| 【発明の名称】 |
光素子の取付構造及び光送受信モジュール |
| 【発明者】 |
【氏名】鈴木 丈己
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| 【要約】 |
【課題】光素子の特性を最大限に引き出すことができるとともに、光素子の取付工程を容易化してコストを低減できるようにすること。
【解決手段】フランジ２２を備えた光素子２１をプリント基板２３に取り付ける光素子の取付構造において、上記光素子が、第１配線パターン３１及び第２配線パターン３２を備えた回路成形部品２４を介して上記プリント基板に取り付けられたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 フランジを備えた光素子を基板に取り付ける光素子の取付構造において、上記光素子が、配線パターンを備えた回路成形部品を介して上記基板に取り付けられたことを特徴とする光素子の取付構造。
【請求項２】 上記回路成形部品には、光素子のリード線に接続される配線パターンと、上記光素子のフランジに接続される配線パターンとが、上記光素子の取付面から基板への接触面までそれぞれ延在して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光素子の取付構造。
【請求項３】 上記回路成形部品は、当該回路成形部品の配線パターンを基板の配線パターンに接続させることにより、当該基板に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の光素子の取付構造。
【請求項４】 フランジを備えた光素子を基板に実装して構成される光送受信モジュールにおいて、上記光素子が、配線パターンを備えた回路成形部品を介して上記基板に取り付けられたことを特徴とする光送受信モジュール。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光素子の取付構造、及び光素子を基板に取り付けて（実装して）製造される光送受信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】光送受信モジュールは、伝送システムにおいては１つの部品として取り扱われており、例えば、パソコンやルータ等のボードに搭載される。この場合、他の基板や部品から大きなノイズが放射されていると、その影響で光送受信モジュールが誤動作を起こしてしまう恐れがある。これとは逆に、光送受信モジュールがノイズを発生し、他の基板等に影響を及ぼすことも考えられる。
【０００３】今日の高速伝送の普及に伴い、光送受信モジュールはノイズに対して非常に敏感になっている。このことは、光送受信モジュール周辺の回路や装置についても同様であり、それぞれが発生するノイズの相互作用による影響が非常に起こりやすい環境になっている。特に、光素子は高速信号を光−電気変換するため、その実装には十分な注意が必要である。
【０００４】従来の光送受信モジュールは、図４に示すように、フランジ２付き光素子１をプリント基板４に実装して構成されるが、このとき、専用の取付用金具３、例えばＬ字形状に折り曲げられた専用の金具を介在させて、光素子１をプリント基板４に取り付けていた。この取付用金具３には、フランジ２の穴に合わせたねじ穴６と、プリント基板４への固定用ねじ穴７とを設け、これらのねじ穴６、７にねじ８を挿通して、取付用金具３と光素子１及びプリント基板４とをそれぞれ固定している。
【０００５】また、図５に示す光送受信モジュールは、リジッドフレキシブル・プリント基板１０にフランジ２付き光素子１を取り付け（実装し）たものである。このプリント基板１０のフレキシブル部１１をＬ字形状に曲げ、図４の取付用金具３の機能をプリント基板１枚で可能にしたものである。
【０００６】尚、図５中の符号１２はナットであり、図４及び図５中の符号５は光素子１のリード線である。このリード線５は、図４に示す光送受信モジュールでは、プリント基板４に穿設されたスルーホール９にてプリント基板４の配線パターンに接続される。また、図５に示す光送受信モジュールでは、リード線５は、プリント基板１０におけるフレキシブル部１１に形成されたスルーホール１３にて、このフレキシブル部１１に形成された配線パターンに接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すように、Ｌ字形状の取付金具３を用いてフランジ２付きの光素子１をプリント基板４に取り付ける（実装する）と、光素子１がプリント基板４の上方又は下方に位置するため、光素子１のリード線５が長くなってしまい、光素子１を備えた光送受信モジュールなどのインダクタンスや容量が増大してしまう。このため、この光送受信モジュールなどの光出力波形や光受信波形のアイの領域が狭くなって歪んだ波形となったり、また、光送受信モジュールなどの受信感度が低下して、この光素子１を備えた光送受信モジュールの特性が劣化してしまう。
