５の強度を保った状態で固着することが可能となる。
【００３９】
ＦＰＣ接続部５ａはハウジング４のハウジング開口部４ｂの下部に設けられた接続部収容溝４ｃ内に位置する。フレキシブル基板の接続端子に接続するＦＰＣ接続部５ａの端部は、接続部収容溝４ｃから所定量突出した状態となる。
【００４０】
図１に示すようにハウジング開閉部４ａが開いた状態で、接続端子を下面にしてフレキシブル基板２をハウジング開口部４ｂに挿入し、図３に示すようにハウジング開閉部４ａを閉じることにより、フレキシブル基板２はハウジング開閉部４ａにより下方に押圧され、図３のＢに示すように、フレキシブル基板２の接続端子とコンタクト５のＦＰＣ接続部５ａが接触した状態になる。また、図３のＤ示すように、コンタクト５の基板接続部５ｃは、リジッド基板３の接続端子に半田により接続される。
【００４１】
ここでフレキシブル基板２としては、例えば次に示すようなものが使用される。図４から図８は、フレキシブル基板２の構成の例を示す説明図である。図４は、フレキシブル基板２の概略を示す平面図であり、説明のため一部の構成を透視した状態で破線で示している。図５は図４のＥ−Ｅ断面を示す概略図である。図６は後述するフレキシブル基板２の第一配線層２ｂを示す平面図であり、図５の上方から見た状態を示している。図７及び図８は、後述するフレキシブル基板２の第二配線層２ｄを示す平面図であり、図５の下方から見た状態を示している。図７は図４及び図６に対応した箇所を示しており、図８は図７の左右方向を長くした状態で示している。
【００４２】
図４から図８に示すように、フレキシブル基板２は第一から第三の絶縁層及び第一、第二の配線層が交互に上下に積層されて形成される。第一、第二の配線層は、例えばＣＣＬ（Copper Clad Laminate）等の金属膜により形成される。第一から第三の絶縁層はエポキシ系又はポリミド系の樹脂により構成される。第一絶縁層２ａ及び第三絶縁層２ｅは、例えば保護フィルムとしてカバーレイにより構成される。基板の端部の所定の領域においては、ＦＰＣコネクタ１と電気的な接続を行うために第三絶縁層２ｅは非形成となっている。第一絶縁層２ａの上面にはＦＰＣコネクタ１への接続時の損傷を防ぐために補強板２ｆが備えられる。
【００４３】
図４及び図６に示すように、第一配線層２ｂには、マイクロストリップラインとして信号線路９ａ・９ｂが形成される。また、第二配線層２ｄの端部には、ＦＰＣコネクタ１と各信号線路９の電気的接続を行うための信号接続パッド２ｌ、及びＦＰＣコネクタ１とグランド層の接続を行うためのグランド接続パッド２ｋが形成される。更に、図４、図７及び図８に示すように、第二配線層２ｄには、グランド層２ｍが形成される。グランド層２ｍは、図８のＬ１６に示すように、信号線路９ａ・９ｂに対応した箇所で所定の幅に形成される。Ｌ１６で示すグランド層２ｍの幅は、グランド層２ｍの共振による周囲への影響を考慮して決定される。信号接続パッド２ｌは信号接続端子の一例である。
【００４４】
第一配線層２ｂの信号線路９と第二配線層２ｄの信号接続パッド２ｌは、フレキシブル基板２を貫通して形成された貫通ビアである信号ビア２ｇによって接続される。信号線路９と信号接続パッド２ｌは、両者間の電位差を少なくするために、例えば三つ以上の信号ビア２ｇにより接続される。信号ビア２ｇは信号配線用ビアの一例である。
【００４５】
また、図６に示すように、グランド接続パッド２ｋの位置に対応した箇所において、外部からのノイズの侵入及び各信号線間の干渉を防止するため、グランドガード部２ｉが形成される。グランドガード部２ｉを形成するために、グランド接続パッド２ｋに対応した箇所において、第一配線層２ｂと第二配線層２ｄに形成されたグランド層２ｍがグランドビア２ｈにより接続される。グランドガード部２ｉの第一配線層２ｂと第二配線層２ｄの間の電位差を少なくするため、両者は、例えば三つの以上のグランドビア２ｈにより接続される。グランドビア２ｈはフレキシブル基板接地配線用ビアの一例である。
【００４６】
図４及び図６に示すように、信号線路９ａ・９ｂは、信号ビア２ｇの近傍で信号ビア２ｇに向けて徐々に線幅が広くなるように形成されたフレキシブル基板信号テーパ部２ｊを備える。また、図４及び図７に示すように、第二配線層２ｄのグランド層２ｍは、グランド接続パッド２ｋに対応した箇所から信号線路９ａ・９ｂの配線方向に向けて、信号線路９ａ・９ｂのフレキシブル基板信号テーパ部２ｊの形状と合わせて形成されたグランド層テーパ部２ｏを備える。フレキシブル基板信号テーパ部２ｊは、フレキシブル基板のマイクロストリップ線路に備えられたテーパ部の一例であり、グランド層テーパ部２ｏはフレキシブル基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層に備えられたテーパ部の一例である。
【００４７】
