(57)【要約】【課題】光素子が透光性板に半田によって実装される光モジュールにおいて、光結合だけでなく電気的結合も高精度で簡単に位置あわせ実装を可能にする機構を有する光モジュールを提供すること。【解決手段】ファイバブロック１と透光性板４と基板９それぞれに設けられたガイド穴２a、２b、２cをガイドピン７によって嵌合させることで、光素子６とファイバブロック１に固定されたファイバ３は光結合がなされ、透光性板４上の導電性パターン５と基板９の導電性パターン上に置かれた半田８との電気的接続も行われる。【選択図】図1
2005292739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性パターンが有ると共に面型光素子が搭載されている透光性板と、前記透光性板上の前記光素子と光学的結合がなされる少なくとも一つの光部品と、導電性パターンを有していると共に透光性板を保持するための第一の台座部を有している基板から構成される光モジュールにおいて、前記基板と前記透光性板と少なくとも一つの前記光部品は、ガイドピンが付いているかもしくはガイドピンをガイドする機構を持っており、前記第一の台座上の導電性パターンの少なくとも一部と前記透光性板上の前記導電性パターンの少なくとも一部が電気的接続をなして搭載されていて、前記透光性板上の前記光素子と前記光部品が光学的結合していることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
導電性パターンが有ると共に面型光素子が搭載されている透光性板と、前記透光性板上の前記光素子と光学的結合がなされる少なくとも一つの光部品と、少なくとも一つの電子部品が搭載されている基板から構成される光モジュールにおいて、前記基板と前記透光性板と少なくとも一つの前記光部品はガイドピンが付いているかもしくはガイドピンをガイドする機構を持っており、前記電子部品の電極パッドの少なくとも一部と前記透光性板上の前記導電性パターンの少なくとも一部が電気的接続をなしており、前記透光性板上の前記光素子と前記光部品が光学的結合していることを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１，２記載の光モジュールであって、少なくとも一つの電子部品が透光性板上に搭載されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか記載の光モジュールであって、前記基板上に少なくとも一つの前記光部品を搭載する第二の台座があり、前記第一の台座に実装された前記透光性板の前記光部品側の面が前記第二の台座に実装された前記光部品の前記透光性板側の面の高さと同じか低いことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか記載の光モジュールであって、前記第一の台座で囲まれた内側が凹部をなしていて、前記透光性板上に搭載された光素子が前記凹部に位置していることを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項1から請求項５のいずれか記載の光モジュールであって、前記透光性板の周囲を取り囲むように少なくとも一つの前記光部品を搭載する前記第二の台座が少なくとも一つあり、前記第二の台座に搭載された前記光部品の前記透光性板側の面が前記第一の台座に搭載された前期透光性板の前記光部品側の面と同じ高さになるか高くなることを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか記載の光モジュールであって、少なくとも一つの前記光部品の外側をガイドするスリーブを有していて、前記ガイド機構に少なくとも一つの前記光部品が前記スリーブに固定されることを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか記載の光モジュールであって、前記基板の裏面の少なくとも一部に、放熱機構の少なくとも一部と接することを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
請求項８記載の光モジュールであって、前記放熱機構に前記ガイドピンを嵌合させる前記ガイド穴もしくは前記ガイドピンがついていることを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を送信もしくは受信する光モジュールの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの急速な普及に伴い、サービスプロバイダーのバックボーン光ネットワークの伝送容量は急激に増大している。そのため、大容量のルータや光多重伝送装置等が置かれる局舎内では、各装置内あるいは装置間を接続する大容量、低価格、低消費電力の光モジュールの需要が高まっている。
