JP4936581B2

JP4936581B2 - 光モジュールの接続構造体

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Publication number: JP4936581B2
Application number: JP2000195094A
Authority: JP
Inventors: 豊久芳
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2020-06-28
Also published as: JP2001077455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に光通信機器等に使用される光モジュールの接続構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光モジュールは、モジュール本体にピグテールコードが設けられ、外部の光ファイバコードとコネクタにより接続するピグテール型と、直接モジュール本体のアダプタに外部の光ファイバコードを接続するレセプタクル型の２種類に大別することができる。
【０００３】
ピグテール型の光モジュールでは、被覆部を有する光ファイバコードがモジュール内に存在し、熱に弱い被覆部が劣化してしまう懸念があるために、電気回路基板上への実装時にリフロー半田付けによる一括搭載が困難である。このため、例えば、電気回路基板上へ熱の影響をあまり受けない部品をリフロー半田付けなどにより一括搭載された後、電気回路基板上で手作業によって光モジュールを組み立てるようにしていたので、その組立作業は光モジュールが多数必要な場合には、非常に煩雑なものとなっていた。
【０００４】
また、レセプタクル型の光モジュールでは、光モジュールに接続される外部光ファイバコードを発光素子に近接させることが困難であるので、レンズなどの光部品が必要となり、小型化が困難となるといった問題がある。
【０００５】
これらの不具合を解決するために、図８に示すような光モジュールの接続構造が知られている。ここで、光モジュールＪ１は、パッケージ６１内に収容された基板６２上に、光素子（半導体レーザダイオード）６３とこれに一端部を光結合させる短尺光ファイバ６４とが配設され、さらに短尺光ファイバ６４の他端部に装着された不図示のフェルールを収容したスリーブ６５をパッケージ６１の一端部に配設して成るものである。この光モジュールＪ１では、そのスリーブ６５に、光ファイバコードＫ１の端部に設けられたフェルール６７を挿入することにより、光モジュールＪ１側と光ファイバコードＫ１側との光結合が実現される（例えば、特許第２６５４５３８号公報を参照）。
【０００６】
上記光モジュールＪ１の接続構造によれば、光モジュールＪ１と光ファイバコードＫ１とは互いに分離可能に構成されているので、これらを電気回路基板上へ実装する際には、まず、光ファイバコードＫ１を取り外した状態で回路基板をリフロー等に通し、その後、光ファイバコードＫ１を回路基板へ実装すれば、熱に弱い光ファイバコードＫ１をリフロー炉にさらすことなく回路基板上へ実装することが可能となる。
【０００７】
一方、パーソナルコンピュータのＰＣカードスロットの低背化を図るために、図９に示すようなカード型の光データリンクＪ２が提案されている（例えば、特開平７−２２５３２７号公報を参照）。これは、ＰＣカードの一部に光モジュールが搭載されたものであり、光データリンクＪ２のコネクタ部７１と光ファイバが収容されたプラグＫ２のコネクタ部７２とを接続するものである。このように構成することにより、接続構造全体の低背化を実現しようとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような光モジュールＪ１においては、短尺ファイバを内包するフェルールやスリーブによる光コネクタ構造とし、高精度で且つ強度を確保するために、フェルールやスリーブを小さくすることに制限があり、例えば、一般的に使用されるフェルール径の１．２５ｍｍ程度に制限されているのが現状である。
【０００９】
また、フェルールが小型化された場合でも、細い径のフェルール同士を突き合わせる必要がある。その際、互いの端面を傷つけることなく細径のフェルールを微小領域に差し込む必要があり、専用の治具を使用するなど、光ファイバコードの締結作業がきわめて困難となる。
【００１０】