更に、リジッド基板３としては、例えば次に示すようなものが使用される。図９は、後述するリジッド基板３の最外層に設けられた信号配線層３ａを示す平面図である。図１及び図３に示すように、リジッド基板３は、最外層に設けられた信号配線層３ａ、絶縁層３ｂ及びグランド層３ｃを備えて構成される。最外層の信号配線層３ａには、各コンタクト５の基板接続部５ｃと接続する接続端子として、グランド接続パッド３ｄ及び信号接続パッド３ｅを備える。グランド接続パッド３ｄはグランドビア３ｉによりグランド層３ｃに接続されている。
【００４８】
また、信号接続パッド３ｅは、マイクロストリップラインとして形成された信号線路９ｃ・９ｄに接続されている。ここで、信号線路９ｃ・９ｄは、信号接続パッド３ｅの近傍で信号接続パッド３ｅに向けて徐々に線幅が広くなるように形成されたリジッド基板信号テーパ部３ｆを備える。リジッド基板信号テーパ部３ｆはリジッド基板のマイクロストリップ線路に備えられたテーパ部の一例である。
【００４９】
更に図１、図３及び図８に示すように、リジッド基板３の信号配線層３ａにおいて、フレキシブル基板２及びリジッド基板３の各信号線路９を接続するＦＰＣコネクタ１のコンタクト５に対応した位置に、所定の大きさのグランド面３ｇを備える。このグランド面３ｇは、リジッド基板３を貫通して形成された貫通ビアであるグランドビア３ｈにより、リジッド基板３のグランド層３ｃに接続される。グランド面３ｇとグランド層３ｃの電位差を少なくするため、グランド面３ｇとグランド層３ｃは、例えば三つ以上のグランドビア３ｈにより接続される。グランド面３ｇはプリント基板の接地導体層に接続された接地導体部の一例であり、グランドビア３ｈはプリント基板接地配線用ビアの一例である。
【００５０】
図１から図３で示すＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造では、図４から図８で示すフレキシブル基板２及び図１、図３及び図８で示すリジッド基板３を備える構成とした。しかし、図１から図３で示すＦＰＣコネクタ１と共に、図１９から図２２で示すフレキシブル基板５２又は図２３で示すリジッド基板５３を備える構成としても良い。
【００５１】
更に、図１から図９に示す本実施の形態のＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造においては、一つの信号線路９によりシングルエンドモードの信号が伝送される構成としても良く、また、一対の信号線路９により差動信号が伝送される構成としても良い。
【００５２】
＜本実施の形態のフレキシブル基板用コネクタ・基板接続構造の動作例＞
次に、本実施の形態のＦＰＣコネクタ１及びＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造の動作例について説明する。図１から図９で示す、本実施の形態の基板接続構造では、フレキシブル基板２の信号線路９ａ・９ｂ、各信号ビア２ｇ、ＦＰＣコネクタ１のコンタクト５及びリジッド基板の信号線路９ｃ・９ｄにより信号が伝送される。
【００５３】
フレキシブル基板２の信号線路９からＦＰＣコネクタ１のコンタクト５を経由して、リジッド基板３の信号線路９へ信号電流が流れる際には、図３の矢印に示すように、コンタクト５に電流が流れる。ＦＰＣコネクタ１のコンタクト５では、図１８に示す従来のＦＰＣコネクタ５０のコンタクト５５の支持部５５ｄのような、伝送線路におけるスタブとなる箇所が無いため、伝送線路の特性インピーダンスの低下が抑えられる。これにより、伝送線路の特性インピーダンスが所定の値にならないことによる、高周波信号の伝送特性の低下を防ぎ、フレキシブル基板２とリジッド基板３の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることが可能となる。
【００５４】
また、本実施の形態の基板接続構造では、図３に示すように、フレキシブル基板２の信号線路９が備えられる第一配線層２ｂは、ＦＰＣコネクタ１が実装されるリジッド基板３に対して逆側に位置する。このため、信号線路９は、フレキシブル基板２の第二配線層２ｄに備えられたグランド層２ｍと主に結合し、Ａに示すリジッド基板３に備えられるグランド層３ｃとは結合しない。このため、フレキシブル基板２上の信号線路９と、リジッド基板３のグランド層３ｃが結合してキャパシタンスが生じることによる、信号線路９の特性インピーダンスの低下を防ぐことができ、高周波信号の伝送特性の低下を防ぐことができる。
【００５５】
図１０は本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板２の信号線路９ａ・９ｂにて、高周波の信号が伝送される際の信号電流及び帰還電流の流れを示す平面図である。図１０は、フレキシブル基板２の第一配線層２ｂに設けられた信号線路９ａ・９ｂ及び第二配線層２ｄに設けられたグランド層２ｍを示している。フレキシブル基板２の各信号線路９ａ・９ｂに高周波の信号が伝送される際には、図１０の矢印Ｆに示すように信号線路９ａ・９ｂに電流が流れる。またこの時、図１０の矢印Ｇに示すようにグランド層２ｍを帰還電流が流れる。
【００５６】
