特許 7098359 光モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-01

(45)【発行日】2022-07-11

(54)【発明の名称】光モジュール

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/14 20060101AFI20220704BHJP

【ＦＩ】

H05K1/14 C

H05K1/14 D

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2018044256

(22)【出願日】2018-03-12

(65)【公開番号】P2019160959

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-02-04

(73)【特許権者】

【識別番号】301005371

【氏名又は名称】日本ルメンタム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福井 孝昌

(72)【発明者】

【氏名】入江 裕紀

(72)【発明者】

【氏名】村山 之二

【審査官】柴垣 宙央

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１６５０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７２５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１８１３８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換する光サブアセンブリと、
前記光サブアセンブリと電気的に接続される回路が設けられた回路基板と、
前記光サブアセンブリと前記回路基板とを接続するフレキシブル基板と、を備え、
前記回路基板は、その一方の主面に段差を有し、
前記フレキシブル基板と前記回路基板との接続部にて、当該両基板の主面は互いに交差する向きに配置され、前記フレキシブル基板の先端部の前記主面は前記段差の側面に当接され、
前記フレキシブル基板の前記先端部の端面は前記段差の底面に当接すること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の光モジュールにおいて、
前記段差として前記回路基板の主面に、前記フレキシブル基板の前記先端部を挿入される溝が設けられていること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の光モジュールにおいて、
前記回路基板の他方の主面のうち前記接続部の背面位置に電子部品を配置されていること、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１つに記載の光モジュールにおいて、
それぞれ前記電気信号を伝達するプリント配線であって、前記フレキシブル基板に設けられた第１信号線路と前記回路基板に設けられた第２信号線路とを有し、
前記接続部にて互いに接合される前記第１信号線路と前記第２信号線路とは同一の線幅を有すること、
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１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、
前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、
前記第１信号線路の前記回路基板側の末端は、前記段差の前記上端の高さに位置すること、
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１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板は、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面を凸にして、前記光サブアセンブリから前記回路基板に向かう方向に沿って単一の向きに湾曲していること、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１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、
前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、
前記第１信号線路は、前記光サブアセンブリ側から前記回路基板側まで連続して、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面に設けられること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項8】

光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換する光サブアセンブリと、
前記光サブアセンブリと電気的に接続される回路が設けられた回路基板と、
前記光サブアセンブリと前記回路基板とを接続するフレキシブル基板と、を備え、
前記回路基板は、その一方の主面に段差を有し、
前記フレキシブル基板と前記回路基板との接続部にて、当該両基板の主面は互いに交差する向きに配置され、前記フレキシブル基板の先端部の前記主面は前記段差の側面に当接され、
前記回路基板の他方の主面のうち前記接続部の背面位置に電子部品を配置されていること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項9】

請求項８に記載の光モジュールにおいて、
前記段差として前記回路基板の主面に、前記フレキシブル基板の前記先端部を挿入される溝が設けられていること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項10】

請求項８又は請求項９に記載の光モジュールにおいて、
それぞれ前記電気信号を伝達するプリント配線であって、前記フレキシブル基板に設けられた第１信号線路と前記回路基板に設けられた第２信号線路とを有し、
前記接続部にて互いに接合される前記第１信号線路と前記第２信号線路とは同一の線幅を有すること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項11】

請求項８から請求項１０のいずれか１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、
前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、
前記第１信号線路の前記回路基板側の末端は、前記段差の前記上端の高さに位置すること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項12】

請求項８から請求項１１のいずれか１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板は、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面を凸にして、前記光サブアセンブリから前記回路基板に向かう方向に沿って単一の向きに湾曲していること、を特徴とする光モジュール。

【請求項13】

請求項８から請求項１２のいずれか１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、
前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、
前記第１信号線路は、前記光サブアセンブリ側から前記回路基板側まで連続して、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面に設けられること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項14】

光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換する光サブアセンブリと、
前記光サブアセンブリと電気的に接続される回路が設けられた回路基板と、
前記光サブアセンブリと前記回路基板とを接続するフレキシブル基板と、を備え、
前記回路基板は、その一方の主面に段差を有し、
前記フレキシブル基板と前記回路基板との接続部にて、当該両基板の主面は互いに交差する向きに配置され、前記フレキシブル基板の先端部の前記主面は前記段差の側面に当接され、
前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、
前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、
前記第１信号線路の前記回路基板側の末端は、前記段差の前記上端の高さに位置すること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項15】