また、光結合を十分に保つためにフェルールを９．８Ｎ程度の力で押し当てるが、そのためのバネ構造が必要となり、着脱の際にボード上スペースが余分に必要とされる。特に、フィジカルコンタクトと称される接続をするために、５ｍｍ程度の弦巻バネを配置し押圧力を得ていたが、バネの配置のためにファイバ軸方向に１０〜２０ｍｍ程度のスペースが不可欠となり小型化を妨げていた。
【００１１】
さらに、リフロー半田付け時に光ファイバの端部にゴミ等が付着することが懸念されるため、保護カバーなど余分な部材を必要とし、これによる取扱いも面倒で不要なコストも発生する。
【００１２】
また、図９に示した接続構造においても、低背化がコネクタ部の厚さで制限されており、光データリンクモジュールの低背化を阻んでいる。
【００１３】
また、ＰＣカードはノート型ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）本体内部に収容されるが、その際、発熱量の大きな半導体レーザ素子などがＰＣカード本体に形成されるため、ノート型ＰＣ本体内部で発熱が生じることになる。さらに、ノート型ＰＣ本体で他の電気モジュールにより大量に発生した熱が、熱変動に弱い半導体レーザ等の光素子へ悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００１４】
本発明は、上述の従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光モジュール構造を改善し、電気回路基板上への実装を確実且つ簡便に行うことが可能で信頼性にも優れた光モジュールの接続構造体を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の光モジュールの接続構造体は、基体と、前記基体の一端部の上面に引き出されている層状の接続端子と、前記基体の上面に形成され、前記接続端子に電気的に接続されている光素子と、前記基体の上面に形成され、前記光素子に光結合されている光導波体と、を配設している光モジュール、および、電気回路基板に配設されているソケット、を含み、前記接続端子の形成されている前記一端部における前記基体のエッジに斜面が形成されており、前記ソケットは、開口部に延出している板バネ形状の第２の接続端子を有し、前記ソケットの前記開口部に前記基体の前記一端部が挿入されて、前記第２の接続端子が前記接続端子に付勢して接触している。
【００１７】
また、前記基体は、第１の基体と、該第１の基体に設けられている第２の基体とを含み
、前記第１の基体は、一端部に前記接続端子を備え、前記第２の基体は、前記接続端子に接続されている電極パッドと、該電極パッドに接続されている光素子と、該光素子に一端部が光結合している。
【００１９】
また、前記光モジュールの前記一端部は、前記ソケットと、前記電気回路基板との間に挟まれている。また、前記ソケットが前記基体より熱伝導性の高い材料で形成されている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる光モジュールの接続構造体の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
図１（ａ），（ｂ）にカード型の光モジュールＭ１及びそれを接続するソケットＳ１を示す。なお、図１（ａ）における光モジュールＭ１は、内部の様子を明らかにするために、上面に設けた蓋体を省略して図示しており、また、図１（ｂ）は光モジュールＭ１及びコネクタ部をなすソケットＳ１の一部破断図を示している。また、ソケットＳ１は不図示の光素子の駆動回路を備えた電気回路基板上に実装されているものとする。
【００２２】
光モジュールＭ１は、セラミックス等で構成された扁平状の基体であるパッケージ１の一端部１ａに、銅線等から成る接続端子２が設けられ、この接続端子２に接続された光素子（半導体レーザ等の発光素子３、及びこの発光素子３のモニター用でフォトダイオード等の受光素子４）と、発光素子３に一端部を光結合させる光ファイバ５等の光導波体などを配設して成るものである。また、光ファイバ５の他端部には樹脂で光ファイバ５を覆った光ファイバコード１０が接続され、少なくとも光ファイバ５の一端部をパッケージ１に配設したものである。
【００２３】
ここで、基板６の主面上には、光ファイバ５を搭載するためのＶ溝が基板６の異方性エッチングにより高精度に形成されており、このＶ溝に対して発光素子３が正確に位置決めされて設けられており、また、光ファイバ５が移動しないように、その上方に押さえ板７が配設されている。これにより、発光素子３と光ファイバ５の高精度な光結合が得られる。また、基板６の主面上には、発光素子３及び受光素子４から引き出された電極パッド８が形成されている。