このような要求を満たす光モジュールは、多々提案されているが、低価格、低消費電力の観点から、発光光源としてVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)に代表される面発光素子と共に、光電変換をPINフォトダイオードに代表される面型受光素子によって行う方式が取られている。更に大容量化の観点から、これらの光素子を250μmピッチで複数チャンネル並べたアレイ型光素子が用いられている。VCSELは電気的に接続されたICによって駆動変調され、面型受光素子で光電変換された電気信号は電気的に接続されたICによって増幅され出力される。
【０００３】
このような光モジュールの光学系の一例として特開２００１−１１６９６２が知られている。これは250μmピッチのアレイ状光素子を光素子搭載用基板上に実装し、250μmピッチのアレイレンズを介して250μmピッチの多芯光ファイバと光結合を行う。一般的な面型光素子の場合、発光面/受光面は電気パッドと同じ面上にあるため電気パッドにワイヤボンディングがなされる。このワイヤに接触しないようにするために、アレイレンズ−光素子間距離は数百μｍ〜数ｍｍ程度離間させる必要があった。しかし一般的なVCSELの空間中の広がり角は30°程度にも及ぶため、アレイレンズ−光素子間距離が長いと、隣接チャンネルに光信号がもれこんでしまう光学的クロストークが発生する。更に250μmピッチのアレイレンズではレンズ直径を250μm以上にすることは出来ないため、VCSEL−アレイレンズ間距離を長くするとビームスポットが大きくなり、収差によって光結合が劣化する等の問題があった。
【０００４】
これらの問題を解決した例として、図１５に２００３年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集Ｃ−３−１２４に示される従来の光モジュールの断面構造を示す。この光モジュールでは、光素子６は半田８によって透明樹脂基板１６上の導電性パターン５上にフリップチップ実装されている。したがって光素子６の発光面/受光面は上側となる。アレイレンズ基板１１はレンズホルダ１５によって固定され、透明樹脂基板１６上に実装される。光コネクタ２０のＶ溝２１に配線保持された光ファイバ３と光素子６との光結合はガイドピン７を透明樹脂基板上に設けられたガイド穴２に嵌合させることで行われる。したがって、たとえば光素子６が発光素子の場合、光線は透明樹脂基板１６、アレイレンズ基板１１を透過後、ミラー面２２で反射され光ファイバ３内に入射される。LSI１８も透明樹脂基板１６上にフリップチップ実装されるため、光素子６とLSI１８との電気的接続は透明樹脂基板１６上の導電性パターン５を介して行われる。さらに透明樹脂基板１６上の導電性パターン５とセラミック基板１９上の導電性パターン５、スルーホール１０及びコンデンサ１７との電気的接続は半田８を介して行われる。
【０００５】
図１５に示す光モジュールの利点は光素子６をワイヤを使うことなく半田８によって電気接続を行うので、アレイレンズ１１−光素子６間の光路長はほぼ透明樹脂基板１６の厚さによって精度良く決めることが出来る。一般的に透明樹脂基板１６は現行の技術で５０μｍ程度まで薄くできるので、隣接チャンネルに光信号が漏れ込む恐れや、アレイレンズ基板１１のレンズ１１での収差による光結合劣化も防ぐことが出来る。
また他の一つの利点は、光コネクタ２０のＶ溝２１に固定されたファイバ３と透明樹脂基板１６に固定された光素子６との光結合が、ガイドピン７とガイド穴２との嵌合によって簡単に数μm程度の精度で行えることである。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２０９５５６号公報
【０００７】
【特許文献２】特開平８−１３６７６８号公報
【特許文献３】特開平１０−２３９５７０号公報
【特許文献４】特開２００１−１１６９６２号公報
【非特許文献１】２００３年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集Ｃ−３−１２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１５に示すに光モジュールおいては次の課題を有する。参考文献２００３年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集Ｃ−３−１２４によると、透明樹脂基板１６のサイズは１０ｍｍ×１１ｍｍ程度である。したがって、透明樹脂基板１６上に、多チャンネルの電気信号、電源、グランドの導電性パターン５がパターニングされる必要があり、これらは数十本にも及ぶ。したがって導電性パターン５の幅および導電性パターン５同士の間隔は数十〜数百μｍ程度と非常に細い。導電性パターン５には高周波信号が流れるため、透明樹脂基板１６上導電性パターン５とセラミック基板１９上の導電性パターン５は、数〜数十μｍ程度の精度で位置あわせ後、電気的接続がなされなければならない。