【０００８】また、光素子１のリード線５が長くなると、光素子１がＬＤ（レーザダイオード）の場合には、ノイズを撒き散らし易くなり、ＰＤ（フォトダイオード）の場合には、ノイズを拾い易くなるなどの問題がある。
【０００９】更に、光素子１のリード線５が長いことから、リードフォーミングという煩雑な作業工程が必要になる。しかも、取付金具３と光素子１及びプリント基板４とをねじ８を用いて固定することから、取り付けの作業工程が増えてしまう。これらの作業工程の結果、光素子１のプリント基板４への取付コストが上昇してしまう。
【００１０】一方、図５に示す従来技術では、光素子１のリード線５がフレキシブル部１１の配線パターンに接続されることから、リード線５を短くできる。この結果、光素子１を備えた光送受信モジュールのノイズ耐力特性が向上し、しかも、リード線５をリードフォーミングする必要もない。更に、光素子１のケースと、プリント基板１０における上記ケースと同電位部分とを、ねじ８及びナット１２を用いてプリント基板１０のフレキシブル部１１に強固に接続することができる。
【００１１】しかしながら、この図５に示す従来技術では、プリント基板１０のフレキシブル部１１を屈曲した後に、この屈曲状態を保持するための構造が必要となる。例えば、光送受信モジュールの筐体１４（図６）に溝１５を形成し、この溝１５に屈曲されたフレキシブル部１１を係合させて、フレキシブル部１１の屈曲状態を保持しなければならない。このため、光素子１の取付工程が煩雑となり、取付コストが上昇してしまう。
【００１２】本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、光素子の特性を最大限に引き出すことができるとともに、光素子の取付工程を容易化してコストを低減できる光素子の取付構造及び光送受信モジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は、フランジを備えた光素子を基板に取り付ける光素子の取付構造において、上記光素子が、配線パターンを備えた回路成形部品を介して上記基板に取り付けられたことを特徴とするものである。
【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記回路成形部品には、光素子のリード線に接続される配線パターンと、上記光素子のフランジに接続される配線パターンとが、上記光素子の取付面から基板への接触面までそれぞれ延在して形成されたことを特徴とするものである。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記回路成形部品は、当該回路成形部品の配線パターンを基板の配線パターンに接続させることにより、当該基板に固定されることを特徴とするものである。
【００１６】請求項４に記載の発明は、フランジを備えた光素子を基板に実装して構成される光送受信モジュールにおいて、上記光素子が、配線パターンを備えた回路成形部品を介して上記基板に取り付けられたことを特徴とするものである。
【００１７】請求項１、２または４に記載の発明には、次の作用がある。
【００１８】光素子が、配線パターンを備えた回路成形部品を介して基板に取り付けられたことから、光素子のリード線を短くできる。この結果、光素子のノイズ耐力特性を向上させることができるとともに、光素子を備えた光送受信モジュール等のインダクタンスや容量が低減されて、この光送受信モジュール等における光波形のアイの領域が広くなり、その受信感度も向上して、光素子の特性を最大限引き出すことができ、光送受信モジュール等の特性を良好に確保できる。
【００１９】しかも、光素子のリード線を短くできるので、リードフォーミングという煩雑な作業も不要となり、光素子の取付コストを低減できる。
【００２０】また、回路成型部品を介して光素子が基板に取り付けられたことから、リジッドフレキシブル・プリント基板を用いる場合に問題となる、基板のフレキシブル部の固定構造が不要となるので、光素子の取付工程が簡素化され、その取付コストを低減できる。
【００２１】請求項３に記載の発明には、次の作用がある。
【００２２】回路成形部品が、当該回路成形部品の配線パターンと基板の配線パターンとを接続させることにより当該基板に固定して取り付けられることから、回路成形部品と基板との取付工程を簡略化でき、光素子の取付コストを低減できる。