【００２４】
このように構成された基板６はパッケージ１の内部に設けられ、基板６に形成され光素子の裏面側及び表面側に接続された電極パッド８と接続端子２とが、ボンディングワイヤ９により接続されている。
【００２５】
一方、電気回路基板上に表面実装の際に使用する実装用端子１１を有するソケットＳ１は、実装用端子１１に接続されステンレスやリン青銅などの金属等で板バネ形状に形成された接続端子１２を前面側が開放された開口部１３に延出させている。そして、ソケットＳ１の開口部１３に光モジュールＭ１の肉薄に形成されている一端部１ａを挿入することにより、光モジュールＭ１の接続端子２とソケットＳ１の接続端子１２とが接続される。これにより、光モジュールＭ１の光素子（光半導体素子）を駆動させることが可能となる。
【００２６】
次に、上記ソケットＳ１及び光モジュールＭ１の電気回路基板上への実装方法について説明する。
【００２７】
まず、ソケットＳ１は実装用端子１１を用い、リフロー半田付け等によって電気回路基板上に接続される。ここで、ソケットＳ１はリフロー炉において電気回路基板上に固定するために通常はＳｎＰｂ半田を用いるので、２００℃〜３００℃の高温にさらされることになる。ところが、光モジュールＭ１に接続された光ファイバコード１０の光ファイバ周囲の被覆部分は、１００℃を超える温度で劣化してしまうため、光モジュールＭ１をソケットＳ１に接続させた状態でリフロー炉を通過させることはできない。そこで、本発明においては光モジュールＭ１をソケットＳ１から外しておき、ソケットＳ１のみを電気回路基板上に実装するようにしている。これにより、光ファイバコード１０が高温にさらされることはない。
【００２８】
そして、ソケットＳ１がリフロー炉を通過して電気回路基板上へ実装された後に、このソケットＳ１に光モジュールＭ１の一端部を差し込むことで、電気回路基板上に光モジュールＭ１を実装することができる。ここで、光モジュールＭ１をソケットＳ１に挿入した状態では、光モジュールＭ１はソケットＳ１と電気回路基板との間に挟まれ、光モジュールＭ１のパッケージ１の下面１ｂは電気回路基板に当接されることになり、光モジュールＭ１は堅固に固定される。
【００２９】
以上により、光モジュールＭ１の接続構造体によれば、薄型の光モジュールを電気回路基板上にリフロー実装する際に、熱に弱い光ファイバコードを高温にさらさなくともよいようになる。
【００３０】
また、従来、光ファイバコードの着脱に光コネクタを使用していたために、フェルール及びスリーブ等の構造部材を使用し小型化が困難であったのに対し、本実施形態では電気的接続によるため省スペース化がしやすく、光モジュール自体の小型化が可能となる。
【００３１】
また、光モジュールＭ１とソケットＳ１との間での押し付けは、電気的接触を得るにあたっては不要であり、弦巻バネなどスペースを多く必要とする部材も不要となるので、小型化が容易となる。また、着脱の際には、従来の光コネクタのように端面の保護を考慮する必要がなく、操作性も良好である。また、小さなゴミの付着によって著しく性能が劣化する光コネクタを使用する場合には、リフロー炉を通す際にその端面へのゴミの付着を防止するためにカバーの取り付け等が必要であるが、本発明の電気的接触による接続構造体では全く不要となる。
【００３２】
さらに、ソケットＳ１は前面が開放状にされた開口部１３を有し、この開口部１３は電気回路基板に実装する側を切り欠いているので、ソケットＳ１の作製が容易であるうえに、放熱性が良好となる。
【００３３】
ソケットＳ１内部に光素子（発光素子３及び受光素子４）を駆動するための駆動回路を含ませるようにしてもよい。一般に、駆動回路を含む光モジュールにおいて使用する駆動素子は発熱が特に大きい。先に述べたとおり光素子は熱変動の影響を受けやすいため、本実施形態のように光素子と駆動素子を分離することにより、光素子と駆動素子を同一封止筐体内に同梱するものに比べ、光モジュールの動作安定性を容易に確保することが可能となる。
【００３４】
特に、光モジュールＭ１側よりソケットＳ１側を熱伝導率の高い材料で構成する、すなわち、ソケットＳ１本体（接続端子１２を支持する部分）を光モジュールＭ１の基体（パッケージ１）より熱伝導性に優れた材料で形成することによって、駆動素子で発生する熱の遮断を容易に行うことができる。例えば、光モジュールＭ１の基体をセラミックス（アルミナ等）や樹脂等で構成（熱伝導率：５０Ｗ／ｍＫ以下）し、ソケットＳ１本体をこれら材料より熱伝導率の高い金属（Ｃｕ−Ｗやステンレス等）やセラミックス（窒化アルミニウム等）で構成（熱伝導率：１００〜４００Ｗ／ｍＫ程度）することにより、ソケットＳ１内部の駆動素子で発生した熱は光モジュールＭ１へ伝わる前に、ソケットＳ１本体を伝わってソケットＳ１が搭載される電気回路基板上へ効率よく放熱させることができ、光モジュールＭ１内部の光素子への熱流入を抑えることが可能となる。