ここで本実施の形態の基板接続構造においては、フレキシブル基板２の第一配線層２ｂに備えられた信号線路９ａ・９ｂは、信号ビア２ｇの近傍で信号ビア２ｇに向かって徐々に広くなるように形成されたフレキシブル基板信号テーパ部２ｊを備える。また、第二配線層２ｄのグランド接続パッド２ｋの近傍において、信号線路９のフレキシブル基板信号テーパ部２ｊに合わせた向きに形成された、グランド層テーパ部２ｏを備える。
【００５７】
このため、信号線路９ａ・９ｂと信号ビア２ｇの接続部近傍における、信号線路９ａ・９ｂとの第二配線層２ｄのグランド層２ｍの結合を強めることができ、伝送線路の特性インピーダンスの急激な変化が抑えられる。更に、図１０の矢印Ｇに示すように、グランド接続パッド２ｋの近傍において帰還電流の経路の急激な変化が抑えられる。これにより、フレキシブル基板２とＦＰＣコネクタ１の接続箇所における高周波の信号の伝送特性を向上させることが可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態の基板接続構造においては、図１、図３及び図８に示すように、リジッド基板３の信号配線層３ａにおいて、フレキシブル基板２及びリジッド基板３の各信号線路を接続するＦＰＣコネクタ１のコンタクト５に対応した位置に、グランド層３ｃに接続された所定の大きさのグランド面３ｇを備える。このため、フレキシブル基板２の接続端子とコンタクト５のＦＰＣ接続部５ａの接続箇所の、グランドとの結合を高めることにより、特性インピーダンスの値が大きくなることが抑えられる。また、グランド面３ｇとグランド層３ｃが三つのグランドビア３ｈによって接続されることにより、グランド面３ｇの電位が安定し、共振等による伝送線路の高周波特性への悪影響が抑えられる。
【００５９】
更に、本実施の形態の基板接続構造においては、リジッド基板３の信号配線層３ａに備えられた信号線路９ｃ・９ｄは、信号接続パッド３ｅの近傍で信号接続パッド３ｅに向かって徐々に広くなるように形成されたリジッド基板信号テーパ部３ｆを備える。このため、信号線路９ａ・９ｂと信号接続パッド３ｅの接続部近傍における伝送線路の特性インピーダンスの急激な変化が抑えられる。これらにより、ＦＰＣコネクタ１とリジッド基板３の接続箇所における高周波の信号の伝送特性を向上させることが可能となる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態のＦＰＣコネクタ１及びＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造では、フレキシブル基板２及びリジッド基板３の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることが可能となる。
【００６１】
次に本実施の形態のＦＰＣコネクタ１を備える基板接続構造と、従来のＦＰＣコネクタ５０を備える基板接続構造における、反射損失（Ｓ１１）と伝送損失（Ｓ１２）の測定結果について説明する。図１１は、図１から図９で示す本実施の形態のＦＰＣコネクタ１を備える基板接続構造と、図１７から図２３で示す従来のＦＰＣコネクタ５０を備える基板接続構造の各周波数における、信号線路９上の信号電流の反射損失（Ｓ１１）の測定結果を示す図である。Ｈは本実施の形態の基板接続構造の測定結果を示し、Ｉは従来の基板接続構造の測定結果を示している。
【００６２】
図１２は、図１から図９で示す本実施の形態のＦＰＣコネクタ１を備える基板接続構造と、図１７から図２３で示す従来のＦＰＣコネクタ５０を備える基板接続構造の各周波数における、信号線路９上の信号電流の伝送損失（Ｓ１２）の測定結果を示す図である。Ｊは本実施の形態の基板接続構造の測定結果を示し、Ｋは従来の基板接続構造の測定結果を示している。
【００６３】
各測定結果における各部の寸法は次の通りである。本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板２において、信号ビア２ｇ及びグランドビア２ｈの直径は０．２５ｍｍであり、図６のＬ４及びＬ５で示す、信号ビア２ｇ及びグランドビア２ｈの間隔は０．７２５ｍｍである。また、Ｌ７で示す長さは０．９５ｍｍであり、Ｌ８で示す長さは０．６５ｍｍである。更に、Ｌ１及びＬ２で示す長さは０．５ｍｍであり、Ｌ３で示す長さは２．０ｍｍであり、Ｌ２６で示す長さは０．２５ｍｍであり、Ｌ５で示す長さは３．０ｍｍである。
【００６４】
また、本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板２において、図７のＬ１１に示す信号接続パッド２ｌの幅は０．９５ｍｍであり、Ｌ１３に示すグランド接続パッド２ｋの幅は０．６５ｍｍである。更にＬ９で示す長さは０．３５ｍｍであり、Ｌ１０で示す長さは０．１０２５ｍｍであり、Ｌ１２で示す長さは１．３５ｍｍである。図８において、Ｌ１４で示す長さは１．５ｍｍであり、Ｌ１５で示す長さは２．０ｍｍであり、Ｌ１６で示す長さは２．５ｍｍである。
【００６５】
