CN108445590B - 光模块及柔性基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使FPC的连接端子增加也不会增加横向宽度且能够效率良好地连接的形式的FPC及使用了该FPC的光模块。基材(18)包括位于第一方向(D1)的两侧的一对端部区域和位于一对端部区域之间的中间区域(24)。中间区域(24)在与第一方向(D1)正交的第二方向(D2)的两侧具有一对侧端部(26)，且做成如下形状：一对侧端部(26)均不从一对端部区域向第二方向(D2)的外侧突出，且一对侧端部(26)的至少一方从一对端部区域向第二方向(D2)的内侧潜入。多个端子(30)包括：位于基材(18)的一对端部区域的每一个且沿第二方向(D2)排列的多个端部焊盘(36)；以及位于基材(18)的一对侧端部(26)的至少一方的侧部焊盘(46)。

Description

光模块及柔性基板
技术领域
本发明涉及光模块及柔性基板。
背景技术
正在推进光模块的小型、高密度化。与此同时，存储于光模块内的具有光发送和/或接收功能的光学子组件(OSA；Optical SubAssembly)也同样在推进高密度化。例如，由于波长复用带来的传送速度的增加(100Gbps等)，以往在发送侧、接收侧分别配置四个单通道的OSA，但是，近年来开始使用将四通道放入一个包中的OSA(引用文献1)。
若向OSA内放入多个通道，则用于连接OSA和外部的电气端子的数量也相应增加。OSA使用柔性基板(FPC；Flexible Printed Circuit)与光模块内的配置有控制IC(Integrated Circuit)等的印刷基板(PCB；Printed Circuit Board)连接。由于OSA的电气端子的增加，FPC的配线数量、焊盘数量(连接端子、电极焊盘)也增加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-181584号公报
专利文献2：日本特开2007-156467号公报
发明内容
发明所要解决的课题
一般来说，FPC的连接焊盘比配线宽。这是为了增加与PCB的连接强度等。在FPC中配线(AC(Alternating Current)，DC(Direct Current)，GND(Ground)等)的数量增加，从而连接焊盘的数量也增加，它们占用的区域扩大。具体而言，连接焊盘沿FPC的延伸方向的端部的边缘设置。连接焊盘数量的增加导致垂直于延伸方向的方向上的宽度(以下称为横向宽度)变宽。若FPC的横向宽度变宽，则PCB上的对应的连接焊盘区域也会变宽，但是，也正在推进光模块自身的小型化，因此难以充分地设置连接焊盘的区域。
引用文献2的图2公开了在端部的连接焊盘的旁边的侧部配置有连接焊盘的例子。在该配置的情况下，将FPC连接于PCB时的宽度的最大值成为侧部的连接焊盘的间隙，无法避免FPC的横向宽度增大。
本发明的目的在于提供一种即使FPC的连接端子增加也不会增加横向宽度且能够效率良好地连接的形式的FPC以及使用了该FPC的光模块。
用于解决课题的方案
(1)本发明的光模块的特征在于，具有：至少用于将光信号及电信号从一方向另一方变换的光学子组件；印刷基板；以及连接上述光学子组件及上述印刷基板的柔性基板，上述柔性基板包括基材和在上述基材的至少一方的面且周缘部具有多个端子的配线图案，上述基材包括位于第一方向的两侧的一对端部区域和位于上述一对端部区域之间的中间区域，上述中间区域在与上述第一方向正交的第二方向的两侧具有一对侧端部，且做成如下形状：上述一对侧端部均不从上述一对端部区域向上述第二方向的外侧突出，且上述一对侧端部的至少一方从上述一对端部区域向上述第二方向的内侧潜入，上述多个端子包括：位于上述基材的上述一对端部区域的每一个，且沿上述第二方向排列的多个端部焊盘；以及位于上述基材的上述一对侧端部的上述至少一方的侧部焊盘。
根据本发明，侧部焊盘也用于电连接，因此，能够抑制沿第二方向(宽度方向)排列的端部焊盘的数量，由此，能够抑制柔性基板的宽度扩大。