請求項１４に記載の光モジュールにおいて、
前記段差として前記回路基板の主面に、前記フレキシブル基板の前記先端部を挿入される溝が設けられていること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項16】

請求項１４又は請求項１５に記載の光モジュールにおいて、
前記回路基板の他方の主面のうち前記接続部の背面位置に電子部品を配置されていること、を特徴とする光モジュール。

【請求項17】

請求項１４から請求項１６のいずれか１つに記載の光モジュールにおいて、
それぞれ前記電気信号を伝達するプリント配線であって、前記フレキシブル基板に設けられた第１信号線路と前記回路基板に設けられた第２信号線路とを有し、
前記接続部にて互いに接合される前記第１信号線路と前記第２信号線路とは同一の線幅を有すること、
を特徴とする光モジュール。

【請求項18】

請求項１４から請求項１７のいずれか１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板は、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面を凸にして、前記光サブアセンブリから前記回路基板に向かう方向に沿って単一の向きに湾曲していること、を特徴とする光モジュール。

【請求項19】

請求項１４から請求項１８のいずれか１つに記載の光モジュールにおいて、
前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、
前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、
前記第１信号線路は、前記光サブアセンブリ側から前記回路基板側まで連続して、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面に設けられること、
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】

本発明は光モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

光通信システムにおいて、光信号及び電気信号の一方から他方に、又は双方向に変換する光モジュールが用いられている。光モジュールは１つの筐体内に、光サブアセンブリ（Optical SubAssembly：ＯＳＡ）と、リジッド基板からなる回路基板と、それらＯＳＡと回路基板とを接続するフレキシブル基板とを収める。

【0003】

ＯＳＡは、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）などの発光デバイスやフォトダイオード（Photodiode：ＰＤ）などの受光デバイスを含む。回路基板には配線などの導体パターンが形成され、レーザダイオードへ電気信号を出力する駆動回路やフォトダイオードから出力された電気信号をクロックとデータに分離するＣＤＲ（Clock Data Recovery）などを構成する電子部品が実装される。また、フレキシブル基板はいわゆるフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuits：ＦＰＣ）であり、ＦＰＣにはＯＳＡと回路基板との間で電気信号を伝達する信号線路が導体パターンで形成される。

【0004】

回路基板とＦＰＣとは従来、下記特許文献１に示されるように、回路基板の主面上にＦＰＣの端部の主面を重ねて接続される。また、回路基板上にＦＰＣを接続するためのコネクタを搭載することも行われる。また、下記特許文献２には、回路基板に設けた貫通孔にＦＰＣの先端を挿入して固定する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－５７５６７号公報

【文献】特開２０１５－１９０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

光モジュールは、近年のブロードバンドネットワークの普及とともに高速化、小型化が図られている。しかし、回路基板とＦＰＣの端部と主面同士を向かい合わせて重ね接合する構造では、回路基板上にてＦＰＣが重畳された部分の面積や、ＦＰＣと回路基板との配線同士を接合するはんだ付けに使用される面積が比較的に大きくなる。つまり、回路基板上にて電子部品を実装できないデッドスペースが大きくなる。一方、回路基板における電子部品の実装密度の向上には限界がある。そのため、回路基板の小型化が妨げられ、光モジュールの一層の小型化が難しくなっている。また、当該構造では回路基板とＦＰＣとのはんだ接続用に接続パッドを設ける必要があるために、高周波特性上不利であるという問題もあった。回路基板上にコネクタを搭載する構造も、コネクタの占有面積に起因して電子部品の実装可能な面積が少なくなり、回路基板の小型化が難しいという問題を有する。また、回路基板にＦＰＣの接続に用いる貫通孔を設けると、その部分の回路基板の両面にて電子部品の実装に関するデッドスペースが生じ、やはり回路基板の小型化が難しいという問題がある。

