(57)【要約】【課題】セラミックパッケージを有するＯＳＡと回路基板とが筺体内においてＦＰＣを介して電気接続されてなる、小型化可能な光データリンクの提供。【解決手段】光データリンクは、矩形状のセラミック枠を積層して成るセラミックパッケージ２１ａ内にＬＤが実装されたＴＯＳＡ２０と、電気信号の授受を行う電子部品群が実装されている回路基板とが筺体内においてＦＰＣ３０を介して電気接続されている。ＦＰＣ３０が、回路基板の電極パッドが形成された面と平行なセラミックパッケージ２１ａの一辺の側面に沿うよう配され、一辺の側面に形成された電極に対して折り曲げることなく半田付けにより電気接続される。【選択図】図５
2012222212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状のセラミック枠を積層して成るセラミックパッケージ内に光電変換素子が実装された光モジュールと、電気信号の授受を行う電子部品群が実装されている回路基板とが筺体内においてフレキシブルプリント回路基板を介して電気接続されて成る光データリンクであって、
前記フレキシブルプリント回路基板は、前記回路基板の電極パッドが形成された面と平行な前記セラミックパッケージの一辺の側面に沿うよう配され、前記一辺の側面に形成された電極に対して折り曲げることなく半田付けにより電気接続されることを特徴とする光データリンク。
【請求項２】
前記フレキシブルプリント回路基板は、前記セラミックパッケージの他辺の側面に沿うよう配され、前記他辺の側面に形成された電極と半田付けにより電気接続されることを特徴とする請求項１に記載の光データリンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を送信及び／または受信する光データリンク関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信に用いられる光データリンクは、光信号を送信する送信用光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ：Transmitting Optical Sub-Assembly）や、光信号を受信する受信用光サブアセンブリ（ＲＯＳＡ：Receiving Optical Sub-Assembly）等の光サブアセンブリ（ＯＳＡ： Optical Sub-Assembly）を、多数の電子部品を実装した回路基板と共に筺体内に搭載して構成される。このような光データリンクのうち、送受信の双方の機能を備えるものは、一般に光トランシーバとも言われている。
【０００３】
図８は、光トランシーバに用いられるＯＳＡの一例を示す図であり、図中、１０１はＴＯＳＡを示す。ＴＯＳＡ１０１は、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）が実装される光モジュール１０２と、光ファイバとの接続のためのスリーブ部１０３とからなる。光モジュール１０２は、円筒状のパッケージであるＣＡＮパッケージ１０２ａを有し、該パッケージ１０２ａの底部には、光トランシーバ内の回路基板（以下、外部回路基板という）への配線のためのリード端子１０２ｂが設けられている。
【０００４】
１０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の高速伝送の光通信に用いられる場合、信号路のインピーダンスマッチングのため、リード端子１０２ｂにフレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit board）１１０を取付け、該ＦＰＣ１１０を介して外部回路基板とＯＳＡ１０１とを電気接続する（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
近年、光モジュールのパッケージに、上述のＣＡＮパッケージより小さく安価な矩形状のセラミック枠を積層して成るセラミックパッケージを用いた光モジュールの開発が進められている。
図９は、セラミックパッケージを用いた光モジュールを有するＯＳＡの一例を示す図であり、図中、２０１はＴＯＳＡを示す。ＴＯＳＡ２０１は、図に示すように、ＬＤを内蔵するセラミックパッケージ２０２ａ（以下、ＰＫＧ２０２ａという）を有する光モジュール２０２と、光ファイバとの接続のためのスリーブ部２０３とからなる。ＴＯＳＡ２０１も、図８のＴＯＳＡ１０１と同様、回路基板との電気接続にはＦＰＣが用いられる。
【０００６】