また、本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板２において、第二絶縁層２ｃはポリミド系の樹脂で構成され、比誘電率の値は３．２であり、ｔａｎδの値は０．００５である。また基板の厚みは０．０５ｍｍであり、特性インピーダンスの値は５０Ωに制御されている。
【００６６】
また、本実施の形態の基板接続構造のリジッド基板３において、図９のＬ１７に示すグランド面３ｇの幅は０．６ｍｍであり、Ｌ１８に示すグランド面３ｇの長さは２ｍｍであり、Ｌ１９に示すグランド面３ｇの中心間の距離は２ｍｍである。また、Ｌ２０に示すグランド接続パッド３ｄと信号接続パッド３ｅの中心間の距離は１ｍｍであり、Ｌ２１及びＬ２２で示すグランド接続パッド３ｄと信号接続パッド３ｅの幅は０．３ｍｍであり、Ｌ２３及びＬ２５で示す長さは１．５ｍｍである。更にＬ２４で示す長さは０．３ｍｍである。
【００６７】
更に、本実施の形態の基板接続構造のリジッド基板３において、絶縁層３ｂはＦＲ４（Flame Retardant Type 4）で構成され、比誘電率の値は４．４であり、ｔａｎδの値は０．０２である。また基板の厚みは０．１５ｍｍであり、銅箔の厚みは０．０３ｍｍであり、特性インピーダンスの値は５０Ωに制御されている。
【００６８】
また、ＦＰＣコネクタ１のコンタクト５の間隔は１ｍｍであり、ハウジング４の素材はポリミドで、比誘電率の値は３．８程度、ｔａｎδの値は０．０１である。
【００６９】
高速信号の安定した伝送を行うためには、伝送データレートの周波数において伝送路の反射損失（Ｓ１１）が−１０ｄＢ以下であり、伝送損失（Ｓ２１）が−３ｄＢ以上であることが必要であるとされる。図１１及び図１２に示すように、本実施の形態の基板接続構造においては１０ＧＨｚで反射損失が−２３ｄＢ以下の値となり、伝送損失が−０．２ｄＢ以上の値となる。よって、本実施の形態の基板接続構造においては、１０Ｇｂｐｓの高速のシリアル伝送を安定して行うことができる。以上より、本実施の形態のＦＰＣコネクタ１及びこのＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造で、フレキシブル基板２とリジッド基板３との接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させることが可能となることが確認できる。
【００７０】
次に本発明に係る光送受信モジュール及び光送受信装置の実施の形態として、本実施の形態のＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造を用いた光送受信モジュール及びネットワークカードについて説明する。
【００７１】
＜本実施の形態の光送受信モジュール及びネットワークカードの構成例＞
図１３から図１６は、本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の構成を示す説明図である。図１３は本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第１の例の概略を示す平面図であり、図１４は本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第１の例の概略を示す断面図である。図１５は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第２の例の概略を示す平面図であり、図１６は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第２の例の概略を示す断面図である。図１４及び図１６においては、後述するベゼル２４は示していない。
【００７２】
本実施の形態のネットワークカード２０は、光送受信モジュール１９を備えており、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに搭載され、後述する光ケーブル接続コネクタ３３に接続された光ケーブルを通じて、外部の情報通信機器等とのデータの送受信を可能とするものである。光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、例えば次のような構成となる。
【００７３】
図１３から図１６に示すように、ネットワークカード２０は、光ケーブル接続コネクタ３３を有する光送受信モジュール１９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１、光送受信回路部Ｂ２２を有するホストボード２３及びホストボード２３の端部に取り付けられるベゼル２４を備えて構成される。光送受信モジュール１９は、光ケーブル接続コネクタ３３がベゼル２４から突出するようにホストボード２３に取り付けられている。また、ホストボード２３はカードエッジ部２５を有しており、ネットワークカード２０はこのカードエッジ部２５にてパーソナルコンピュータ等の拡張スロットへ搭載することが可能となっている。
【００７４】