【0007】

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、回路基板へのＦＰＣの接続に伴う上記デッドスペースを低減し、回路基板の小型化、ひいては光モジュールの小型化を図る。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明に係る光モジュールは、光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換する光サブアセンブリと、前記光サブアセンブリと電気的に接続される回路が設けられた回路基板と、前記光サブアセンブリと前記回路基板とを接続するフレキシブル基板と、を備え、前記回路基板は、その一方の主面に段差を有し、前記フレキシブル基板と前記回路基板との接続部にて、当該両基板の主面は互いに交差する向きに配置され、前記フレキシブル基板の先端部の前記主面は前記段差の側面に当接される。

【0009】

（２）上記（１）に記載の光モジュールにおいて、前記段差として前記回路基板の主面に、前記フレキシブル基板の前記先端部を挿入される溝が設けられている構成とすることができる。

【0010】

（３）上記（１）及び（２）に記載の光モジュールにおいて、前記回路基板の他方の主面のうち前記接続部の背面位置に電子部品を配置されている構成とすることができる。

【0011】

（４）上記（１）～（３）に記載の光モジュールにおいて、それぞれ前記電気信号を伝達するプリント配線であって、前記フレキシブル基板に設けられた第１信号線路と前記回路基板に設けられた第２信号線路とを有し、前記接続部にて互いに接合される前記第１信号線路と前記第２信号線路とは同一の線幅を有する構成とすることができる。

【0012】

（５）上記（１）～（４）に記載の光モジュールにおいて、前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、前記第１信号線路の前記回路基板側の末端は、前記段差の前記上端の高さに位置する構成とすることができる。

【0013】

（６）上記（１）～（５）に記載の光モジュールにおいて、前記フレキシブル基板は、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面を凸にして、前記光サブアセンブリから前記回路基板に向かう方向に沿って単一の向きに湾曲している構成とすることができる。

【0014】

（７）上記（１）～（６）に記載の光モジュールにおいて、前記フレキシブル基板に設けられ前記電気信号を伝達するプリント配線である第１信号線路と、前記回路基板の前記段差の上段面に設けられ前記段差の上端にて前記第１信号線路と接合される第２信号線路と、を有し、前記第１信号線路は、前記光サブアセンブリ側から前記回路基板側まで連続して、前記フレキシブル基板の主面のうち前記段差に当接される側の面に設けられる構成とすることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば光モジュールの一層の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る光モジュールの構成を示す模式的な上面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った位置での光モジュールの主要部の模式的な垂直断面図である。

【図3】ＦＰＣと回路基板との接続部を斜め上方から見た模式的な斜視図である。

【図4】ＦＰＣと回路基板との接続部の模式的な垂直断面図である。

【図5】ＦＰＣと回路基板との接続部の模式的な上面図である。

【図6】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールにおけるＦＰＣと回路基板との接続部の模式的な垂直断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0018】

［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態に係る光モジュール１の構成を示す模式的な上面図である。図２は図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った位置での光モジュール１の主要部の模式的な垂直断面図である。なお、図１及び図２には説明の便宜のため、直交座標系であるＸＹＺ座標系の座標軸を示している。当該ＸＹＺ座標系は右手系である。光モジュール１は例えば、細長い直方体の概略形状を有し、その長手方向をＸ軸に設定する。また、以下の説明では便宜上、Ｘ軸及びＹ軸を水平な２軸とし、Ｚ軸を上下方向とする。

【0019】

光モジュール１は、その機能上の主要部としてＯＳＡ２、回路基板３、及びＯＳＡ２と回路基板３とを接続するＦＰＣ４を有し、また当該主要部を格納する筐体５を有する。なお、図１は筐体５の内部に配置された主要部が見えるように、筐体５の上板を外した状態を示している。

【0020】

回路基板３は筐体５内に水平に位置する。つまり、回路基板３の主面はＸＹ面に沿い、当該主面に垂直な方向がＺ軸方向となる。ここで、図１は光モジュール１を上から見た図であり、回路基板３の主面である上側表面及び下側表面のうち上側表面が手前に現れている。