図１０は、図９のＴＯＳＡ２０１にＦＰＣ２１０を取り付ける方法の一例を説明する図で、図１０（Ａ）はＦＰＣ２１０を取り付けた状態のＴＯＳＡ２０１の斜視図、図１０（Ｂ）は同側面図である。
ＦＰＣ２１０は、図１０（Ａ）に示すように、ＰＫＧ２０２ａの底面２０２ｂに接するようにセットされた状態で、ＰＫＧ２０２ａと半田付けされる。この際、半田は、ＰＫＧ２０２ａとＦＰＣ２１０の界面に広がると同時に、ＰＫＧ２０２ａの側部のキャスタレーション部２０２ｃ（図９参照）においてフィレットとなる。
【０００７】
また、外部回路基板のＦＰＣ２１０との接続面は、ＰＫＧ２０２ａの底面２０２ｂに対して垂直方向に延在しており、ＦＰＣ２１０は、図１０（Ｂ）に示すように、該外部回路基板と電気接続可能なようにＰＫＧ２０２ａの外側方向に向けて張り出すように折り曲げられる（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
上述のように折り曲げることによって半田フィレットＦに大きな応力が加わらないように、ポリイミド製の補強板２２０がＦＰＣ２１０の半田接続面とは反対側に取り付けられる。また、補強板２２０の先が折り曲げ部２１１となるが、ＦＰＣ２１０の屈曲性の観点から断線しない曲げ半径を維持する必要があるので曲げ半径０.５ｍｍ以上で曲げられている。ＦＰＣ２１０は、ＰＫＧ２０２ａに対して曲げ半径分とフィレットＦの大きさを合わせた分だけ、すなわち１.５ｍｍ程度飛び出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２８６３０５号公報
【特許文献２】米国特許第７４７６０４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のＦＰＣ２１０の飛び出しは、小型の光トランシーバではＦＰＣ２１０の飛出し部分が該光トランシーバの筺体と干渉・接触してしまう恐れがあり、小型化の妨げとなる。
以上のような課題については、特許文献１には開示も示唆もされていない。
【００１１】
本発明は、上述のような実情に鑑み、セラミックパッケージを有するＯＳＡと回路基板とが筺体内においてＦＰＣを介して電気接続されてなる、小型化可能な光データリンク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】
【００１２】
本発明の光データリンクは、矩形状のセラミック枠を積層して成るセラミックパッケージ内に光電変換素子が実装された光モジュールと、電気信号の授受を行う電子部品群が実装されている回路基板とが筺体内においてフレキシブルプリント回路基板を介して電気接続されて成るものであって、フレキシブルプリント回路基板が、回路基板の電極パッドが形成された面と平行なセラミックパッケージの一辺の側面に沿うよう配され、一辺の側面に形成された電極に対して折り曲げることなく半田付けにより電気接続されることを特徴とする。
【００１３】
また、フレキシブルプリント回路基板が、セラミックパッケージの他辺の側面に沿うよう配され、該他辺の側面に形成された電極と半田付けにより電気接続されるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フレキシブルプリント回路基板が、回路基板の電極パッドが形成された面と平行なセラミックパッケージの一辺の側面に沿うよう配され該一辺の側面に形成された電極と半田付けにより電気接続されるため、フレキシブルプリント回路基板が筺体と接触することがないので光データリンクの筺体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による光データリンクの一例である光トランシーバの外観図である。
【図２】図１の上部カバーを取り外した状態の図である。
【図３】図２のＴＯＳＡを説明するための断面図である。
【図４】図２のＴＯＳＡを説明するための斜視図である。
【図５】図２のＴＯＳＡにＦＰＣを取り付けた時の様子を模式的に示す図である。
【図６】図２のＦＰＣの具体例を示す図である。
【図７】本発明に関わるＦＰＣの他の例を示す図である。
【図８】従来の光トランシーバに用いられるＯＳＡの一例を示す図である。
【図９】セラミックパッケージを用いた光モジュールを有するＯＳＡの一例を示す図である。