光送受信モジュール１９は、光送受信モジュール筐体２６、ＴＯＳＡ２７、ＲＯＳＡ２８、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信回路部Ａ３１を有する光送受信ボード３２を備えて構成される。
【００７５】
ＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８は、光送受信モジュール筐体２６の光ケーブル接続コネクタ３３に対応した位置に並んで配置される。ＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）２７は、レーザーダイオード等を備えた送信用の光デバイスであり、光ケーブル接続コネクタ３３に接続される光ケーブルのコネクタに対するインターフェースを有し、電気信号を光信号に変換して出力する。ＴＯＳＡ２７は光送信モジュールの一例である。ＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）２８は、フォトダイオード等を備えた受信用の光デバイスであり、光ケーブル接続コネクタ３３に接続される光ケーブルのコネクタに対するインターフェースを有し、光信号を電気信号に変換して出力する。ＲＯＳＡ２８は光受信モジュールの一例である。
【００７６】
ＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８は、それぞれＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０及びＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９により、光送受信ボード３２に接続される。光送受信ボード３２は、リジット基板により構成され、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０及びＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９を介してＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８に接続された光送受信回路部Ａ３１を備える。光送受信回路部Ａ３１には、例えばＴＯＳＡ２７のレーザーダイオードの駆動回路、及びＲＯＳＡ２８のフォトダイオードにより受光した信号のポストアンプ回路等が備えられる。
【００７７】
光送受信ボード３２は光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介してホストボード２３に接続される。これにより、光送受信回路部Ａ３１の各回路は、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介して光送受信回路部Ｂ２２の各回路に接続された状態となる。光送受信回路部Ｂ２２には、例えばＰＨＹ（Physical layer）用チップ、及びＭＡＣ（Media Access Control）用チップ等が備えられる。光送受信ボード３２は光送受信回路基板の一例であり、ホストボード２３は親基板の一例である。
【００７８】
図１３及び図１４で示す、第１の例の光送受信モジュール１９は、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２は、図１３及び図１４のＭで示す各基板の接続箇所において、半田付けされている。よって、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２が一体で形成されるフレックスリジッド基板により構成される場合と比較して、各基板を別々に製造することが可能となる。よって各基板を低コストで製造することが可能となる。また、各基板が別々に製造されることにより、例えば光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１にのみ設計変更が生じた場合でも、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の製造工程のみを変更すれば良く、設計変更による影響を小さい範囲に押さえることが可能となる。
【００７９】
また、図１５及び図１６で示す、第２の例の光送受信モジュール１９は、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２はフレックスリジット基板により構成される。これにより、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の各フレキシブル基板を光送受信ボード３２に半田付けする構成と比較して、製造時の半田付け作業が不要になる。よって、製造作業時間の短縮することができ、更に、半田付けの作業不良、及び半田付け作業時の熱による周辺の各部品に対する悪影響による製造不良の発生防止することができる。
【００８０】