【0021】

光モジュール１の長手方向の一方端（図１にて右側）は伝送装置等のホスト機器（不図示）に接続され、他方端（図１にて左側）は光ファイバ６に接続される。これに対応して、基本的にＯＳＡ２は光ファイバ６との接続端に近づけて配置され、回路基板３はホスト機器との接続端に近づけて配置される。また、光モジュール１は光ファイバ６を接続するためのコネクタとして例えば、光レセプタクル７をＯＳＡ２と光ファイバ６との間に備え、また、ホスト機器との接続のためのコネクタとして例えば、回路基板３のホスト機器側の端部にカードエッジコネクタ８が設けられる。

【0022】

本実施形態の光モジュール１は、送信機能及び受信機能を有するトランシーバであり、ＯＳＡ２として、送信用であるＴＯＳＡ（Transmitter Optical Subassembly）２ａと、受信用であるＲＯＳＡ（Receiver Optical Subassembly）２ｂとを有する。ＴＯＳＡは例えば、レーザダイオードを備え、回路基板３から入力された電気信号を光信号に変換し、光ファイバ６ａへ出力する。一方、ＲＯＳＡは例えば、フォトダイオードを備え、光ファイバ６ｂから入力された光信号を電気信号に変換し回路基板３へ出力する。なお、本実施形態では、ＴＯＳＡ２ａとＲＯＳＡ２ｂとはＹ軸方向に間隔を設けて並置されている。

【0023】

ＯＳＡ２の回路基板３側にはＦＰＣ４を介して回路基板３に接続される端子が設けられる。本実施形態で図示する例では、当該端子は例えば、ＯＳＡ２と一体のセラミック基板９の表面に導体パターンで形成される。また、ＯＳＡ２をプリント基板上に実装する場合には、当該端子は当該プリント基板上に設けることができる。なお、単にプリント基板と記した場合、当該基板は基本的にはリジッド基板であるとする。

【0024】

回路基板３はプリント基板である。また回路基板３は例えば多層基板であり、特に本実施形態で示す例では両方の主面に電子部品を実装可能な両面基板である。回路基板３にはＯＳＡ２と電気的に接続される回路が設けられる。具体的には、回路基板３には配線などの導体パターンが形成され、回路基板３の主面、つまり上側表面３ｕ及び下側表面３ｄには例えば、ＴＯＳＡへ電気信号を出力する駆動回路やＲＯＳＡから出力された電気信号からクロックとデータに分離するＣＤＲなどを構成する電子部品１０として集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）などが搭載される。また電子部品１０は、ＴＯＳＡとＲＯＳＡの駆動を制御する制御ＩＣ（マイコン）や、電源回路、さらには抵抗やコンデンサなども含まれる。

【0025】

ＦＰＣ４はＯＳＡ２と回路基板３とを電気的に接続する。具体的にはＦＰＣ４にはＯＳＡ２と回路基板３とを接続する信号線路１１（第１の信号線路）がプリント配線で形成され、当該信号線路１１を介して電気信号が例えば、回路基板３からＴＯＳＡへ伝達され、またＲＯＳＡから回路基板３へ伝達される。なお、本実施形態では２つのＯＳＡ２（２ａ，２ｂ）を別々のＦＰＣ４（４ａ，４ｂ）で回路基板３に接続する例を示している。

【0026】

次に、ＦＰＣ４を用いたＯＳＡ２と回路基板３との接続構造に関して説明する。

【0027】

図３はＦＰＣ４と回路基板３との接続部を斜め上方から見た模式的な斜視図である。また、図４はＦＰＣ４と回路基板３との接続部の模式的な垂直断面図である。図４には図１及び図２と共通のＸＹＺ座標系の座標軸を示している。

【0028】

回路基板３は上側表面３ｕに、ＦＰＣ４の先端部が挿入される溝１２を有する。溝１２は回路基板３の信号線路２０（第２の信号線路）とＦＰＣ４の信号線路１１（第１の信号線路）とを接続する目標位置にＦＰＣ４の先端部を係止する機能を有する。当該機能により、両信号線路をはんだ等で接合する際に、ＦＰＣ４の先端部の信号線路を回路基板３上での接続目標位置に保つことが容易となる。

