(57)【要約】【課題】部品を増やさずに光学サブアセンブリの寸法の違いに対応できる光モジュールの実装構造を提供する。【解決手段】光モジュール１の実装構造において、光学サブアセンブリ実装部８に、光半導体素子のリード７を挿通する穴として上記周辺回路実装部９の面に立てた垂線の方向に延びた長穴１１を形成した。【選択図】図１
2009170592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光半導体素子とその周辺の光学部材とを一体化してなる光学サブアセンブリと、上記光半導体素子の周辺回路を搭載した基板と、上記光学サブアセンブリ及び上記基板を収容するハウジングとからなり、上記周辺回路を実装する上記基板の部分と上記光学部材の光軸とを上記ハウジングの底面に対して平行にし、かつ、上記基板を上記ハウジングに固定する基板固定部から所定の距離にある光学サブアセンブリ固定部に上記光学サブアセンブリを固定する光モジュールの実装構造であって、
上記基板は、上記光半導体素子のリードを挿通して半田付けすることにより上記光学サブアセンブリに固定されるリジッド基板又はフレキシブル基板である光学サブアセンブリ実装部と、上記周辺回路を実装すると共に上記ハウジングに固定されるリジッド基板である周辺回路実装部と、上記光学サブアセンブリ実装部と上記周辺回路実装部とを連結するフレキシブル基板であるフレキ部からなるリジッドフレキシブル基板で構成され、
上記フレキ部を曲げることにより上記光学サブアセンブリ実装部を上記周辺回路実装部に対して垂直に起立させるようにした光モジュールの実装構造において、
上記光学サブアセンブリ実装部に、上記光半導体素子のリードを挿通する穴として上記周辺回路実装部の面に立てた垂線の方向に延びた長穴を形成したことを特徴とする光モジュールの実装構造。
【請求項２】
上記光半導体素子の複数のリードを挿通する複数の上記長穴が互いの長穴の延長上とは異なる位置に形成され、上記光半導体素子の姿勢を上記光半導体素子の複数のリード同士が上記周辺回路実装部に立てた垂線の方向に重ならない姿勢にされて、これら複数のリードをそれぞれ異なる長穴に挿入されることを特徴とする請求項１記載の光モジュールの実装構造。
【請求項３】
上記光学サブアセンブリ実装部に形成された長穴に上記光半導体素子のリードを挿通した後、該リードを上記光学サブアセンブリ実装部に半田付けする前に、
上記光学サブアセンブリの光軸方向の長さが所定の長さより長い場合、上記光学サブアセンブリ実装部を上記周辺回路実装部に立てた垂線に沿って上記周辺回路実装部に近い方へに移動させ、
上記光学サブアセンブリの光軸方向の長さが所定の長さより短い場合、上記光学サブアセンブリ実装部を上記周辺回路実装部に立てた垂線に沿って上記周辺回路実装部から遠い方へ移動させ、
その後、上記リードを上記光学サブアセンブリ実装部に半田付けしたことを特徴とする請求項１又は２記載の光モジュールの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を増やさずに光学サブアセンブリの寸法の違いに対応できる光モジュールの実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示されるように、光トランシーバなどの光モジュール４１は、光半導体素子、光半導体素子の周辺の光学部材、光半導体素子の周辺回路を搭載した基板などをハウジング４に収容したものである。ハウジング４は、光モジュールの規格によって高さ、奥行き、幅が規定されており、光軸位置が規定されている。
【０００３】
光半導体素子とその周辺の光学部材は、光学サブアセンブリ（Optical Sub Assembly;OSA）２と呼ばれる一体の部品に組み上げられている。ハウジング４には光学サブアセンブリ２を固定するための光学サブアセンブリ固定部６が設けられており、光学サブアセンブリ２を光学サブアセンブリ固定部６に固定することにより、光学サブアセンブリ２の光軸がハウジング４の所定の光軸位置に合うようになっている。
【０００４】
一方、光半導体素子とその周辺回路を搭載した基板３は、光半導体素子を実装する部分と周辺回路を実装する部分とが分離形成される。すなわち、基板３は、光半導体素子のリード７を挿通して半田付けするリジッド基板である光学サブアセンブリ実装部４８と、周辺回路を実装するリジッド基板である周辺回路実装部９とこれら光学サブアセンブリ実装部４８と周辺回路実装部９とを連結するフレキシブル基板であるフレキ部１０とからなるリジッドフレキシブル基板で構成される。周辺回路実装部９はハウジング４の所定の位置である基板固定部５に固定される。フレキ部１０を曲げることにより光学サブアセンブリ実装部４８を周辺回路実装部９に対して垂直に起立させる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６５６１４号公報
