(57)【要約】【課題】薄型化を図りつつ、低廉化を図ると共に、信頼性の低下を防止することが可能な光電変換装置、プリント配線基板および光通信モジュールを提供する。【解決手段】光通信モジュール１は、光電変換装置２と、光電変換装置２が実装されたプリント配線基板３とを備え、光電変換装置２は、光信号と電気信号とを変換する発光素子および受光素子と、電気信号を処理する制御素子と、搭載面に外部端子２４ｂが形成された装置基板２４と、発光素子や受光素子を封止する共に、外部端子２４ｂを露出させ、発光素子および受光素子に対応する位置にレンズ部２５ｂが形成された樹脂パッケージ２５とを備え、プリント配線基板３は、レンズ部２５ｂを覗かせる開口３３と、制御素子に対応する位置に形成されたベタパターン３４と、外部端子２４ｂに接続する接続端子とを備えている。【選択図】図１
2009200380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換装置と、前記光電変換装置が実装されたプリント配線基板とを備え、
前記光電変換装置は、
光信号と電気信号とを変換する光電変換部と、
前記光電変換部との電気信号を処理する信号処理部と、
前記光電変換部および前記信号処理部が搭載され、搭載面に外部端子が形成された装置基板と、
前記光電変換部および前記信号処理部を封止すると共に、前記外部端子を露出させ、前記光電変換部に対応する位置にレンズ部が形成された樹脂パッケージとを備え、
前記プリント配線基板は、
前記レンズ部を覗かせる開口と、
前記信号処理部に対応する位置に形成されたシールド部と、
前記外部端子に接続する接続端子とを備えたことを特徴とする光通信モジュール。
【請求項２】
前記プリント配線基板は、前記樹脂パッケージを収納する収納部が設けられ、
前記収納部の厚みは、前記接続端子が設けられた接続領域より薄く形成されていることを特徴とする請求項１記載の光通信モジュール。
【請求項３】
前記シールド部は、絶縁基板に形成されたベタパターンであることを特徴とする請求項１または２記載の光通信モジュール。
【請求項４】
光信号と電気信号とを変換する光電変換部と、前記光電変換部との電気信号を処理する信号処理部と、前記光電変換部および前記信号処理部が搭載され、搭載面に外部端子が形成された装置基板と、前記光電変換部および前記信号処理部を封止すると共に、前記外部端子を露出させ、前記光電変換部に対応したレンズ部が形成された樹脂パッケージとを備え光電変換装置が実装されるプリント配線基板であって、
前記レンズ部を覗かせる開口と、
前記信号処理部に対応する位置に形成されたシールド部と、
前記外部端子に接続する接続端子とを備えたことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項５】
前記樹脂パッケージを収納する収納部の厚みが、前記接続端子が設けられた接続領域より薄く形成されていることを特徴とする請求項４記載のプリント配線基板。
【請求項６】
前記シールド部は、絶縁基板に形成されたベタパターンであることを特徴とする請求項４または５記載のプリント配線基板。
【請求項７】
プリント配線基板に実装される光電変換装置であって、
光信号と電気信号とを変換する光電変換部と、
前記光電変換部との電気信号を処理する信号処理部と、
前記光電変換部および前記信号処理部が搭載された装置基板と、
前記光電変換部および前記信号処理部を封止すると共に、前記光電変換部に対応したレンズ部が形成された樹脂パッケージとを備え、
前記装置基板には、搭載面に外部端子が形成され、
前記樹脂パッケージは、前記外部端子を露出させていることを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型化を図ることが可能な光通信モジュール、プリント配線基板、および光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光電変換装置として、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載の光電変換素子は、一つのパッケージに２つの光学レンズである凸レンズ部を有し、各々のレンズの中央部に発光素子と受光素子とを配置し、光信号を送受信することで、空間データ伝送を行うもので、金属ケースが上面、両側面および凸レンズ部の間を覆うように設けられている。この金属ケースは、光信号を受光して電気信号へ変換する制御素子を外来ノイズから遮蔽するために設けられている。
【０００３】