(2)优选的是，根据(1)所述的光模块，其特征在于，上述侧部焊盘是位于上述基材的上述一对侧端部的上述至少一方且沿上述第一方向排列的多个侧部焊盘。
(3)优选的是，根据(2)所述的光模块，其特征在于，上述一对端部区域包括第一端部区域和第二端部区域，上述配线图案包括多个配线线路，该多个配线线路连接位于上述第一端部区域的上述多个端部焊盘的一些和位于上述第二端部区域的上述多个端部焊盘的至少一些。
(4)优选的是，根据(3)所述的光模块，其特征在于，上述多个配线线路构成为传送10Gbps以上的信号。
(5)优选的是，根据(4)所述的光模块，其特征在于，上述多个配线线路构成多通道的差分传送路径。
(6)优选的是，根据(3)至(5)中任一项所述的光模块，其特征在于，上述配线图案包括接地面，
上述多个端部焊盘包括：与上述多个配线线路连接的一组信号焊盘；以及与上述接地面连接的多个接地焊盘。
(7)优选的是，根据(6)所述的光模块，其特征在于，上述多个接地焊盘在上述第二方向上以夹着上述一组信号焊盘的方式配置。
(8)优选的是，根据(6)或(7)所述的光模块，其特征在于，位于上述第一端部区域的上述多个端部焊盘包括一组控制焊盘，上述配线图案包括连接上述一组控制焊盘和上述多个侧部焊盘的其它多个配线线路。
(9)优选的是，根据(8)所述的光模块，其特征在于，位于上述第一端部区域的上述多个接地焊盘在上述第二方向上以夹着上述一组控制焊盘的方式配置。
(10)优选的是，根据(9)所述的光模块，其特征在于，在位于上述第一端部区域的上述一组信号焊盘与上述一组控制焊盘之间配置有上述接地焊盘的至少一个。
(11)优选的是，根据(3)至(10)中任一项所述的光模块，其特征在于，上述多个侧部焊盘位于相比上述第一端部区域更靠近第二端部区域的位置。
(12)优选的是，根据(3)至(11)中任一项所述的光模块，其特征在于，上述第一端部区域在上述第二方向上比上述第二端部区域大。
(13)优选的是，根据(2)至(12)中任一项所述的光模块，其特征在于，上述中间区域做成如下形状：上述一对侧端部的双方从上述一对端部区域向上述第二方向的内侧潜入。
(14)优选的是，根据(2)至(13)中任一项所述的光模块，其特征在于，上述光学子组件与位于上述第一端部区域的上述多个端部焊盘连接，上述印刷基板与位于上述第二端部区域的上述多个端部焊盘及位于上述中间区域的上述多个侧部焊盘连接。
(15)优选的是，根据(2)至(14)中任一项所述的光模块，其特征在于，上述多个侧部焊盘构成为输入1MHz以下的信号或者直流电压。
(16)本发明的柔性基板，其特征在于，具有：基材；以及在上述基材的至少一方的面且周缘部具有多个端子的配线图案，上述基材包括位于第一方向的两侧的一对端部区域和位于上述一对端部区域之间的中间区域，上述中间区域在与上述第一方向正交的第二方向的两侧具有一对侧端部，且做成如下形状：上述一对侧端部均不从上述一对端部区域向上述第二方向的外侧突出，且上述一对侧端部的至少一方从上述一对端部区域向上述第二方向的内侧潜入，上述多个端子包括：位于上述基材的上述一对端部区域的每一个且沿上述第二方向排列的多个端部焊盘；以及位于上述基材的上述一对侧端部的上述至少一方且沿上述第一方向排列的多个侧部焊盘。
根据本发明，具备用于电连接的侧部焊盘，因此，能够抑制沿第二方向(宽度方向)排列的端部焊盘的数量，由此，能够抑制柔性基板的宽度扩大。
附图说明
图1是本发明的实施方式的光模块的外观图。
图2是表示安装有本发明的实施方式的光模块的光传送装置的结构的示意图。
图3是表示光学子组件、印刷基板以及柔性基板的概略图。
图4是表示应用了本发明的实施方式的柔性基板的表面的图。
图5是表示图4所示的柔性基板的背面的图。
图中：
10—印刷基板，12—柔性基板，14—光学子组件，16—光纤，18—基材，20—第一端部区域，22—第二端部区域，24—中间区域，26—侧端部，28—配线图案，30—端子，32—贯通孔，34—接地面，36—端部焊盘，38—接地焊盘，40—信号焊盘，42—控制焊盘，44—第一配线线路，46—侧部焊盘，48—第二配线线路，100—光模块，102—壳体，104—拉环，106—滑块，200—光传送装置，202—电连接器，204—电路基板，D1—第一方向，D2—第二方向。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明实的施方式进行说明。此外，关于附图，对相同或同等的要素标记相同的符号，并省略重复的说明。