更に、図１３から図１６に示す、本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１が、ホストボード２３に備えられたＦＰＣコネクタ３４により接続されている。これにより、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１のホストボード２３への取り付け作業を容易に行うことが可能となる。ここで、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１、ホストボード２３及びＦＰＣコネクタ３４には、図１から図９で説明した本実施の形態のＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造が適用される。
【００８１】
また、本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、ＴＯＳＡ２７、ＲＯＳＡ２８、光送受信ボード３２及びホストボード２３がフレキシブル基板により接続される。これにより、各フレキシブル基板の長さの範囲内で各部材の配置を変更することができ、例えば、各部材がフレキシブル基板により接続された後に、光送受信ボード３２が取り付けられた光送受信モジュール筐体の端面を、ベゼル２４の位置に合わせるために位置の調整を行うことが可能となる。
【００８２】
更に、本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、光送受信を行うための各モジュール及び回路の一部が、光送受信モジュールとして構成されている。これにより、他のネットワークカード等の光送受信装置と光送受信モジュールの仕様を共通化し、他のネットワークカード等の光送受信装置と同一仕様の光送受信モジュールを使用することが可能となる。これにより、設計・製造のコストを下げることが可能となる。
【００８３】
＜本実施の形態の光送受信モジュール及びネットワークカードの動作例＞
次に、図１３から図１６で説明した光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の動作例を説明する。光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに搭載され、光ケーブル接続コネクタ３３に接続された光ケーブルを通じて、次に示すように外部の情報通信機器等とのデータの送受信が行われる。
【００８４】
外部の情報通信機器等へのデータの送信は、次のように行われる。パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに接続されたカードエッジ部２５を介して、データ送信に必要な情報が電気信号で光送受信回路部Ｂ２２に入力される。光送受信回路部Ｂ２２に電気信号で入力されたデータ送信に必要な情報は、ＭＡＣ用チップ及びＰＨＹ用チップ等により処理が行われ、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介して光送受信ボード３２上の光送受信回路部Ａ３１に電気信号で入力される。その後、光送受信回路部Ａ３１に入力された情報に基づき、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０を介して、電気信号でＴＯＳＡ２７のレーザーダイオードが駆動され、光ケーブルを通じて外部の情報通信機器に対して光信号でデータの送信が行われる。
【００８５】
外部の情報通信機器等からのデータの受信は、次のように行われる。外部の情報通信機器からのデータが、ＲＯＳＡ２８のフォトダイオードに光ケーブルを通じて光信号で入力される。ＲＯＳＡ２８のフォトダイオードに入力された光信号は電気信号に変換され、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９を介して、光送受信ボード３２上の光送受信回路部Ａ３１に電気信号で入力される。光送受信回路部Ａ３１に入力された電気信号はポストアンプ回路等により処理された後、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介してホストボード２３上の光送受信回路部Ｂ２２に入力される。光送受信回路部Ｂ２２に入力された電気信号はＰＨＹ用チップ及びＭＡＣ用チップ等により処理が行われ、受信したデータとしてカードエッジ部２５を介してパーソナルコンピュータ等側に電気信号で出力される。
【００８６】
また、上述したように、光ケーブルを通じて外部の情報通信機器とデータの送受信が行われる際には、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１、光送受信ボード３２及びホストボード２３の各信号線路、及び各基板の接合箇所では高周波の電気信号が伝送される。例えば、１０Ｇビット／秒といった高速のシリアルデータ伝送が行われるような場合は、１０ＧＨｚを越える高周波の信号に対しても対応する必要がある。
【００８７】