この従来の光電変換装置は、携帯電話やノートパソコンなどに搭載され、ケーブルを接続しなくても、容易にデータの送受信を可能とするものである。
【特許文献１】意匠登録第１０６６０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、携帯電話装置やノートパソコンは、携帯性の向上を図ると共に、デザイン性の向上を図るために、全ての部品に対して小型化が求められている。従って、光電発光装置をプリント配線基板に搭載した光通信モジュールにおいても更なる薄型化が要求され、益々その傾向は高まる一方である。
【０００５】
また、携帯電話装置やノートパソコンは、激しい価格競争に曝される中で、薄型化の要求と共に、コストダウンの要求も高い。しかし、従来の光電変換装置から金属ケースを省略することで低廉化を図ると、外来ノイズなどにより制御素子が誤動作を起こしかねない。そうなっては、信頼性の低下を招いてしまう。
【０００６】
そこで本発明は、薄型化を図りつつ、低廉化を図ると共に、信頼性の低下を防止することが可能な光電変換装置、プリント配線基板および光通信モジュール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】
【０００７】
本発明は、光電変換装置を実装するプリント配線基板に、樹脂パッケージに形成されたレンズ部を覗かせる開口と、信号処理部に対応する位置に形成されたシールド部と、樹脂パッケージから露出するように装置基板に設けられた外部端子に接続する接続端子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、突出形成されたレンズ部の高さをプリント配線基板の厚み分で相殺させることができるので、光通信モジュール全体の薄型化を図ることができる。また、プリント配線基板に設けられたシールド部が、信号処理部を外来ノイズから保護するので、金属ケースを省略することができる。よって、薄型化を図りつつ、低廉化を図ると共に、信頼性の低下を防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願の第１の発明は、光電変換装置と、光電変換装置が実装されたプリント配線基板とを備え、光電変換装置は、光信号と電気信号とを変換する光電変換部と、光電変換部との電気信号を処理する信号処理部と、光電変換部および信号処理部が搭載され、搭載面に外部端子が形成された装置基板と、光電変換部および信号処理部を封止すると共に、外部端子を露出させ、光電変換部に対応する位置にレンズ部が形成された樹脂パッケージとを備え、プリント配線基板は、レンズ部を覗かせる開口と、信号処理部に対応する位置に形成されたシールド部と、外部端子に接続する接続端子とを備えたことを特徴としたものである。
【００１０】
本発明は、プリント配線基板に設けられた開口からレンズ部を覗かせるように光電変換装置を配置し、光電変換装置の装置基板に設けられた外部端子を接続端子に接続すると、突出形成されたレンズ部の高さをプリント配線基板の厚み分で相殺させることができるので、光通信モジュール全体の薄型化を図ることができる。また、プリント配線基板に設けられたシールド部が、信号処理部を外来ノイズから保護するので、金属ケースを省略することができる。
【００１１】
本願の第２の発明は、第１の発明において、プリント配線基板は、樹脂パッケージを収納する収納部が設けられ、収納部の厚みは、接続端子が設けられた接続領域より薄く形成されていることを特徴としたものである。
【００１２】
本願の第２の発明においては、樹脂パッケージが収納部に収納されることでプリント配線基板から出っ張る厚みは、レンズ部が開口から突出しなければ、装置基板の厚みだけとなる。従って、更なる薄型化を図ることができる。
【００１３】
本願の第３の発明は、第１または第２の発明において、シールド部は、絶縁基板に形成されたベタパターンであることを特徴としたものである。
【００１４】
第３の発明においては、シールド部を、絶縁基板に形成されたベタパターンとすることで、厚みを大幅に厚くせずに外来ノイズを遮蔽することが可能である。
【００１５】
本願の第４の発明は、光信号と電気信号とを変換する光電変換部と、光電変換部との電気信号を処理する信号処理部と、光電変換部および信号処理部が搭載され、搭載面に外部端子が形成された装置基板と、光電変換部および信号処理部を封止すると共に、外部端子を露出させ、光電変換部に対応したレンズ部が形成された樹脂パッケージとを備え光電変換装置が実装されるプリント配線基板であって、レンズ部を覗かせる開口と、信号処理部に対応する位置に形成されたシールド部と、外部端子に接続する接続端子とを備えたことを特徴としたものである。