图1是本发明的实施方式的光模块的外观图。光模块100是比特率为100Gbit/s级的具有发送功能及接收功能的光发送接收机(光收发机)，且基于QSFP28(Quad SmallForm-factor Pluggable 28)的MSA(Multi-Source Agreement)标准。光模块100的外形由包括壳体102、拉环104以及滑块106的部件构成。
图2是表示安装有本发明的实施方式的光模块的光传送装置的结构的示意图。多个光模块100通过电连接器202分别安装于光传送装置200。光传送装置200例如是大容量的路由器、开关。光传送装置200具有例如交换机的功能，配置于基站等。光传送装置200从光模块100取得接收用的数据(接收用的电信号)，并使用搭载于电路基板204的IC206等来判断向何处发送什么数据，且生成发送用的数据(发送用的电信号)，并向相应的光模块100传输该数据。
光模块100具备：印刷基板10；柔性基板12；以及至少用于将光信号及电信号从一方向另一方变换的光学子组件14。印刷基板10是没有柔软性的刚性基板。印刷基板10和光学子组件14经由柔性基板12连接。从印刷基板10经由柔性基板12向光学子组件14传送电信号。另外，从光学子组件14经由柔性基板12向印刷基板10传送电信号。光学子组件14具有的光变换元件是从光信号及电信号中的一方向另一方变换的元件。将电信号向光信号变换的光变换元件是发光元件，将光信号向电信号变换的光变换元件是受光元件。光学子组件14包含发光元件及受光元件的至少一方(例如双方)。为了输入输出光信号，在光学子组件14连接有光纤16。
图3是表示光学子组件、印刷基板以及柔性基板的概略图。光学子组件14与柔性基板12的一方的端部连接。柔性基板12的另一方的端部与印刷基板10重叠并电连接。
图4是表示应用了本发明的实施方式的柔性基板的表面的图。图5是表示图4所示的柔性基板的背面的图。
柔性基板12具有层叠构造，该层叠构造是将构成后述的配线图案28等的铜箔/镀铜施加于基材18，并在表层粘接覆盖膜而成。在本实施方式中，通过在基材的两面形成有铜箔/镀铜的例子进行说明，但即使是在多个基材以及它们之间形成有铜箔的构造也能够应用本发明。由于基材18的薄度和原料，基板具有柔软性。基材18包括位于第一方向D1(长度方向)的两侧的一对端部区域(第一端部区域20以及第二端部区域22)。第一端部区域20以及第二端部区域22的一方在与第一方向D1正交的第二方向D2(宽度方向)上比另一方大。例如，第一端部区域20的宽度W1比第二端部区域22的宽度W2大。此外，并不限定于此，第一端部区域20的宽度W1和第二端部区域的宽度W2也可以相同，也可以是宽度W2更大。
基材18包括位于第一端部区域20与第二端部区域22之间的中间区域24。中间区域24在第二方向D2的两侧具有一对侧端部26。中间区域24的形状为，一对侧端部26均不从第一端部区域20及第二端部区域22向第二方向D2的外侧突出。中间区域24的形状为，一对侧端部26的至少一方(例如双方)从第一端部区域20及第二端部区域22向第二方向D2的内侧潜入。也就是，基材18成为在中间区域24缩窄的形状。
柔性基板12包含设置于基材18的至少一方的面(例如两面)的配线图案28。配线图案28在基材18的至少一方的面且在周缘部具有多个端子30。如图4及图5所示，多个端子30设置于基材18的两面。设置于基材18的一方的面的端子30通过贯通基材18的贯通孔32(穿孔)与设置于另一方的面的对应的端子30连接。如图5所示，配线图案28在基材18的另一方的面含有接地面34。接地面34与多个端子30隔开间隔而配置。需要说明的是，如后所述，多个端子30的一部分与接地面34相连。