【特許文献２】特開２００２−６４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光学サブアセンブリ２には、さまざまの種類がある。例えば、レーザダイオード（ＬＤ）がＦＰ（Fabry-Perot）−ＬＤである種類、ＬＤがＤＦＢ（Distributed Feedback）−ＬＤである種類がある。このとき、ハウジング４や基板３は共通とし、光学サブアセンブリ２の種類を異ならせた複数の品種の光モジュール４１を製造することがよくある。ハウジング４や基板３を共通化することでコストダウンを図ることができる。
【０００７】
しかし、ＦＰ−ＬＤを搭載した光学サブアセンブリとＤＦＢ−ＬＤを搭載した光学サブアセンブリとでは、焦点距離の差異、アイソレータ挿入の有無などによって光学サブアセンブリの寸法が異なる。例えば、ＬＤがＦＰ−ＬＤである光学サブアセンブリとＬＤがＤＦＢ−ＬＤである光学サブアセンブリとでは光軸方向の長さが異なり、ＤＦＢ−ＬＤの光学サブアセンブリのほうが約０．５ｍｍ長い。
【０００８】
このような寸法が異なる光学サブアセンブリ２を基板３の光学サブアセンブリ実装部４８に実装し、ハウジング４に収容すると、フレキ部１０の曲げの状態が違ってくる。１種類の光学サブアセンブリを実装したときにフレキ部１０の曲げの状態が最良になるよう光学サブアセンブリ固定部６と基板固定部５の位置関係が定められているとすると、他種類の光学アセンブリを実装したときにフレキ部１０の曲げの状態が最良でなくなり、信頼性上の問題となる。
【０００９】
そこで、従来は、種類の異なる光学サブアセンブリを共通のハウジング４に収容したい場合、基板３の周辺回路実装部９の寸法あるいはフレキ部１０の寸法を変えていた。つまり、基板３は共通化せずに、寸法の異なる複数種類の基板３を作製していた。あるいは、寸法の大きい光学サブアセンブリを基準にして基板３の寸法を定め、寸法の小さい光学サブアセンブリを使用する場合は基板３の光学サブアセンブリ実装部４８と光学サブアセンブリとの間にスペーサを挿入することで光学サブアセンブリ実装部４８と周辺回路実装部９との距離を調整していた。
【００１０】
しかしながら、基板３を共通化しなければコストダウンが図れず、スペーサを用いるようにすればやはりそのコストが付加されてしまう。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、部品を増やさずに光学サブアセンブリの寸法の違いに対応できる光モジュールの実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、光半導体素子とその周辺の光学部材とを一体化してなる光学サブアセンブリと、上記光半導体素子の周辺回路を搭載した基板と、上記光学サブアセンブリ及び上記基板を収容するハウジングとからなり、上記周辺回路を実装する上記基板の部分と上記光学部材の光軸とを上記ハウジングの底面に対して平行にし、かつ、上記基板を上記ハウジングに固定する基板固定部から所定の距離にある光学サブアセンブリ固定部に上記光学サブアセンブリを固定する光モジュールの実装構造であって、上記基板は、上記光半導体素子のリードを挿通して半田付けすることにより上記光学サブアセンブリに固定されるリジッド基板又はフレキシブル基板である光学サブアセンブリ実装部と、上記周辺回路を実装すると共に上記ハウジングに固定されるリジッド基板である周辺回路実装部と、上記光学サブアセンブリ実装部と上記周辺回路実装部とを連結するフレキシブル基板であるフレキ部からなるリジッドフレキシブル基板で構成され、上記フレキ部を曲げることにより上記光学サブアセンブリ実装部を上記周辺回路実装部に対して垂直に起立させるようにした光モジュールの実装構造において、上記光学サブアセンブリ実装部に、上記光半導体素子のリードを挿通する穴として上記周辺回路実装部の面に立てた垂線の方向に延びた長穴を形成したしたものである。
【００１３】
上記光半導体素子の複数のリードを挿通する複数の上記長穴が互いの長穴の延長上とは異なる位置に形成され、上記光半導体素子の姿勢を上記光半導体素子の複数のリード同士が上記周辺回路実装部に立てた垂線の方向に重ならない姿勢にされて、これら複数のリードをそれぞれ異なる長穴に挿入されてもよい。
【００１４】