【０００９】
そこで本発明の目的は以上の課題を解決するために、光素子が透光性板に半田によって実装される光モジュールにおいて、光結合だけでなく電気的結合も数μｍ程度の精度で簡単に位置あわせ実装を可能にする機構を有する光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光モジュールは、面型光素子、透光性板、光部品、透光性板を搭載する台座を有した基板から構成される。面型光素子は、透光性板の導電性パターン上に搭載されている。光部品は面型光素子と光結合がなされる。透光性板を搭載するための基板上の台座部は、導電性パターンを有している。透光性板、光部品のうち少なくとも一つ、基板は、それぞれガイドピンがついているか、もしくはガイドピンをガイドする機構をもっている。このガイドピンとガイド機構は嵌合させられることで、光素子と光部品の光学的結合がなされ、透光性板上の導電性パターンと台座上の導電性パターンは電気的接合がなされることが特徴である。
【００１１】
面型光素子とは面型発光/受光素子であり、発光面/受光面と同じ面側に電気信号入出力用の電気パッドがある。光素子は、光信号が透光性板内を透過するように透光性板上に搭載される。透光性板上の導電性パターンと光素子の電極パッドは半田等の金属によって接着され電気接続される。
透光性板とは光信号の一部の光を透過すれば良く、平板、レンズ、偏光板、波長板、フィルタ、ミラー等でも良い。
導電性パターンとは、導電性を有した材質で出来ている。
２つの導電性パターンの電気的接続は、半田、ペースト半田、接触等で行われ、電気信号の少なくとも一部が伝導すればよい。
【００１２】
光部品とは、少なくとも光信号の一部が透過するものであれば、平板、レンズ、偏光板、波長板、フィルタ、ミラー等などである。
光素子と光部品の光学的結合は、外部の光モジュールと送受信する光信号の少なくとも一部が光部品を透過すれば成すことが出来る。
基板上に透光性板用の台座を設けるが、台座の材質は底面の基板と同じ材質でも別の材質でもよい。また台座は基板に固定されているか一体化されている。
ガイドピンの材質は金属、セラミック等で出来ている。またガイドピンは光モジュール内の部品と別体でも良く、一体化されていても良い。
ガイドピンとガイドピンをガイドする機構とは、特開平７−２０９５５６、特開平８−１３６７６８、特開平１０−２３９５７０などが知られている。
【００１３】
本光モジュールでは、基板、透光性板、光部品に設けられたガイドピンまたはガイド溝の嵌合によって、光部品と光素子の光結合がなされ、透光性板上の導電性パターンと基板台座上の導電性パターンは電気結合が精度良くなされる。
本発明の光モジュールは、少なくとも一つの電子部品が基板上に搭載されていて、ガイドピンとガイド機構を嵌合されることで、光素子と光部品の光学的結合がなされ、透光性板の導電性パターンと電子部品の電極パッドは電気的接合がなされることを特徴とする。
電子部品とはＩＣ、容量素子、インダクタンス素子、抵抗素子等の電気信号を通すもの、電気信号を変化させる機能を持つものであれば何でも良い。
【００１４】
電子部品の電極パッドと透光性板上の導電性パターンは半田、導電性ペースト等の導電性の材料で固着されているか接触されて電気伝導がなされている。
本発明の光モジュールでは、基板、透光性板、光部品に設けられたガイドピンまたはガイド溝の嵌合によって、光部品と光素子の光結合がなされ、透光性板上の導電性パターンと電子部品の電極パッドは電気結合が精度良くなされる。
少なくとも一つの電子部品が透光性板上に搭載されている光モジュールにおいて、透光性板上に実装される電子部品とはＩＣ、容量素子、インダクタンス素子、抵抗素子等の電気信号を通すもの、電気信号変化させる機能を有していれば何でも良い。
【００１５】
電子部品の電極パッドと透光性板上の導電性パターンは半田、導電性ペースト等の導電性の材料で固着されている。
本発明の光モジュールでは電子部品を透光性板上に実装することで、透光性板上のスペースを有効に利用することが出来ると共に、電子部品、光素子間の距離が近くなることで電気信号の高周波伝導特性が良好になる。
光部品が基板に設けられた光部品用の台座上に搭載される光モジュールにおいては、透光性板に外部から圧力等がかからないように、光部品の透光性板側の高さが透光性板の光部品側の高さと同じか、高い位置に搭載されるようになっている。本発明の光モジュールでは、透光性板の上方にある光部品に加わる外力が透光性板に加わらないため、機械的信頼性が保つことができる。