【００１６】
本発明は、開口からレンズ部を覗かせるように光電変換装置を配置し、光電変換装置の装置基板に設けられた外部端子を接続端子に接続すると、樹脂パッケージで突出形成されたレンズ部の高さをプリント配線基板の厚み分ほど相殺させることができるので、モジュール全体の薄型化を図りつつ、プリント配線基板に設けられたシールド部が、信号処理部を外来ノイズから保護するので、金属ケースを省略することができる。
【００１７】
本願の第５の発明は、第４の発明において、樹脂パッケージを収納する収納部の厚みが、接続端子が設けられた接続領域より薄く形成されていることを特徴としたものである。
【００１８】
本願の第５の発明においては、樹脂パッケージが収納部に収納されることでプリント配線基板から出っ張る厚みは、レンズ部が開口から突出しなければ、装置基板の厚みだけとなる。従って、更なる薄型化を図ることができる。
【００１９】
本願の第６の発明は、第４または第５の発明において、シールド部は、絶縁基板に形成されたベタパターンであることを特徴としたものである。
【００２０】
第６の発明においては、シールド部を、絶縁基板に形成されたベタパターンとすることで、厚みを大幅に厚くせずに外来ノイズを遮蔽することが可能である。
【００２１】
本願の第７の発明は、プリント配線基板に実装される光電変換装置であって、光信号と電気信号とを変換する光電変換部と、光電変換部との電気信号を処理する信号処理部と、光電変換部および信号処理部が搭載された装置基板と、光電変換部および信号処理部を封止すると共に、光電変換部に対応したレンズ部が形成された樹脂パッケージとを備え、装置基板には、搭載面に外部端子が形成され、樹脂パッケージは、外部端子を露出させていることを特徴としたものである。
【００２２】
本発明は、レンズ部を覗かせる開口と、信号処理部に対応する位置に形成されたシールド部と、外部端子に接続する接続端子とを備えたプリント配線基板に実装することで、樹脂パッケージで突出形成されたレンズ部の高さをプリント配線基板の厚み分ほど相殺させることができるので、モジュール全体の薄型化を図りつつ、プリント配線基板に設けられたシールド部が、信号処理部を外来ノイズから保護するので、金属ケースを省略することができる。
【００２３】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る光通信モジュールを、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールを示す斜視図である。図２は、図１に示す光通信モジュールの光電変換装置の斜視図である。図３は、図１の光通信モジュールのプリント配線基板を示す図であり、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が断面図である。
【００２４】
図１に示すように、光通信モジュール１は、光通信を行う光電変換装置２と、この光電変換装置２を実装するプリント配線基板３とを備えている。この光通信モジュール１は、携帯電話やノートパソコンなどに搭載されるＩｒＤＡ用の光通信装置である。
【００２５】
図２に示すように光電変換装置２は、電気信号を光信号へ変換する発光素子２１、光信号を受信して電気信号へ変換する受光素子２２と、受信した電気信号を復調処理することで信号処置部として機能する制御素子２３とが、装置基板２４の搭載面２４ａに搭載されている。発光素子２１と受光素子２２とで、光電変換部が構成される。
【００２６】
装置基板２４は、細長の矩形状に形成された絶縁基板に、金属薄膜で形成された配線パターン（図示せず）が設けられている。樹脂パッケージ２５が搭載面２４ａの両端部に形成された配線パターンを露出することで、電気信号を入力したり出力したりする外部端子２４ｂが形成される。
【００２７】
樹脂パッケージ２５は、例えば光信号が赤外線であれば、赤外線が透過可能な樹脂で形成され、発光素子２１と受光素子２２と制御素子２３とを封止する樹脂封止部である。樹脂パッケージ２５は、板状の基台部２５ａと、発光素子２１および受光素子２２が搭載された位置に形成された球面状のレンズ部２５ｂとを備えている。
【００２８】
図３に示すように、プリント配線基板３は、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁基板３１に、光電変換装置２の外部端子２４ｂと接続する接続端子３２が形成されている。なお、図３では、この接続端子３２からの配線パターンは図示していない。この接続端子３２と、光電変換装置２の外部端子２４ｂとは、導電性接着剤により接続されている。