上記光学サブアセンブリ実装部に形成された長穴に上記光半導体素子のリードを挿通した後、該リードを上記光学サブアセンブリ実装部に半田付けする前に、上記光学サブアセンブリの光軸方向の長さが所定の長さより長い場合、上記光学サブアセンブリ実装部を上記周辺回路実装部に立てた垂線に沿って上記周辺回路実装部に近い方へに移動させ、上記光学サブアセンブリの光軸方向の長さが所定の長さより短い場合、上記光学サブアセンブリ実装部を上記周辺回路実装部に立てた垂線に沿って上記周辺回路実装部から遠い方へ移動させ、その後、上記リードを上記光学サブアセンブリ実装部に半田付けしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１６】
（１）部品を増やさずに光学サブアセンブリの寸法の違いに対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、本発明に係る光モジュール１の実装構造は、光半導体素子（図示せず）とその周辺の光学部材（図示せず）とを一体化してなる光学サブアセンブリ２と、上記光半導体素子の周辺回路（図示せず）を搭載した基板３と、光学サブアセンブリ２と基板３を収容するハウジング４とからなり、上記周辺回路を実装する上記基板３の部分と上記光学部材の光軸とを上記ハウジング４の底面４ａに対して平行にし、かつ、上記基板４を上記ハウジング４に固定する基板固定部５から所定の距離にある光学サブアセンブリ固定部６に上記光学サブアセンブリ２を固定する光モジュール１の実装構造である。
【００１９】
光モジュール１の実装構造では、上記基板３は、上記光半導体素子のリード７を挿通して半田付けすることにより上記光学サブアセンブリ２に固定されるリジッド基板である光学サブアセンブリ実装部８と、上記周辺回路を実装すると共に上記ハウジング４に固定されるリジッド基板である周辺回路実装部９と、光学サブアセンブリ実装部８と周辺回路実装部９とを連結するフレキシブル基板であるフレキ部１０からなるリジッドフレキシブル基板で構成され、上記フレキ部１０を曲げることにより上記光学サブアセンブリ実装部８を上記周辺回路実装部９に対して垂直に起立させるようになっている。
【００２０】
本発明は、この光モジュール１の実装構造において、上記光学サブアセンブリ実装部８に、上記光半導体素子のリード７を挿通する穴として上記周辺回路実装部９の実装面９ａに立てた垂線の方向に延びた長穴１１を形成したものである。この長穴１１は、いわゆるスルーホールもしくは光学サブアセンブリ実装部８の基板の表層又は裏層にパッドの付いた穴であり、リード７を半田付けするようになっている。長穴１１は、リード７の径よりも十分に長い長径を有する。したがって、リード７を長穴１１に挿通した状態で半田付けをする以前であれば、光学サブアセンブリ実装部８を矢印のように長穴１１の長径方向に移動させることができる。この移動方向は、周辺回路実装部９の実装面９ａに対して垂直な方向である。
【００２１】
光学サブアセンブリ実装部８には、長穴１１の導体とフレキ部１０の導体を繋ぐ導体パターンが設けられるが、これら導体は図示省略してある。
【００２２】
本発明による光モジュールの実装の様子を図２により説明する。
【００２３】
まず、図２（ａ）に示されるように、光学サブアセンブリ２ａは、光軸方向の長さが図１に示す光学サブアセンブリ２に比べて長いものである。ここで、図１に示す光学サブアセンブリ２の長さは、フレキ部１０が所定の曲げを維持した状態で、リード７が光学サブアセンブリ実装部８に形成された長穴１１のほぼ中央を貫通する長さとなっている。この光学サブアセンブリ２ａをハウジング４の光学サブアセンブリ固定部６に固定すると、光学サブアセンブリ２ａは光学サブアセンブリ固定部６よりもリード７側の部分が図１（ａ）の光学サブアセンブリ２の場合に比べて基板３の周辺回路実装部９に近い位置に来る。このため、基板３の光学サブアセンブリ実装部８が図１（ａ）に比べ周辺回路実装部９側に位置することになる。
【００２４】
このときリード７を長穴１１に挿通し、その状態で半田付けをする前に、光学サブアセンブリ実装部８をハウジング２の天井４ｂ側に移動させる。これにより、フレキ部１０が光学サブアセンブリ実装部８に伴って天井４ｂ側に上昇するので、フレキ部１０に余長を生じることなく、フレキ部１０の曲げの状態を保ったままフレキ部１０が曲げられる。この状態で、リード７を長穴１１に半田付けする。
【００２５】