多个端子30包括多个端部焊盘36。多个端部焊盘36位于基材18的第一端部区域20及第二端部区域22的每一个。多个端部焊盘36沿第二方向D2排列。光学子组件14与位于第一端部区域20的多个端部焊盘36连接。印刷基板10与位于第二端部区域22的多个端部焊盘36连接。
位于第一端部区域20的多个端部焊盘36包括与接地面34连接的多个接地焊盘38。位于第一端部区域20的多个端部焊盘36包括一组信号焊盘40。多个接地焊盘38的至少两个在第二方向D2上以夹着一组信号焊盘40的方式配置。位于第一端部区域20的多个端部焊盘36包括用于驱动或控制光学子组件14的一组控制焊盘42。多个接地焊盘38的至少两个在第二方向D2上以夹着一组控制焊盘42的方式配置。另外，在信号焊盘40与控制焊盘42之间配置有至少一个接地焊盘38。
如图5所示，位于第二端部区域22的多个端部焊盘36包括与接地面34连接的多个接地焊盘38。位于第二端部区域22的多个端部焊盘36包括一组信号焊盘40。在第二端部区域22中，多个接地焊盘38在第二方向D2上以夹住一组信号焊盘40的方式配置。
位于第一端部区域20的一组信号焊盘40(多个端部焊盘36的一些)和位于第二端部区域22的一组信号焊盘40(多个端部焊盘36的至少一些)通过多个第一配线线路44连接。多个第一配线线路44至少在中间部为直线状。多个第一配线线路44包含于配线图案28。多个第一配线线路44以在之间具有电介质的方式与接地面34重叠，构成微带线。进一步地，多个第一配线线路44构成多通道的差分传送路径，传送10Gbps以上的信号。
多个端子30包括多个侧部焊盘46。多个侧部焊盘46位于基材18的一对侧端部26的至少一方(例如双方)。多个侧部焊盘46沿第一方向D1排列。多个侧部焊盘46位于相比第一端部区域20及第二端部区域22的一方更靠近另一方的位置，例如位于相比第一端部区域20更靠近第二端部区域22的位置。
配线图案28包括多个第二配线线路48。多个第二配线线路48连接位于第一端部区域20的一组控制焊盘42(多个端部焊盘36的一些)和多个侧部焊盘46。输入至多个侧部焊盘46而传递至一组控制焊盘42的是1MHz以下的信号或直流电压(用于驱动或控制光学子组件14的信号或电压)。如图4所示，印刷基板10与位于第二端部区域22的多个端部焊盘36连接，也与位于中间区域24的多个侧部焊盘46连接。此外，多个端子焊盘36及多个侧部焊盘46通过焊料等与印刷基板10电接合、物理接合。在此，侧部焊盘46配置于比配置有多个端子焊盘36的区域在第二方向D2上靠内侧，因此，用于配置柔性基板12的区域有效地成为配置有多个端子焊盘36的区域。由此，能够不扩大柔性基板12的配置区域便增加与印刷基板10的连接端子。
根据本实施方式，侧部焊盘46也用于电连接，因此，能够抑制沿第二方向D2(宽度方向)排列的端部焊盘36的数量，由此，能够抑制柔性基板12的宽度扩大。
本发明并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形。例如，实施方式中所说明的结构能用实质上相同的结构、起到相同作用的结构或能够实现相同目的的结构置换。例如，也可以将侧部焊盘46更接近第一端部区域20设置。另外，多个侧部焊盘46也可以是一个。

Claims (16)

1.一种光模块，其特征在于，具有：
至少用于将光信号及电信号从一方向另一方变换的光学子组件；
印刷基板；以及
连接上述光学子组件及上述印刷基板的柔性基板，
上述柔性基板包括基材和在上述基材的至少一方的面且周缘部具有多个端子的配线图案，
上述基材包括位于第一方向的两侧的一对端部区域和位于上述一对端部区域之间的中间区域，
上述中间区域在与上述第一方向正交的第二方向的两侧具有一对侧端部，且做成如下形状：上述一对侧端部均不从上述一对端部区域向上述第二方向的外侧突出，且上述一对侧端部的至少一方从上述一对端部区域向上述第二方向的内侧潜入，
上述多个端子包括：位于上述基材的上述一对端部区域的每一个，且沿上述第二方向排列的多个端部焊盘；以及位于上述基材的上述一对侧端部的上述至少一方的侧部焊盘。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