【００２９】
また、絶縁基板３１には、レンズ部２５ｂを覗かせる円形状の開口３３が２ヵ所に設けられている。開口３３は、絶縁基板３１をドリルなどで穿孔することで形成することができる。
【００３０】
この開口３３同士の間であって、光電変換装置２を実装したときに、樹脂パッケージ２５に封止された制御素子２３に対応する位置に、シールド部として機能するベタパターン３４が形成されている。このベタパターン３４は、配線パターンであるグランド線３５によりグランドと接続されている。
【００３１】
絶縁基板３１には、樹脂パッケージ２５の外形の大きさに形成された凹部３６が、樹脂パッケージ２５を収納する収納部として形成されている。つまり、凹部３６が設けられた位置の絶縁基板３１の厚みは、接続端子３２が設けられた位置の絶縁基板３１の厚みより薄く形成されている。凹部３６は、絶縁基板３１をドリルなど研削することで形成することができる。
【００３２】
以上のように構成された光通信モジュールの光電変換装置２とプリント配線基板３との接続状態について、図４に基づいて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る通信モジュールの断面図である。
【００３３】
図４に示すように、光電変換装置２の装置基板２４の搭載面２４ａに設けられた外部端子２４ｂと、プリント配線基板３の接続端子３２との位置を合わせ、樹脂パッケージ２５に形成されたレンズ部２５ｂを、プリント配線基板３の開口３３から突き出すように挿入する。
【００３４】
このように、光電変換装置２は、プリント配線基板３に設けられた開口３３からレンズ部２５ｂを覗かせるように光電変換装置２を配置しているので、突出形成されたレンズ部２５ｂの高さを凹部３６の厚み分ほど相殺させることができる。従って、光通信モジュール１全体の薄型化を図ることができる。
【００３５】
また、プリント配線基板３には樹脂パッケージ２５の外形の大きさに形成された凹部３６が形成されているので、プリント配線基板３の下方からは装置基板２４の厚み分ほどが出っ張るだけで、樹脂パッケージ２５の厚みは凹部３６の深さと相殺することができる。従って、光通信モジュール１全体の更なる薄型化を図ることができる。
【００３６】
また、プリント配線基板３に設けられたベタパターン３４が、制御素子２３を外来ノイズから保護するので、金属ケースを省略することができる。
【００３７】
従って、本実施の形態に係る光通信モジュール１は、薄型化を図りつつ、低廉化を図ると共に、信頼性の低下を防止することが可能である。
【００３８】
なお、本実施の形態に係る光電変換装置２は、受光素子２２と制御素子２３とがそれぞれ別体のチップで形成されているが、受光素子２２と制御素子２３とを一体としたチップとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、薄型化を図りつつ、低廉化を図ると共に、信頼性の低下を防止することが可能なので、光通信モジュール、プリント配線基板、および光電変換装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る光通信モジュールを示す斜視図
【図２】図１に示す光通信モジュールの光電変換装置の斜視図
【図３】図１に光通信モジュールのプリント配線基板を示す図、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が断面図
【図４】本発明の実施の形態に係る通信モジュールの断面図
【符号の説明】
【００４１】
１  光通信モジュール
２  光電変換装置
３  プリント配線基板
２１  発光素子
２２  受光素子
２３  制御素子
２４  装置基板
２４ａ  搭載面
２４ｂ  外部端子
２５  樹脂パッケージ
２５ａ  基台部
２５ｂ  レンズ部
３１  絶縁基板
３２  接続端子
３３  開口
３４  ベタパターン
３５  グランド線
３６  凹部
【図１】
2009200380.tif 000003
【図２】
2009200380.tif 000004
【図３】
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【図４】
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