本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１、ホストボード２３及びＦＰＣコネクタ３４には、図１から図９で説明した本実施の形態のＦＰＣコネクタ１を備えた基板接続構造が適用される。これにより、高速のデータの送受信を行うことで光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１とホストボード２３の接続箇所において、高周波の信号が伝送される場合であっても、高品位な信号の伝送が可能となり、安定したデータの送受信が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、フレキシブル基板と他基板を接続するフレキシブル基板用コネクタと、このフレキシブル基板用コネクタを備えた基板接続構造、光送受信モジュール及び光送受信装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本実施の形態のＦＰＣコネクタ・基板接続構造の断面図である。
【図２】本実施の形態のＦＰＣコネクタの斜視図である。
【図３】本実施の形態のＦＰＣコネクタ・基板接続構造の断面図である。
【図４】本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図５】本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板の断面図である。
【図６】本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図７】本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図８】本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図９】本実施の形態の基板接続構造のリジッド基板の平面図である。
【図１０】本実施の形態の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図１１】反射損失の測定結果である。
【図１２】伝送損失の測定結果である。
【図１３】第１の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの平面図である。
【図１４】第１の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの断面図である。
【図１５】第２の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの平面図である。
【図１６】第２の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの断面図である。
【図１７】従来のＦＰＣコネクタの斜視図である。
【図１８】従来のＦＰＣコネクタ・基板接続構造の断面図である。
【図１９】従来の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図２０】従来の基板接続構造のフレキシブル基板の断面図である。
【図２１】従来の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図２２】従来の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【図２３】従来の基板接続構造のフレキシブル基板の平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・ＦＰＣコネクタ、２・・・フレキシブル基板、２ｇ・・・信号ビア、２ｈ・・・グランドビア、２ｊ・・・フレキシブル基板信号テーパ部、２ｋ・・・グランド接続パッド、２ｌ・・・信号接続パッド、２ｍ・・・グランド層、２ｏ・・・グランド層テーパ部、３・・・リジッド基板、３ｃ・・・グランド層、３ｆ・・・リジッド基板信号テーパ部、３ｇ・・・グランド面、３ｈ・・・グランドビア、４・・・ハウジング、４ａ・・・ハウジング開閉部、４ｂ・・・ハウジング開口部、５・・・コンタクト、５ａ・・・ＦＰＣ接続部、５ｃ・・・基板接続部、９・・・信号線路、９ａ・・・信号線路、９ｂ・・・信号線路、９ｃ・・・信号線路、９ｄ・・・信号線路、１９・・・光送受信モジュール、２１・・・光送受信ボード接続用ＦＰＣ、２３・・・ホストボード、２７・・・ＴＯＳＡ、２８・・・ＲＯＳＡ、２９・・・ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ、３０・・・ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ、３２・・・光送受信ボード
【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】
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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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