【0029】

溝１２の形状は基本的に当該機能を果たすように設定される。具体的には、溝１２の幅（Ｘ方向の寸法）はＦＰＣ４の厚みより大きく設定され、溝１２の長さ（Ｙ方向の寸法）はＦＰＣ４の幅より大きく設定される。なお、本実施形態にて図示した例では、ＦＰＣ４ａが挿入される溝１２（溝１２ａとする。）とＦＰＣ４ｂが挿入される溝１２（溝１２ｂとする。）とは、連続した１本の溝として形成している。この点、溝１２ａと溝１２ｂとは互いに分離した２つの溝として形成することもでき、その場合、溝１２ａと溝１２ｂとはＸ方向の位置を互いにずらして形成することもできる。

【0030】

また、溝１２の深さ、垂直断面形状も上述の機能を果たすように定められる。この点、溝１２は回路基板３の厚みの途中までの深さを有するものであり、回路基板３を貫通する孔ではない。つまり、溝１２はＦＰＣ４の先端部の上下方向の位置を制限することで、上述の機能に資する。さらに孔とは異なる点として、溝１２の裏側に位置する下側表面は回路基板３における回路形成にてデッドスペースとならず、例えば電子部品１０の配置スペースや配線スペースとして利用できるので、回路基板３の小型化、ひいては光モジュール１の小型化を図ることができる。

【0031】

溝１２の垂直断面形状に関しては、例えば、図４に示すように、垂直な側面と水平な底面とからなる矩形溝とすることができる。また、溝１２の垂直断面形状はＵ字型など他の形状とすることもできる。なお、回路基板３の主面にて溝１２はその底に下端が位置し上側表面の開口端を上端とする段差をなす。

【0032】

ＦＰＣ４と回路基板３との接続部にて、ＦＰＣ４の先端部はその主面を横に向けて溝１２に挿入される。つまり、ＦＰＣ４の先端部の主面と回路基板３の主面とは互いに交差する向きに配置される。基本的には、ＦＰＣ４の先端部と回路基板３とは互いの主面が略垂直をなすように配置される。このようにＦＰＣ４を回路基板３に対して立てて接続することで、回路基板３上における接続部の占有面積を、例えば、ＦＰＣ４の先端部の主面を回路基板３の主面に重畳したり、回路基板３上にコネクタを搭載したりしてＦＰＣ４を回路基板３に接続する構造よりも小さくすることができる。よって、この点でも回路基板３における回路形成に対するデッドスペースが抑制され、回路基板３の小型化、ひいては光モジュール１の小型化を図ることができる。

【0033】

ＦＰＣ４の先端部の主面は溝１２の段差の側面に当接される。具体的には、図２又は図４にてＦＰＣ４の先端部の主面は溝１２の右側の側面に当接される。本実施形態では、ＯＳＡ２は図２又は図４にて溝１２の左側上方に位置し、ＦＰＣ４のＯＳＡ２側の端部はその主面を水平にして、セラミック基板９等に設けられたＯＳＡ２の端子に接続される。ＦＰＣ４は、その２つの主面のうち段差に当接される側の主面４ｕが凸になるように、ＯＳＡ２から回路基板３に向かう方向に沿って単一の向きに湾曲される。つまり、ＯＳＡ２側から回路基板３側に向けてＦＰＣ４は下向きに、かつ途中に変曲点を有さずに曲げられる。これにより、ＯＳＡ２側の端部では上を向いていたＦＰＣ４の主面４ｕが回路基板３側の端部では右に向けられ、溝１２の右側の側面に当接される。その際、撓みを伸ばそうとするＦＰＣ４の弾性によって回路基板３側におけるＦＰＣ４の先端部に右向きに働く力を利用して、当該先端部を溝１２の側面に押し当てることができる。

【0034】

図５は１つのＯＳＡ２に接続されたＦＰＣ４と回路基板３との接続部の模式的な上面図であり、第１の信号線路としてＦＰＣ４に設けられる信号線路１１、及び第２の信号線路として回路基板３に設けられる信号線路２０それぞれのパターンの例を示している。なお、図５にてＩＶ－ＩＶ線に沿った垂直断面図が図４に相当する。