一方、図２（ｂ）に示されるように、光学サブアセンブリ２ｂは、光軸方向の長さが図１に示す光学サブアセンブリ２に比べて短いものである。この光学サブアセンブリ２ｂをハウジング４の光学サブアセンブリ固定部６に固定すると、光学サブアセンブリ２ｂは光学サブアセンブリ固定部６よりもリード７側の部分が図１（ａ）の光学サブアセンブリ２の場合に比べて基板３の周辺回路実装部９から遠い位置に来る。このため、基板３の光学サブアセンブリ実装部８が図１（ａ）に比べ光学サブアセンブリ固定部６側に位置することになる。
【００２６】
このときリード７を長穴１１に挿通し、その状態で半田付けをする前に、光学サブアセンブリ実装部８をハウジング２の底部４ａ側に移動させる。これにより、フレキ部１０が光学サブアセンブリ実装部８に伴って底部４ａ側に下降するので、フレキ部１０に長さの不足を生じることなく、フレキ部１０の曲げの状態を保ったままフレキ部１０が曲げられる。この状態で、リード７を長穴１１に半田付けする。
【００２７】
以上のように、光軸方向の長さが長い種類の光学アセンブリ２ａを実装したときも、光軸方向の長さが短い種類の光学アセンブリ２ｂを実装したときも、基板３の光学サブアセンブリ実装部８が長穴１１の長径方向である周辺回路実装部９の面に対して垂直な方向に移動させて位置調整できる。このため、光学アセンブリ２の寸法によらず、フレキ部１０の曲げの状態を最良に保ったままで実装を行うことができ、信頼性を確保することができる。しかも、基板３は光学アセンブリ２の種類によらず共通化され、スペーサ等の余分な部品も必要ないので、コストダウンに有効である。
【００２８】
次に、他の実施形態を説明する。
【００２９】
図３に示されるように、基板３の光学サブアセンブリ実装部３８は、光半導体素子の複数のリード７を挿通する複数の長穴３１１が互いの長穴３１１の延長上とは異なる位置に形成されている。図１の光学サブアセンブリ実装部８では、長穴１１の延長上に別の長穴１１があるため、長穴１１の長径を長くする限界があり、この限界で規定される長穴１１の長径が光学サブアセンブリ実装部８の移動距離の限界となる。これに対し、光学サブアセンブリ実装部３８は、長穴３１１の延長上に別の長穴３１１がないため、長穴１１の長径を長くする限界が広がる。よって、光学サブアセンブリ実装部８の移動距離が延び、それだけ光学アセンブリ２の寸法に対する許容度が広がる。
【００３０】
この場合、複数のリード７がそれぞれ長穴３１１に挿通されるよう、光学サブアセンブリ２を図１（ｂ）の状態に比べて光学サブアセンブリ２の周方向に回転させる。このようにして、光半導体素子の姿勢を上記光半導体素子の複数のリード同士が周辺回路実装部８に立てた垂線の方向に重ならない姿勢とし、これら複数のリードをそれぞれ異なる長穴３１１に挿入する。
【００３１】
以上の実施形態では、光学サブアセンブリ２の光半導体素子から出ているリード７の本数を４本としたが、１本以上何本でも本発明は適用可能である。
【００３２】
また、リード７を半田付けする光学サブアセンブリ実装部８をリジッド基板としたが、光学サブアセンブリ実装部８はフレキシブル基板としても本発明は適用可能である。
【００３３】
また、光学アセンブリ２内の光半導体素子は、ＬＤに限らず、種々の発光素子、受光素子が搭載できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態を示す光モジュールの図であり、（ａ）は光モジュールの側面視透視図、（ｂ）は光学サブアセンブリ実装部近傍の拡大斜視図である。
【図２】本発明の光モジュールの実装形態を示す図であり、（ａ）は光学サブアセンブリの寸法が大きい場合の光モジュールの側面視透視図、（ｂ）は光学サブアセンブリの寸法が小さい場合の光モジュールの側面視透視図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す光学サブアセンブリ実装部の拡大斜視図である。
【図４】従来の光モジュールの図であり、（ａ）は光モジュールの側面視透視図、（ｂ）は光学サブアセンブリ実装部近傍の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  光モジュール
２  光学サブアセンブリ
３  基板
４  ハウジング
５  基板固定部
６  光学サブアセンブリ固定部
７  リード
８  光学サブアセンブリ実装部
９  周辺回路実装部
１０  フレキ部
１１  長穴
【図１】
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【図２】
2009170592.tif 000004
【図３】
2009170592.tif 000005
【図４】
2009170592.tif 000006