【００２３】しかも、回路成形部品の配線パターンと基板の配線パターンとを接続させることにより、回路成形部品が基板に取り付けられることから、光素子のフランジと一体化されたケースと、基板における上記ケースと同電位部分との電気的接続が強固に構成されるので、光素子を備えた光送受信モジュール等の動作が安定化する。この結果、この光送受信モジュール等における光波形のアイの領域が広くなり、またその受信感度も向上して、光素子の特性を最大限引き出すことができ、光送受信モジュール等の特性を良好に確保できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２５】図１は、本発明に係る光素子の取付構造における一実施の形態が適用された光送受信モジュールの一部を示す斜視図である。
【００２６】図１に示す光送受信モジュール２０は、ＬＤ（レーザダイオード）やＰＤ（フォトダイオード）などのフランジ２２付きの光素子２１を、回路成形部品２４（ＭＩＤ：Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を介してプリント基板２３に取り付け、つまり実装して構成されたものである。
【００２７】回路成形部品２４は、図２にも示すように、基部２６の一側縁から立設部２５が一体に立設して、側面視Ｌ字形状に構成されたものである。
【００２８】立設部２５に、光素子２１のリード線２７を接続させるためのスルーホール２８と、光素子２１のフランジ２２を固定するためのねじ穴３０とがそれぞれ貫通して形成されている。光素子２１の取付状態で、スルーホール２８は、光素子２１のリード線２７に対応する位置に形成され、ねじ穴３０は、光素子２１におけるフランジ２２のねじ挿通溝２９に対応する位置に形成される。
【００２９】また、立設部２５の裏面２５Ｂが光素子２１を取り付けるための取付面とされ、基部２６の裏面２６Ｂがプリント基板２３に接触可能な接触面とされる。
【００３０】立設部２５の表面２５Ａには、スルーホール２８の周囲から延びる第１配線パターン３１が形成される。この第１配線パターン３１は、図３にも示すように、立設部２５の表面２５Ａから基部２６の表面２６Ａ及び端面２６Ｃを経て、基部２６の裏面２６Ｂへ至る。また、立設部２５の裏面２５Ｂには、光素子２１の取付状態で、光素子２１のフランジ２２が接触する位置に第２配線パターン３２が形成されている。この第２配線パターン３２は、立設部２５の裏面２５Ｂから基部２６の裏面２６Ｂ及び端面２６Ｃまで延在して設けられる。この第２配線パターン３２は、第１配線パターン３１と絶縁状態に形成される。
【００３１】なお、基部２６の表面２６Ａに位置する第１配線パターン３１の一部に面実装チップ部品３４が、電気的に接続状態で配設されている。
【００３２】光素子２１をプリント基板２３へ取り付けるには、まず、回路成形部品２４をプリント基板２３に固定して取り付ける。この取付は、第１配線パターン３１における端面２６Ｃ及び裏面２６Ｂ側部分をプリント基板２３における信号伝送用の配線パターン３５に半田付け等により接続させ、更に、第２配線パターン３２における裏面２６Ｂ及び端面２６Ｃ側部分を、プリント基板２３における配線パターン３６に半田付け等により接続させることによりなされる。上記配線パターン３６は、光素子２１のフランジ２２に電気的に一体化されたケースと、プリント基板２３における上記ケースと同電位部分とを接続させるためのものである。
【００３３】このような回路成形部品２４のプリント基板２３への取付手順は、ＩＣ等の半導体部品をプリント基板２３の表面に取り付ける（実装する）場合と同様の手順であり、一般的なＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）である。
【００３４】次に、このプリント基板２３に実装された回路成形部品２４のスルーホール２８に光素子２１のリード線２７を挿通し、このリード線２７と回路成形部品２４の第１配線パターン３１とを接続する。このとき、リード線２７は、光素子２１が取り付けられる回路成形部品２４の立設部２５におけるスルーホール２８周囲の第１配線パターン３１に接続されるので、その長さが短く、このためリードフォーミングが不要となる。リード線２７と第１配線パターン３１との電気的接続により、光素子２１とプリント基板２３との間で信号の送受信が可能となる。