【００３５】
また、一般の光モジュールの構成要素である光素子（特に、光半導体素子）及びその駆動素子は、これらの性能（特に、動作速度（周波数など））は重要なパラメータであるが、この２要素が最適にマッチングしていない場合が考えられる。例えば、光素子は１０ＧＢＰＳの性能を有するのに対して、駆動素子の性能がこれより低い２．５ＧＢＰＳである場合がある。この場合、光モジュールは２．５ＧＢＰＳの性能を示すものしか構築することができない。しかし、本実施形態によれば、この２要素がそれぞれ分離した状態で構成するため、いったん採用した光モジュールＭ１、またはソケットＳ１のいずれかを交換することが可能となる。そのため、先の例において、１０ＧＢＰＳの高い性能を示す駆動素子を用いたソケットが手に入った時点で、ソケットのみを交換することが可能であり、光モジュール全体の性能を１０ＧＢＰＳまで引き上げることが可能となる。つまり、必要な部分のみの性能を適宜に向上させることにより、システム全体の性能を引き上げることが容易に実現できる。
【００３６】
また、伝送容量（周波数）の高い光モジュールでは、外部の雑音が光素子の駆動に悪影響を与え、光モジュールの性能を劣化させることが考えられる。例えば、電気信号を光に変換する発光素子に直接電波が入ることで、元々無かったはずの信号が伝送され誤作動の原因となる。ここで、電波の発生要因としては最も考えられるものとして、光素子の直近で動作している駆動素子があげられる。本実施形態においては光素子と駆動素子を別体とするため、光素子と駆動素子を別々にシールドすることが可能となり光素子に与える駆動素子からの雑音電波を除外することが容易となり、光モジュールの性能を向上させることが可能となる。
【００３７】
次に、本実施形態の光モジュールの応用例について説明する。なお、以下の図において、図１と同様な部材については一部説明を省略し符号を付さないものとする。
【００３８】
図２において、図１で説明したような構成の光モジュール本体１５は、これを保持，係止するためのホルダ１６に、図示の矢印の方向へ挿入され、光モジュール１５は押さえ部材１７によって外れないように保持される。ここで、光モジュール１５の接続端子（コネクタ電極）１８は、ホルダ１６の接続側へ露出されている。このように、光ファイバコード１９の端部に光モジュール本体１５が係止のための押さえ部材１７などに内包され、接続端子１８がホルダ１６を介して外部装置と電気的に接続可能に形成されたものを電光コネクタと称することにする。
【００３９】
本実施形態の光モジュール本体１５は、単結晶シリコン基板などを用い薄型に形成することが可能である。例えば、シリコン基板は１ｍｍ足らずでよく、パッケージも含めて光モジュール全体の厚みを約２〜３ｍｍ程度にすることが可能である。また、ホルダ１６は樹脂等により肉厚０．５ｍｍ程度とすることが可能であるため、電光コネクタの厚みは５ｍｍ程度以下にすることができる。
【００４０】
これにより、この電光コネクタをデータリンク用のＰＣカード２０に接続することができる。例えば図３に示すように、データリンク用のＰＣカード２０の接続用開口部２１の近傍にソケット（図示しない）が配置されている。図２で説明した電光コネクタ２２のコネクタ用の電極は、ＰＣカード２０のソケットに挿入され電気的接続が実現されるとともに、電光コネクタ２２に形成した係止構造２３によりＰＣカード２０の開口部２１において係止され保持される。
【００４１】
ＰＣカード２０は規格によりＴＹＰＥＩＩと称されるものでは５ｍｍの厚みが採用されている。従来の光コネクタを使用する場合には、フェルールなどの構造部品により厚みを薄くすることが不可能であり、図９に示した従来例ではＰＣカード側の一部を省略するなどの対策によっても５ｍｍが限界であった。しかしながら、光コネクタ接続は十分な係止力が無い場合、非常に不安定な接続となり、図９に示した従来例では係止の一部が省略された形になっているために十分な光接続を確実に得るのは難しい。本実施形態の電光コネクタ２２を使用することにより、５ｍｍ以下という厚みは十分なマージンを持って設計することが可能となるため、光ファイバを用いたデータ通信用のＰＣカード用コネクタとして必要十分な機能を提供することができる。
【００４２】