【0035】

例えば、ＦＰＣ４にはＯＳＡ２と回路基板３側の回路との間の信号線路１１として、高周波信号を差動形式で伝送する一対の高周波信号線路１１ｓと、接地電位を伝達する接地電極１１ｇとが形成される。なお、図５に示す例では、接地電極１１ｇは、一対の高周波信号線路１１ｓの両側にそれぞれ配置され、これにより、高周波信号線路１１ｓに対するシールドの効果を期待できる。

【0036】

一方、回路基板３の上側表面３ｕにはＦＰＣ４の各信号線路１１に対応したプリント配線として信号線路２０が形成される。すなわち、信号線路２０として、高周波信号線路１１ｓに接続される一対の高周波信号線路２０ｓと、接地電極１１ｇに接続される接地電極２０ｇとが設けられる。なお、接地電極１１ｇを高周波信号線路１１ｓの両側に配置することに対応して、接地電極２０ｇも高周波信号線路２０ｓの両側に配置している。

【0037】

互いに接合される信号線路１１と信号線路２０とは、その接合部分でのインピーダンスマッチングを図るように構成される。特に、互いに接合される高周波信号線路１１ｓと高周波信号線路２０ｓとは同一の線幅として、接合部でのインピーダンスマッチングを図る。

【0038】

信号線路１１と信号線路２０とはＦＰＣ４と回路基板３との接続部にて例えば、はんだ２１で接合される。具体的には、信号線路１１はＦＰＣ４の２つの主面４ｕ，４ｄのうち湾曲の外側の主面４ｕ、つまり図４に示すように、凸に湾曲し、かつ先端部が溝１２の段差側面に当接される側の主面に形成される。当該信号線路１１は図４に示すように、回路基板３側において溝１２の右側の段差の上端に達する。一方、信号線路２０は溝１２の右側の上側表面３ｕに配置され、信号線路２０の末端は図４に示すように溝１２の右側の段差の上端に位置する。よって、信号線路１１と信号線路２０とは溝１２の右側の段差の上端にて接触又は接近し、当該箇所にてはんだ２１で接合される。ちなみに、ＦＰＣ４の先端部の主面４ｄを回路基板３の主面に重畳する従来の構造では、ＦＰＣ４の上側の主面４ｕに形成された信号線路と回路基板３の上側表面３ｕに形成された信号線路とを接続するために、例えばビアや接続パッドを設ける。これに対して、上述した本実施形態の接続構造では、信号線路１１と信号線路２０との接触・接近箇所を直接に接合するので、高周波特性の劣化を抑制できる。なお、接合部材ははんだに限られず、例えば、導電性樹脂など他の材料を用いて信号線路１１，２０を電気的に接続することもできる。

【0039】

ここで、信号線路１１の回路基板３側の末端の位置は段差の上端の高さ又はややその上とすることができる。つまり、ＦＰＣ４の回路基板３側の先端部において、段差の上端より下に配置される部分には信号線路１１は形成されない。これにより、図４に示すように信号線路１１と信号線路２０との接続部にて、回路基板３の上側表面３ｕに位置する信号線路２０より下には信号線路１１が伸びない構造となる。当該構造では、信号線路１１と信号線路２０との接続部にて不要な共振が発生しにくい。よって、特に高周波信号線路１１ｓを当該構造とすることで、高周波信号線路１１ｓ，２０ｓを伝送される信号の高周波特性の劣化を防ぐ効果が得られる。

【0040】

上述の例では、信号線路１１はＯＳＡ２側から回路基板３側まで連続して、ＦＰＣ４の２つの主面のうち段差に当接される側の主面４ｕに設けられ、当該信号線路１１は段差の上端にて信号線路２０と面する。これに対し、ＯＳＡ２側から回路基板３側までの経路のうち少なくとも一部にて信号線路１１をＦＰＣ４の反対側の主面４ｄに形成し、当該経路の途中でビアを介して信号線路１１を段差に当接される側の主面４ｕに引き出して信号線路２０に接続する構造が考えられる。例えば、当該構造は接地電極１１ｇについて採用することができる。一方、高周波信号線路１１ｓについては、ビアとその他の部分とでのインピーダンスのずれなどが、高周波信号線路１１ｓを伝送される信号の高周波特性に影響し得る。そこで、本実施形態では、上述の例で示す構造とすることで、高周波信号線路１１ｓを伝送される信号の特性劣化を抑制している。なお、ＯＳＡ２のセラミック基板９とＦＰＣ４との接続部においては、ＦＰＣ４の端部において高周波信号線路１１ｓはビアを介して主面４ｄに引き出されたのちセラミック基板９の表面に設けられた導体パターンと電気的に接続されても良い。