【００１６】
光部品を搭載する台座の材質は、台座を搭載している基板と同じ材質でも別の材質でもよい。また台座は基板に固定されているか一体化されている。
光部品を搭載する台座は透光性板を搭載する台座と少なくとも一部が一体化されていても良い。
透光性板が搭載される台座で囲まれた内側が凹部になっていて、この凹部の位置に透光性板上に搭載された光素子が位置している光モジュールでは、光素子の周囲が透光性板、透光性板用台座、基板によって囲まれるため、外気の塵等が光素子が搭載されている部分に混入しにくいという利点を持つ。
【００１７】
また台座と透光性板を接着剤・樹脂・半田等で光素子の周囲を取り囲むように固着することで、光素子が外気にさらされない信頼性の高い光モジュールを作ることが出来る。
透光性板の周囲を取り囲むように光部品を搭載する台座が基板上に設けられていることを特徴とする光モジュールでは、光部品の透光性板側の面が透光性板の光部品側の面と同じ高さか高くなるように配置されている。光部品、光部品用台座、基板で囲まれる部分は、光部品によって外気からの塵等の混入が防がれており、光素子や透光性板を塵等の汚濁から防いでいる。
【００１８】
光部品搭載用の台座と光部品を接着剤・樹脂・半田等で透光性板の周囲を取り囲むように固着することで、光部品、光部品搭載用台座、基板で囲まれる内部を外気から遮断した構造にすることが出来る。
光部品のガイド機構を有する光モジュールとは、ガイド機構が光部品を搭載する台座の外壁の一部に固定されており、形は筒状、板状、棒状の固体であり、溝等を有していても良い。ガイド機構の材質は金属、プラスチック、ガラス、セラミックなど固体であれば何でも良い。
【００１９】
本発明の光モジュールは、光部品のガイド機構によって、光部品の機械的信頼性を高めることを特徴とする。
基板の裏面の少なくとも一部と、放熱機構の少なくとも一部が接する事を特徴とする光モジュールでは、光素子や電子部品の発熱を放熱する機能を有する。
【００２０】
放熱機構とは熱伝導率１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１程度以上の物質から出来ており、主に金属等が用いられる。
放熱機構とは、ペルチェ素子、ファン、ヒートパイプ等が用いられていても良い。
放熱機構と基板裏面の間は半田、ペースト半田によって固着されてもよい。
放熱機構と基板裏面の間には熱伝導率１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上を有したグリース等が塗布されてもよい。
光モジュールの放熱機構にガイド穴もしくはガイドピンをつけることで、同一のガイドピンで放熱機構、基板、透光性板、光部品を一括して固定することが出来る。
【発明の効果】
【００２１】
面型光素子が透光性板に固定搭載される光モジュールにおいて、基板、透光性板、光部品それぞれにガイドピンまたはガイド穴を設け、ガイドピンとガイド穴を嵌合させることで部品間の電気的接続と光学的結合を簡便に精度良く成すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明にかかわる実施の形態について図面を参照にして説明する。ただし図中の座標は、光素子の光軸方向をＺ軸方向、２つのガイドピン穴に対して平行方向にＸ軸方向、垂直方向にＹ軸方向と定めて説明してゆく。
【実施例１】
【００２３】
図１〜図３は第一の実施形態に係わる光モジュールを示しており、図１は斜視図であり、ＸＹＺ座標を図１内で描かれているように定めると、図２は光モジュール中央をＸＺ平面で切った断面図であり、図３はモジュール中央をＹＺ平面で切った断面図である。
この光モジュールはＺ軸方向上方に光を出射する面型発光素子６とＺ軸方向上方から光を受光する面型受光素子６を使用した光モジュールである。
【００２４】
基板９上には凸部が設けられ、上面が透光性板用台座１３となっている。基板９内にはモジュールから電気信号を入出力するスルーホール１０が設けられている。半田８は透光性板４上の導電性パターン５の一部と基板９内のスルーホール１０の一部が溶融接着され電気接続固定される目的のものである。基板９の凸部になっている透光性板用台座１３は基板９と別体でも良く、材質も同一でなくて良い。
透光性板４上の導電性パターン５と光素子６の電極パッドは半田８によって電気的に接続される。
【００２５】
ファイバブロック１にはファイバ３が固定保持されている。ファイバ３の本数が複数ファイバブロック１に固定される場合、このファイバ３同士のピッチは２５０μm程度が最も一般的である。