【図１０】本発明の課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図により、本発明の実施の形態を説明する。本発明による光データリンクは、例えば、図１に一例として示すような形状の光トランシーバ１０に適用することができる。この光トランシーバ１０は、ＬＤ等の光電変換素子が実装されたセラミックパッケージを有するＯＳＡと、電気信号の授受を行う電子部品群が実装された回路基板とを、上部カバー１１及び下部カバー１２により覆って構成される。
【００１７】
上部カバー１１及び下部カバー１２は、光トランシーバ１０の筺体を兼ね、金属製とすることにより内部に搭載される発熱部品の放熱体としての機能を備える。上下部カバー１１，１２の前部には、ホスト装置の装着口を塞ぐようにして取り付けるためのフランジ部１３を有し、その前方には、光コネクタを装着するレセプタクル部１４を備えている。上下部カバー１１，１２の後部には、回路基板の苦端に形成された電気コネクタ部１５ａが突き出ていて、ホスト装置との電気接続に供される。
【００１８】
図２は、図１の上部カバー１１を取り外した状態の図で、光トランシーバ１０の内部の様子を示している。下部カバー１２には、回路基板１５が搭載され、光電変換や電気信号の授受のための電子部品群やＩＣ１９等が実装されている。下部カバー１２の前部には、光信号を送信するＴＯＳＡ２０と光信号を受信するＲＯＳＡ４０が搭載され、フレキシブル回路基板３０、５０を介して、回路基板１５に電気的に接続されている。また、ＴＯＳＡ２０には弾性部材１７を用いて放熱ブロック１６が熱的に密着されており、ＴＯＳＡ２０内の発熱部品からの熱が放熱ブロック１６を介して上部カバー１１に伝わるようになっている。
【００１９】
図３及び図４は、ＴＯＳＡ２０を説明するための図で、図３はＴＯＳＡ２０の断面図、図４（Ａ），（Ｂ）は同斜視図である。ＴＯＳＡ２０は、図３に示すように、複数の矩形状のセラミック枠を積層してなるセラミックパッケージ２１ａ（以下、ＰＫＧ２１ａという）を有する光モジュール２１に、ジョイントスリーブ２２を介して、光ファイバとの光結合を形成するためのスリーブ２３を結合して構成される。光モジュール２１のＰＫＧ２１ａは、複数の矩形状セラミック枠を積層して側壁部２１ｂを形成し、背面に底壁として金属板を用い、放熱面部２４としている。側壁部２１ｂの上部には、補助壁２１ｃを介してジョイントスリーブ２２と嵌合連結する連結部２１ｄが設けられている。
【００２０】
ＰＫＧ２１ａの底壁を形成する放熱面部２４には、ペルチェ素子等の電子冷却装置（ＴＥＣ：Thermo-Electric Cooler）２５が実装され、発熱電極側が放熱面部２４に接合される。ＴＥＣ２５の吸熱電極側には、発熱部品であるＬＤ等が実装され、ＬＤの動作温度が調整制御される。なお、ＰＫＧ２１ａの内部には、ＬＤの他にＬＤの発光状態をモニタするフォトダイオード、ＬＤからの信号光を集光して光ファイバに光結合させるための集光レンズ等が実装されている。
【００２１】
ジョイントスリーブ２２は、光モジュール２１とスリーブ２３とを調心して連結するためのものである。光モジュール２１とは、連結部２１ｆの筒状の嵌合部分において矢印Ｚで示す軸方向に対する調心が行われる。スリーブ２３とは、矢印ＸＹ方向の調心で、スリーブ端の面方向の接合位置を調整することにより行われる。
【００２２】
スリーブ２３は、外部に光信号を送出するための光ファイバを接続するものである。このスリーブ２３は、光ファイバの端部に取り付けられたフェルールが挿入されるフェルール挿着孔２３ａを有し、短尺の光ファイバ２３ｃが収納されたスタブ２３ｂを備えている。そして、光モジュール２１のＬＤから送出された信号光は、短尺光ファイバ２３ｃの入力端に集光され、出力端からフェルール挿着孔２３ａに挿着された光ファイバに送出されて送信される。
【００２３】
ＰＫＧ２１ａの背面の底壁を形成する放熱面部２４は、図４に示すように、矩形状でＰＫＧ２１ａの背面から多少突出するように形成される。また、ＰＫＧ２１ａの側壁部２１ａには、放熱面部２４を避けた２辺のうちの一辺に第１端子部２１ｅが設けられ、他辺に第２端子部２１ｆが設けられている。第１端子部２１ｅは、側壁部２１ａの下方（図４（Ｂ）では上方）の底面に設けられた電極パッド２１ｇと、該電極パッド２１ｇと電気的に連続する同下方の側面に設けられた電極すなわちキャスタレーション部２１ｈとから成り、第２端子部２１ｆは、側壁部２１ａの側方の底面に設けられた電極パッド２１ｊと、該電極パッド２１ｊと電気的に連続する同側方の側面に設けられた電極すなわちキャスタレーション部２１ｋとから成る。これら第１端子部２１ｅと第２端子部２１ｆには、ＦＰＣ３０（図２参照）が接続され、回路基板１５に電気的に接続される。