また、ＰＣカード２０はＰＣカード接続によってノート型ＰＣ本体内部に収容される。図９に示される従来例では発熱量の大きな発光素子などがＰＣカード本体に配設されるため、ノート型ＰＣ本体内部で発熱を生じることになる。また、ノート型ＰＣ本体で他の電気モジュールによって大量に発生した熱が熱変動に弱い光素子へ影響することが懸念される。
【００４３】
一方、本発明の電光コネクタ２２は、光ファイバとともにノート型ＰＣ本体外部に配されるため、発生した熱は外部へ発散され、また、ノート型ＰＣ本体からの熱に影響されることが少なくなるメリットがある。また、ＰＣカードにソケットを実装する際に電気回路基板と同様にリフロー半田付け等の一括搭載が可能であるため、ＰＣカード自体の量産性をも向上することとなる。
【００４４】
次に、本実施形態の光モジュールを送受信モジュールに適用した例について説明する。
【００４５】
図４は図１に示したような光モジュールを送受信モジュールＭ２に適用したものであり、図４のソケットＳ２は図１のソケットと同様なものを使用することが可能である。
【００４６】
すなわち、外部の光モジュール等から出力された信号が受信用ファイバ２５に入力され、受信用ファイバ２５に接続されたＰＬＣ（Planer Lightwave Circuit) ２６へ伝達される。また、ＰＬＣ２６からの出力は、これに接続された送信用光ファイバ２７を介して外部へ出力される。このように、２芯テープファイバ２８やＰＬＣ２６等を利用することにより、光モジュール送受信処理を一括して行うモジュールをも小型化することが可能になる。
【００４７】
なお、ＰＬＣ２６は光導波体、各種光素子、その他の光部品や電子部品等を集積搭載したものである。また、このＰＬＣ２６は、図１に示す基板６と同様の基板６ａ（すなわち、第２の基体）に配設されている。また、この基板６ａは図１に示すパッケージ１と同様のパッケージ１ａ（すなわち、第１の基体）上に配設されている。このパッケージ１ａには、先端に図１に示す接続端子２と同様の接続端子２ａが形成されており、基板６ａにはＰＬＣ２６を接続端子２ａに接続するための導体（不図示）が設けられている。
【００４８】
次に、本発明に係わる光モジュールの他の実施形態について説明する。
【００４９】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、光モジュールＭ３は、平板状の基体３０上に、図１で示した光モジュールと同様な光素子（発光素子３２、受光素子３１）が搭載されている。また、基体３０には精密に位置決めされているＶ溝（不図示）が形成されており、光ファイバ３３をＶ溝上に配置することで発光素子３２と光ファイバ３３の光結合が得られている。さらに、基体３０上には発光素子３２及び受光素子３１から引き出された電極パッド３４が形成されている。基体３０における電極パッド３４の端部に斜面３５が形成されている。基体３０に搭載した発光素子３２及び受光素子３１は基体３０上に設けられた透明樹脂３６によって保護されている。
【００５０】
なお、ソケットＳ３は図１におけるソケットＳ１と同様な構成であるので符号及びその説明を省略する。また、斜面３５の存在により電極パッド３４の先端がソケットＳ３に挿入される際にソケットＳ３側の接続端子と接触しても、その先端が欠けないようにすることができる。
【００５１】
このように、発光素子３２及び受光素子３１を透明樹脂３６等で保護し、光モジュール本体にサブマウントとして使用する基板自体に形成される電極パッド３４を、電気接続用コネクタ端子として利用することによって、光モジュール全体を小型化することが可能となり、従来、ワイヤボンド等によってパッケージと接続していた部分が不要となり、作製工程が大幅に簡略化される。
【００５２】
さらに、本発明に係わる光モジュールの他の実施形態について説明する。
【００５３】
本実施形態の光モジュールは、図６に示す光モジュールＭ４のように構成してもよい。すなわち、セラミックや金属またはプラスチックの第1の基体であるパッケージ３７には、その内側３７ａ及び外側３７ｂにわたって電極端子３８が形成されており、第２の基体であるサブマウント３９上で発光素子４１及び受光素子４０と光ファイバ４２が位置決めされ光結合されている。なお、光ファイバ４２は押さえ板４３により固定されている。
【００５４】