ファイバ３と光素子６の光学的接続は、ガイドピン７をガイド穴２a、２bに嵌合させることで、数μｍ程度の位置精度でなされている。更に透光板４上の導電性パターン５とスルーホール１０の電気的接続もガイドピン７とガイド穴２b、２cを嵌合させることで数μｍ程度の精度でなされている。したがって、ガイドピン７とガイド穴２a、２b、２cは光学的接続と電気的接続の両方の機能を有している。
【００２６】
図１、２によると、ガイド穴２cは透光性板用台座１３の面上に設けられているが、透光性板用台座１３よりも基板９よりも低い部分に設けられていても良い。さらにガイド穴２cは基板９を貫通していても良い。
ガイドピン７は、ファイバブロック１、透光性板４、基板９のいずれかと一体化されても良い。更にガイドピン７はいずれかの部品に固着されていても良い。ガイドピン７は別の部品に固着しているか、作りつけられたものであっても良い。
【００２７】
ガイドピン７は基板９、透光性板４、ファイバブロック１を搭載する際に使用された後、抜いてもかまわない。その場合、搭載後はガイドピン７が無く、ガイド穴２が各部品に空いている光モジュールとなる。
透光性板４は光素子６に適した波長の少なくとも一部の光を透過する板であれば、レンズ、光フィルタ、偏光板、波長板、ミラー基板であっても良く、またその他の光学的性能を有するものであっても良い。
【００２８】
光素子６は多チャンネルのアレイ状光素子であっても良く、1チャンネル光素子であっても良い。また光ファイバ３が複数本ある場合、ファイバ３の一部の本数とだけ光結合をすることもある。図１において光素子６は二つ離間されて実装されており、光ファイバ３の中央付近の数本は光学的に使用されていない。更に光素子６が多チャンネルある場合には、実用上必要とされる光素子６だけ光ファイバ３と光学的結合が成されていても良い。
【００２９】
ファイバブロック１に固定されたファイバ３は光信号を導くものであればファイバ以外でも良く、このような用途としては石英、ポリマーを材料とした導波路が知られている。
更に、ファイバブロック１はモジュールから挿抜可能なものであっても良く、使用されるときのみ装着されていればよい。
【実施例２】
【００３０】
図４は第２の実施例に係わる光モジュールの一部であって、基板９と透光性板４の実装様態を示している。図４はモジュール中央部のＹＺ平面における断面図である。この光モジュールにおいては光素子６の電極パッドは半田８によって透光性板４上の導電性パターン５と電気接続が成されており、透光性板４上の導電性パターン５は半田８によって電子部品３３の電極パッド及び基板９上の導電性パターン５と電気的接続がなされている。電子部品３３の一部の電極パッドはワイヤ３２を使って基板９上の導電性パターン５と電気的接続が成されている。
【００３１】
電子部品３３はコンデンサ素子、インダクタンス素子、LSI、ＩＣ等の他に導電性を有する部品で出来ていれば他のものでも良く、電気信号を基板９上の導電性パターン５やスルーホール１０とやり取りするものである。
電子部品３３の電極パッドと基板９上の導電性パターン５はワイヤ３２以外にも半田、ペースト半田、導電性クリーム等の導電性の部材または接触により電気接続されても良い。
【００３２】
図４に示される基板９と透光性板４をガイドピン７とガイド穴２の嵌合によって位置あわせすると、透光性板４上の導電性パターン５と電子部品３３の電極パッドは精度良く位置あわせされると共に基板９上の導電性パターンとも精度良く位置あわせされ電気的接続がなされる。
【実施例３】
【００３３】
図５は第３の実施例に係わる光モジュールの一部であって、図５(a)は透光性板４のＺ軸負方向から見た上面図、図５(b)はＺ軸正方向から見た基板９の上面図、図５(ｃ)は基板９中央部のYZ平面における断面図である。光素子６は多チャンネルのアレイ状光素子である。透光性板４は基板９上の透光性板用台座１３に搭載される。透光性板４上の導電性パターン５は透光性板用台座１３上面にあるスルーホール１０の一部と電気的接続が成される。
【００３４】
光部品を光部品用台座１４上に搭載した際に、光部品が透光性板４に当らないように、光部品用台座１４は透光性板用台座１３よりもＺ軸方向の高さが透光性板４の厚さ以上に高くなっている。したがって、図５に示される光モジュールでは、光部品用台座１４を設けることで光部品搭載による衝撃や力を透光性板４に加わることを防ぐことが出来る構造を有している。
【実施例４】
【００３５】
図６は第４の実施例に係わる光モジュールの一部であって、図６(a)は透光性板４のＺ軸負方向から見た上面図、図６（b）は基板９中央部のＹＺ平面における断面図である。
透光性板４は基板９の透光性板用台座１３に搭載されるが、透光性板４と透光性板用台座１３上に金属薄膜１２を付け、両者を半田８によって固着する。