【0041】

なお、図１及び図２に示すように、回路基板３内における溝１２のＸ方向の位置は比較的にＯＳＡ２寄りとしている。ここで、ＯＳＡ２と回路基板３とはＺ方向にずれた位置にあるので、ＯＳＡ２と回路基板３の上側表面３ｕとの間に電子部品１０を配置し得る。よって、平面視にてＯＳＡ２と回路基板３とが重畳部分を有するように配置しつつ、当該重畳部分における回路基板３の上側表面３ｕを部品実装領域として利用することで、光モジュール１の一層の小型化を図ることができる。この場合には、溝１２のＸ方向の位置は図に示す例よりも右側となり得る。

【0042】

［第２の実施形態］
図６は本発明の第２の実施形態に係る光モジュール１のＦＰＣ４と回路基板３との接続部の模式的な垂直断面図であり、第１の実施形態の図４と対比することができる。図４は図２に示す光モジュール１のＦＰＣ４と回路基板３との接続部分を表していた。本実施形態の光モジュール１は図２の当該接続部分を図６で示す構造で置き換えたものであり、その他の構成は基本的に第１の実施形態と同様である。

【0043】

具体的には、本実施形態の光モジュール１において第１の実施形態と相違する構成要素は回路基板であり、第１の実施形態の回路基板３に代えて回路基板３Ｂが用いられている。回路基板３Ｂが回路基板３と異なる点は、ＦＰＣ４の先端部が当接される回路基板表面の段差３０が溝によって形成されていないことである。つまり、回路基板３の溝１２がその幅方向の両側にそれぞれ段差を有するのに対し、回路基板３Ｂの段差３０は片側のみである。

【0044】

図６の部分断面に対応する本実施形態の光モジュール１の主要部の全体の垂直断面図は上述のようにＦＰＣ４と回路基板３との接続部分を除いて基本的に図２と同様であり、ＯＳＡ２は回路基板３の左上に位置し、また、ＦＰＣ４はその一方端を水平にしてＯＳＡ２に接続され、当該一方端にて上側にある主面４ｕがＯＳＡ２と回路基板３との間で凸になるように湾曲されて、他方端を回路基板３に対して垂直に接続される。

【0045】

図６に示すように、段差３０により回路基板３Ｂの上側表面３ｕには高低差が設けられ、上段面３１と、上段面３１より低い下段面３２と、上段面３１と下段面３２とを縦方向につなぐ側面３３とが形成される。ちなみに、上段面３１及び下段面３２は水平面であり、側面は例えば垂直面である。図６では上段面３１は段差３０より右側、下段面３２は段差３０より左側に位置し、側面３３はその表面を左側に向ける。ＦＰＣ４の主面４ｕにおける回路基板３側の先端部は、この段差３０の側面３３に当接される。はんだ２１等によるＦＰＣ４の信号線路１１と回路基板３の信号線路２０との接合は、第１の実施形態と同様に、ＦＰＣ４の先端部が段差３０に当接され係止された状態で行うことができる。

【0046】

例えば、段差３０は、多層基板の層数を上段面３１側と下段面３２側とで異ならせることで形成できる。

【0047】

本実施形態においても第１の実施形態と同様、ＦＰＣ４を回路基板３に接続する部分でのデッドスペースを抑制でき、回路基板３の小型化、ひいては光モジュール１の小型化を図ることができる。

【符号の説明】

【0048】

１ 光モジュール、２ 光サブアセンブリ（ＯＳＡ）、３，３Ｂ 回路基板、４ フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、５ 筐体、６ 光ファイバ、７ 光レセプタクル、８ カードエッジコネクタ、９ セラミック基板、１０ 電子部品、１１ 信号線路、１１ｇ 接地電極、１１ｓ 高周波信号線路、１２ 溝、２０ 信号線路、２１ はんだ、３０ 段差、３１ 上段面、３２ 下段面、３３ 側面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】