サブマウント３９の一端には電極パッド４４が形成されており、発光素子４１及び受光素子４０と各々導通が取られている。発光素子４７等が載置されたサブマウント３９はその電極パッド４４がパッケージ側の電極端子３８と不図示の導電性接着剤または半田等を介して電気的接続が取られている。この際、電気的接続に従来から用いられているワイヤボンドを利用していないため、電気回路の反射や損失を小さくすることが可能となり、特に高い周波数の信号を利用する光モジュールを構成する際にその特性が良好となる。また、従来のワイヤボンドにくらべ接触面積を大きく取ることが可能となるので、その放熱特性も良好となり、光素子に与える熱の影響を小さくすることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態の光モジュールは、図７に示す光モジュールＭ５のように構成してもよい。すなわち、第２の基体であるサブマウント４５には発光素子４７及び受光素子４６，光ファイバ４８，押さえ板４９等が各々配設されており、発光素子４７及び受光素子４６はサブマウント４５上に設けられた透明樹脂５０により保護されている。また、サブマウント４５とは別に、コネクタ接続用の接続端子５１を有するプラスチック，セラミックス，ガラス，ガラスエポキシ樹脂等の適宜の材料によって形成された第1の基体である端子基板５２が配設されている。
【００５６】
サブマウント４５には電極パッド５３が形成されており、この電極パッド５３と端子基板５２の接続端子５１は、図６と同様にして導電性接着剤または半田等を用いて接続されている。このようにして形成されたサブマウント４５は、インジェクションモールドされ、これによりサブマウント４５の周囲にパッケージ筐体５４が形成される。
【００５７】
この光モジュールＭ５によれば、端子基板５２を別体にすることで、この端子基板５２をサブマウント４５の材料とは異なる、剛性の高い材料（例えば、セラミックス）や、逆に変形させることで応力を逃がす構成とするためのやわらかい高分子材料等の可撓性材料を用いることができ、これにより、端子基板５２の強度を確保することが可能になる。
なお、以上はあくまで本発明の実施の形態の例示であって、例えば、光素子である受光素子に光ファイバ等の光導波体からの光を結合させるようにしてもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改良を加えることは何ら差し支えない。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光モジュールの接続構造体によれば、コネクタ部(またはソケット)のみを電気回路基板上にリフロー半田付け等により実装しておき、光ファイバコードを有する光モジュールまたはその本体を後工程で取り付けることができ、光ファイバコードを高熱にさらす必要がなくなることから、電気回路基板上への実装を確実且つ簡便に行うことが可能で信頼性に優れた光モジュールを実現することができる。
【００５９】
しかも、従来、非常に精度を必要とされていた光コネクタ接続を不要とすることができ、小スペースでも十分な信号伝送が可能な電気的接触によるコネクタ構造が実現され、光モジュールはもとより、電気回路ボード全体としての小型化低背化が可能となる。
【００６０】
また、光コネクタをリフロー炉内に通過させる場合、塵等の付着により使用不可となる懸念をなくす光コネクタにカバーをしておく等の余分な手間がかかるのに比べ、本発明の光モジュールの接続構造体では、リフロー炉中に発生するレベルの塵などでは全く影響を受けることはないので、電気回路基板への実装時の取扱が極めて容易となる。
【００６１】
また、従来の光コネクタは細径のフェルール端面が研磨加工されており、突き合わせる際に研磨端面に不要な傷を形成しないように細心の注意を払って連結させる必要があるが、本発明の光モジュールの接続構造体では、電気的な接触による信号の伝達であり、電気的接触は接触面に小さな傷があってもコンタクトが可能であることから、多少の傷があっても問題なく信号が伝送され取扱が容易となる。
【００６２】
また、パッシブアライメント技術によって組立コストを大幅に低減することが可能になるとともに、外形の小さな基体を用いることによりいっそうの小型化が可能となり、実装方法がきわめて容易な低背化された光モジュールを形成することが可能となる。
【００６３】
また、光モジュールに使用する基体として、異方性エッチング手法によって高精度にＶ溝加工が可能である単結晶シリコン基板を使用することで、Ｖ溝内に光ファイバを埋設することができ、さらなる低背化が可能となる。すなわち、高精度加工のサブマウントとしてセラミックスまたはガラスの精密加工によるサブマウントが従来から多く用いられており、加工に耐えうる強度を確保するため、ある一定以上の厚みを持つ基板に形成する必要があった。これに対し、異方性エッチングによる加工はメカニカルな加工法ではないため、基板に与える力は小さいことから外形寸法は小さくすることが可能となる。そのため、異方性エッチングを用いたシリコン基板を基体として利用することで、光モジュールのさらなる低背化が可能となる。