【００３６】
半田用台座３０は透光性板用台座１３よりＺ軸方向に低くなる配置にあるが、これは金属薄膜１２同士を半田８が隙間無く固着されることを助け固定を完全におこなうためである。
透光性板４と透光性板用台座１３同士を固着する手段としては、半田、接着剤、樹脂、溶融金属、溶融ガラス等が有る。
【実施例５】
【００３７】
図７は第５の実施例に係わる光モジュールの一部であって、図７(a)は透光性板４のＺ軸負方向から見た上面図であり、図７(b)は基板９のＺ軸正方向から見た上面図である。透光性板４上は光素子を取り囲むように金属薄膜１２がついており、金属薄膜１２はガイド穴２ｂの周囲にもついている。これより、この透光性板４上の金属薄膜１２と透光性板用台座１３上の金属薄膜１２を半田８によって固着すると、光素子を外気から遮断した気密封止構造をとることが出来る。
半田８の代わりに樹脂、接着剤で透光性板４と透光性板用台座１３を固定しても良い。
【実施例６】
【００３８】
図８は第６の実施例に係わる光モジュールの一部であって、透光性板４のＺ軸負方向から見た上面図である。透光性板４上の導電性パターン５と光素子６が電気接続されるように半田等によって搭載されると共に光素子駆動/電気信号増幅用のICも透光性板４上の導電性パターン５と電気接続が成されるように半田等によって搭載される。このように光素子６とIC３１を同一の基板上に搭載することが可能になり、光素子６とＩＣ３１の距離は短くすることが出来るので、高周波電気信号の特性が良くなる。
透光性板４上にはIC３１だけでなくそのほかの電子部品も搭載することが出来る。
【実施例７】
【００３９】
図９は第７の実施例に係わる光モジュールの実装途中を示す図であって、モジュール中央部のYZ平面における断面図である。ガイドピン７をガイド穴２b、２cに嵌合させることで、アレイレンズ基板１１は基板９上の光部品台座１４aに搭載され、透光性板４は基板９上の透光性板用台座１３に搭載される。金属薄膜１２上に置いた半田８を固着させることで、透光性板４は透光性板用台座１３に固着されている。
【００４０】
ファイバブロック１は光部品用台座１４ｂに搭載される。搭載時にファイバブロック１とアレイレンズ基板１１があたらないように、光部品用台座１４ｂと光部品用台座１４aの高さの差はアレイレンズ基板１１の厚さ以上である。アレイレンズ基板１１とファイバ３との光結合はガイドピンを使わず行われている。これよりファイバブロック１に装着されている２本のガイドピン７と、レンズ基板１１に装着されている２本のガイドピン７のＹ軸方向ピッチは異なったものとすることが出来る。
ファイバブロック１を光部品用台座１４bに搭載することで、外気にある塵等はアレイレンズ基板１１と基板９で囲まれた内部に混入することが無い。
【実施例８】
【００４１】
図１０〜図１２は第８の実施例に係わる光モジュールを示す図であって、図１０は光モジュールの実装途中の斜視図、図１１は光モジュール中央部のXZ平面における断面図、図１２は光モジュール中央部のYZ平面における断面図である。ガイド穴２aとガイドピン７を嵌合させることによって、ファイバブロック１を光部品用台座１４上に搭載する。
【００４２】
ファイバブロック１に固着されているアレイレンズ基板１１はガイドピン７と嵌合するガイド穴を設けていない。
基板９に固着されている電気入出力用基板２６上には導電性パターン５がパターニングされており、この導電性パターン５によってモジュールの電気信号入出力が行われる。接着ペースト２４と光部品ガイド２３は、ファイバブロック１と基板９の固定を強固にする効果を持っている。光素子６と基板９の間には放熱ペースト２５が塗布してあり光素子から基板９への放熱を高めている。
【００４３】
図１３は第８の実施例に係わる光モジュールに、光コネクタスリーブ２７とガイド穴の開いたメス型の光コネクタ３４を取り付けた斜視図である。光コネクタ３４としてはMPO/MTコネクタ等の多芯光コネクタが知られ、光コネクタスリーブ２７は光コネクタ３４をガイド保持する機能を有する。
図１０〜図１３に示す光モジュールでは、コネクタ３４の挿抜による衝撃と力はファイバブロック１に直接かかるが、それらの力は全て光部品ガイド２３と光部品用台座１４に保持され、透光性板４に力が加わることはないため、衝撃による透光性板４が壊れることは無い。
【００４４】
更に図１０〜図１３に示す光モジュールでは、ファイバブロック１は基板９上の光部品用台座１４に搭載されている。したがって、ファイバブロック１のＺ軸上方からコネクタを挿抜することによる衝撃や力は、透光性板やアレイレンズ基板１１に加わることは無い。またファイバブロックと光部品用台座１４は接着ペーストによって固着されているので、外気の塵等はファイバブロック１と基板９で囲まれた内部には混入することはない。