上述侧部焊盘是位于上述基材的上述一对侧端部的上述至少一方且沿上述第一方向排列的多个侧部焊盘。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
上述一对端部区域包括第一端部区域和第二端部区域，
上述配线图案包括多个配线线路，该多个配线线路连接位于上述第一端部区域的上述多个端部焊盘的一些和位于上述第二端部区域的上述多个端部焊盘的至少一些。
4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，
上述多个配线线路构成为传送10Gbps以上的信号。
5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，
上述多个配线线路构成多通道的差分传送路径。
6.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，
上述配线图案包括接地面，
上述多个端部焊盘包括：与上述多个配线线路连接的一组信号焊盘；以及与上述接地面连接的多个接地焊盘。
7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，
上述多个接地焊盘在上述第二方向上以夹着上述一组信号焊盘的方式配置。
8.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，
位于上述第一端部区域的上述多个端部焊盘包括一组控制焊盘，
上述配线图案包括连接上述一组控制焊盘和上述多个侧部焊盘的其它多个配线线路。
9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，
位于上述第一端部区域的上述多个接地焊盘在上述第二方向上以夹着上述一组控制焊盘的方式配置。
10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于，
在位于上述第一端部区域的上述一组信号焊盘与上述一组控制焊盘之间配置有上述接地焊盘的至少一个。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述多个侧部焊盘位于相比上述第一端部区域更靠近第二端部区域的位置。
12.根据权利要求3至10中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述第一端部区域在上述第二方向上比上述第二端部区域大。
13.根据权利要求2至10中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述中间区域做成如下形状：上述一对侧端部的双方从上述一对端部区域向上述第二方向的内侧潜入。
14.根据权利要求3至10中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述光学子组件与位于上述第一端部区域的上述多个端部焊盘连接，
上述印刷基板与位于上述第二端部区域的上述多个端部焊盘及位于上述中间区域的上述多个侧部焊盘连接。
15.根据权利要求2至10中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述多个侧部焊盘构成为输入1MHz以下的信号或者直流电压。
16.一种柔性基板，其特征在于，具有：
基材；以及
在上述基材的至少一方的面且周缘部具有多个端子的配线图案，
上述基材包括位于第一方向的两侧的一对端部区域和位于上述一对端部区域之间的中间区域，
上述中间区域在与上述第一方向正交的第二方向的两侧具有一对侧端部，且做成如下形状：上述一对侧端部均不从上述一对端部区域向上述第二方向的外侧突出，且上述一对侧端部的至少一方从上述一对端部区域向上述第二方向的内侧潜入，
上述多个端子包括：位于上述基材的上述一对端部区域的每一个且沿上述第二方向排列的多个端部焊盘；以及位于上述基材的上述一对侧端部的上述至少一方且沿上述第一方向排列的多个侧部焊盘。
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