【００３５】更に、光素子２１のフランジ２２におけるねじ挿通溝２９と回路成形部品２４のねじ穴３０とにねじ３７を挿通し、このねじ３７にナット３８を螺合して、これらフランジ２２と回路成形部品２４の立設部２５とを強く締結し、光素子２１のフランジ２２と回路成形部品２４における第２配線パターン３２の裏面２５Ｂ部分とを接続させる。これにより、光素子２１のケースと、プリント基板２３における上記ケースと同電位部分とが電気的に接続される。
【００３６】従って、上記実施の形態によれば、次の効果■〜■を奏する。
【００３７】■光素子２１が第１配線パターン３１及び第２配線パターン３２を備えた回路成形部品２４を介してプリント基板２３に取り付けられたことから、光素子２１のリード線２７を短くできる。この結果、光素子２１のノイズ耐力特性を向上させることができるとともに、光素子２１を備えた光送受信モジュール２０のインダクタンスや容量が低減されて、この光送受信モジュール２０における光波形のアイの領域が広くなり、その受信感度も向上して、光素子２１の特性を最大限引き出すことができ、光送受信モジュール２０の特性を良好に確保できる。
【００３８】■光素子２１のリード線２７を短くできるので、リードフォーミングという煩雑な作業も不要となり、光素子２１の取付コストを低減できる。
【００３９】■回路成形部品２４を介して光素子２１がプリント基板２３に取り付けられたことから、リジットフレキシブル・プリント基板を用いる場合に問題となる基板のフレキシブル部の固定構造（例えば、図４の筐体１４における溝１５）が不要となるので、光素子２１の取付工程が簡略化され、その取付コストを低減できる。
【００４０】■回路成形部品２４が、当該回路成形部品２４の第１配線パターン３１、第２配線パターン３２とプリント基板２３の配線パターン３５、３６とをそれぞれ電気的に接続させることにより、当該プリント基板２３に固定して取り付けられることから、回路成形部品２４とプリント基板２３とを、図４の如くねじ８で固定する必要がないので、その取付工程を簡略化でき、光素子２１の取付コストを低減できる。
【００４１】■回路成形部品２４の第１配線パターン３１、第２配線パターン３２とプリント基板２３の配線パターン３５、３６とをそれぞれ電気的に接続させることにより、回路成形部品２４がプリント基板２３に取り付けられることから、光素子２１のフランジ２２を回路成形部品２４の立設部２５に、ねじ３７及びナット３８を用いて締結することにより、光素子２１のフランジ２２と一体化されたケースと、プリント基板２３における上記ケースと同電位部分との電気的接続が強固に構成される。この結果、光素子２１を備えた光送受信モジュール２０等の動作が安定化して、この光送受信モジュール２０等における光波形のアイの領域が広くなり、また、その受信感度も向上して、光素子２１の特性を最大限引き出すことができ、光送受信モジュール２０等の特性を良好に確保できる。
【００４２】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】例えば、回路成形部品２４の形状は、側面視Ｌ字形状に限らず、光素子２１のリード線２７とプリント基板２３の配線パターン３５とが確実に接続され、光素子２１のフランジ２２とプリント基板２３の配線パターン３６とが確実に接続される限り、他の形状であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に係る光素子の取付構造、及び請求項４に記載の発明に係る光送受信モジュールによれば、光素子が配線パターンを備えた回路成形部品を介して基板に取り付けられたことから、光素子の特性を最大限引き出すことができるとともに、光素子の取付工程を容易化してコストを低減できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１２０
【氏名又は名称】日立電線株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１７日（２０００．１．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９１８２３
【弁理士】
【氏名又は名称】櫛渕 昌之 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９６７６６（Ｐ２００１−１９６７６６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１９日（２００１．７．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７３４４（Ｐ２０００−７３４４） |
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