【００４５】
図１４は第８の実施例に係わる光モジュールをＸ軸正方向から見た光モジュールであり、光コネクタスリーブ２７、放熱フィン２９、プリント回路基板２８、電気コネクタ３５が取り付けられている。光部品ガイド２３に囲まれた基板９の裏面には放熱ペースト２５が塗布されており、放熱フィン２９がつけられている。したがって図１４に示される光モジュールでは熱は放熱フィン２９から空気中に放射される。
【００４６】
プリント回路基板２８上には導電性パターンがパターニングされていてこの導電性パターンは電気入出力用基板２６上の導電性パターン５と半田８によって電気的接続がなされている。外部基板３６とプリント回路基板２８と電気的接続は電気コネクタ３５によって行われる。
図１４に示される光モジュールは、光素子６や周辺の導電性パターン５、ＩＣ３１等をＸＹ平面に実装し、電気コネクタ３５やプリント回路基板２８をＸＺ平面に実装するので、Ｚ軸方向の長さが小さい光モジュールを実現している。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明を用いて作製された光モジュールは、特に面型受光/発光素子を用いた光モジュールに用いられ、電気信号から光信号、または逆に光信号から電気信号に変換する機能を持つ。これら光モジュールはルータ、伝送装置、コンピュータ、ディスプレイ、記憶装置、プリンタ等の装置に収められ、装置間を光信号で高速情報通信するためのものである。モジュール同士の光信号のやり取りはファイバを介してなされる。これらの点から、本発明は産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態となる光モジュールの実装途中を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態となる光モジュールの実装途中を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態となる光モジュールの実装途中を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態となる光モジュールの部品の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態となる光モジュールの部品の(a)(b)上面図と(c)断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態となる光モジュールの部品の(a)上面図と(c)断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態となる光モジュールの部品の上面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態となる光モジュールの部品の上面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態となる光モジュールの実装途中の断面図である。
【図１０】本発明の第８の実施形態となる光モジュールの実装途中の斜視図である。
【図１１】本発明の第９の実施形態となる光モジュールの断面図である。
【図１２】本発明の第９の実施形態となる光モジュールの断面図である。
【図１３】本発明の第９の実施形態となる光モジュールの実装途中の斜視図である。
【図１４】本発明の第９の実施形態となる光モジュールの上面図である。
【図１５】従来の光モジュールの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ファイバブロック
２  ガイド穴
３  ファイバ
４  透光性板
５  導電性パターン
６  光素子
７  ガイドピン
８  半田
９  基板
１０  スルーホール
１１  アレイレンズ基板
１２  金属薄膜
１３  透光性板用台座
１４  光部品用台座
１５  レンズホルダ
１６  透明樹脂基板
１７  コンデンサ
１８  ＬＳＩ
１９  セラミック基板
２０  光コネクタ
２１  Ｖ溝
２２  ミラー面
２３  光部品ガイド
２４  接着ペースト
２５  放熱ペースト
２６  電気入出力用基板
２７  光コネクタスリーブ
２８  高周波基板
２９  放熱フィン
３０  半田用台座
３１  ＩＣ
３２  ワイヤ
３３  電子部品
３４  光コネクタ
３５  電気コネクタ
３６  外部基板。
【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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