【００６４】
そして、パーソナルコンピュータのＰＣカードに本実施形態の光モジュールを適用する場合、高さ寸法を大幅に抑制する必要があるが、本発明では信号の伝達部に電気的接触による薄型のソケットが利用できるので、それが可能となる。
【００６５】
さらに、本実施形態の光モジュールの接続に使用されるソケットは、その電気端子が回路基板の電気回路に半田などの手段により接続されるが、この接続の際には光ファイバコードが存在しないため、リフロー半田付けなどにより他の電気回路部品と一括搭載が可能となる。リフロー炉を通過した後に、光ファイバコードを有する光モジュール本体がソケットに接続されることで光モジュールとして機能することになる。これらのことから、電気回路基板上への実装を確実且つ簡便に行うことが可能で信頼性にも優れた光モジュールの接続構造体が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光モジュールの接続構造体の一実施形態を模式的に説明する図であり、（ａ）は光モジュールの蓋体を省略した光モジュール及びソケット部の平面図、（ｂ）は（ａ）の一部破断側面図である。
【図２】本実施形態に係る電光コネクタを模式的に示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係る電光コネクタのデータリンク用のＰＣカードに接続する様子を模式的に説明する斜視図である。
【図４】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模式的に説明する一部破断平面図である。
【図５】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模式的に説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面図である。
【図６】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模式的に示す一部断面図である。
【図７】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模式的に示す一部断面図である。
【図８】従来の光モジュール用コネクタを示す斜視図である。
【図９】従来のＰＣカード型光モジュールを示す斜視図である。
【符号の説明】
１：パッケージ（基体）
２：接続端子
３：発光素子（光素子）
４：受光素子（光素子）
５：光ファイバ（光導波体）
６：基板
７：押さえ板
１０：光ファイバコード
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５：光モジュール
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３：ソケット（コネクタ部）

Claims

基体と、
前記基体の一端部の上面に引き出されている層状の接続端子と、
前記基体の上面に形成され、前記接続端子に電気的に接続されている光素子と、
前記基体の上面に形成され、前記光素子に光結合されている光導波体と、を配設している光モジュール、および、
電気回路基板に配設されているソケット、を含み、
前記接続端子の形成されている前記一端部における前記基体のエッジに斜面が形成されており、
前記ソケットは、開口部に延出している板バネ形状の第２の接続端子を有し、
前記ソケットの前記開口部に前記基体の前記一端部が挿入されて、前記第２の接続端子が前記接続端子に付勢して接触している、光モジュールの接続構造体。
前記基体は、第１の基体と、該第１の基体に設けられている第２の基体とを含み、
前記第１の基体は、一端部に前記接続端子を備え、
前記第２の基体は、前記接続端子に接続されている電極パッドと、該電極パッドに接続されている光素子と、該光素子に一端部が光結合している光導波体とを有している、請求項１に記載の光モジュールの接続構造体。
前記光モジュールの前記一端部は、前記ソケットと、前記電気回路基板との間に挟まれている、請求項１または２に記載の光モジュールの接続構造体。
前記ソケットが前記基体より熱伝導性の高い材料で形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の光モジュールの接続構造体。