【００２４】
図５は、ＴＯＳＡ２０にＦＰＣ３０を取り付けた時の様子を模式的に示す図で、図５（Ａ），（Ｂ）は斜視図、図５（Ｃ）は側方側面図である。
ＦＰＣ３０は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、光モジュール２１の第１端子部２１ｅに接続される第１回路端子部３１と、第２端子部２１ｆに接続される第２回路端子部３２と、回路基板１５（図２参照）に接続される基板側回路端子部３３と、第１回路端子部３１及び第２回路端子部３２と基板側回路端子部３３とを結線する配線部３４とを有する。
【００２５】
このＦＰＣ３０は、ＰＫＧ２１ａの側面側の第１端子部２１ｅに対し第１回路端子部３１が折り曲げられることなく接し、底面側の第２端子部２１ｆと第２回路端子部３２とが接するようにセットされた状態で、ＰＫＧ２１ａと半田付けされる。
この半田付けの際、回路基板１５（図２参照）のＦＰＣ３０との接続面と、ＦＰＣ３０の第１回路端子部３１に接続されるＰＫＧ２１ａの第１端子部２１ｅの側面とが平行なため、ＦＰＣ３０の第１回路端子部３１側は、図５（Ｃ）に示すように、折り曲げる必要がない。したがって、下部カバー１２（図２参照）と近接するＦＰＣ３０の第１回路端子部３１側のＰＫＧ２１ａに対する飛出し量をＦＰＣ３０の厚み程度に抑えることができ、下部カバー１２すなわち光トランシーバ１０の筺体とＦＰＣ３０とが干渉・接触することがないので、光トランシーバ１０の筐体を小型化することができる。
【００２６】
また、ＦＰＣ３０を折り曲げていないので、ＦＰＣ３０の長さが短くすることができるため、電気的特性を改善することができ、さらに、耐久性を向上させることができる。
なお、ＦＰＣ３０の第２回路端子部３２の形成部分はＰＫＧ２１ａとの半田付けのためにセットする際に折り曲げられるが、ＦＰＣ３０に事前に曲げ癖を付けておくことが好ましい。
【００２７】
図６は、ＦＰＣ３０の具体例を示す展開図である。
図示するように、ＦＰＣ３０は、第１回路端子部３１や、第２回路端子部３２、基板側回路端子部３３に電極パッド３１ａ，３２ａ，３３ａが形成されている。また、ＦＰＣ３０は、配線パターン（不図示）が形成されており、該配線パターンにより、第１回路端子部３１の電極パッド３１ａと基板側回路端子部３３の電極パッド３３ａとが電気接続され、第２回路端子部３２の電極パッド３２ａと基板側回路端子部３３の電極パッド３３ａとが電気接続されている。さらに、平面状態のＦＰＣ３０は、第１回路端子部３１と第２回路端子部３２との間に切れ込み３５が形成されている。仮にこの切れ込み３５が無いとすると、ＦＰＣ３０の第２回路端子部３２の形成部分の曲げ半径が小さくなり、屈曲性の観点から好ましくないが、この切れ込み３５により、上記曲げ半径を大きくすることができるので屈曲性に関する問題もない。
【００２８】
図７は、本発明に関わるＦＰＣの他の例を示す斜視図であり、図６のものと同様な部分については、同じ参照符号を付すことにより、その説明を省略する。
図７のＦＰＣ３０’では、図６のＦＰＣ３０と異なり、ＰＫＧ２１ａの側面側の第２端子部２１ｆと第２回路端子部３２’とが接するようにセットされた状態で、ＰＫＧ２１ａと半田付けされる。そのため、ＦＰＣ３０’の第２回路端子部３２側のＰＫＧ２１ａに対する飛出し量をＦＰＣ３０’の厚み程度に抑えることができ、光トランシーバ１０の筺体の側部とＦＰＣ３０とが干渉・接触することがないので、光トランシーバ１０の筐体の厚み方向でなく幅方向の小型化もできる。
【符号の説明】
【００２９】
１０…光トランシーバ、２０…ＴＯＳＡ、２１…光モジュール、２１ａ…セラミックパッケージ，２１ｅ…第１端子部、２１ｆ…第２回路端子部、２２…ジョイントスリーブ、２３…スリーブ、３０，５０…ＦＰＣ、３１…第１回路端子部、３２…第２回路端子部、３３…基板側回路端子部、３４…配線部、４０…ＲＯＳＡ。
【図１】
2012222212.tif 000003
【図２】
2012222212.tif 000004
【図３】
2012222212.tif 000005
【図４】
2012222212.tif 000006
【図５】
2012222212.tif 000007
【図６】
2012222212.tif 000008
【図７】
2012222212.tif 000009
【図８】
2012222212.tif 000010
【図９】
2012222212.tif 000011
【図１０】
2012222212.tif 000012