CN112490295B - 光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于防止高频特性的恶化、阻抗的增加。绝缘薄膜(20)具有第一表面(22)及第二表面(24)并具有从中央部(26)向相互相反的方向延伸的第一部分(28)及第二部分(30)。光组件(10)以使管座(16)在中央部(26)处与第二表面(24)对置的方式与柔性印刷基板(12)连接。柔性印刷基板(12)以使第二表面(24)至少在中央部(26)处朝向外侧的方式弯曲。印刷电路基板(14)夹在第一部分(28)及第二部分(30)的端部之间，并与柔性印刷基板(12)连接。柔性印刷基板的第一部分(28)及第二部分(30)以相互避开接触的形状并以立体交叉的方式弯曲，并且分别在第二表面处与印刷电路基板对置。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及一种光模块。
背景技术
光模块具有光组件、安装有输出调制电信号的集成电路(IC)等的印刷电路基板(PCB)、以及连接光组件与PCB的柔性印刷基板(FPC)(专利文献1及2)。为了减少串扰的影响，在FPC与PCB的连接部处，有时研究布线布局来强化地线(专利文献3及4)。例如，公知使用TO-CAN(Transistor-Outline(TO)-CAN)封装型光组件的光模块。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-105157号公报
专利文献2：日本特开2011-91295号公报
专利文献3：日本特开2004-247980号公报
专利文献4：日本特开2010-200234号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献1所公开，若从光组件向一个方向拉出FPC，则高频信号布线向直流信号布线接近，高频特性恶化。并且，在FPC与PCB的连接部处，期望阻抗不会变高。
本发明的目的在于，防止高频特性的恶化、阻抗的增加。
用于解决课题的方案
(1)本发明的光模块的特征在于，具有：
光组件，其具有管座，用于将光信号及电信号至少从一方转换成另一方；柔性印刷基板，其包括绝缘薄膜和第一接地平面，上述绝缘薄膜具有相互位于相反侧的第一表面及第二表面并具有从中央部向相互相反的方向延伸的第一部分及第二部分，上述第一接地平面位于上述第二表面；以及印刷电路基板，其包括具有相互位于相反侧的第三表面及第四表面的绝缘层、以及第二接地平面，上述光组件以使上述管座在上述中央部处与上述第二表面对置的方式与上述柔性印刷基板连接，上述柔性印刷基板以使上述第二表面至少在上述中央部处朝向外侧的方式弯曲，上述印刷电路基板夹在上述第一部分及上述第二部分的端部之间，并与上述柔性印刷基板连接，上述柔性印刷基板的上述第一部分及上述第二部分以相互避开接触的形状并以立体交叉的方式弯曲，并且分别在上述第二表面处与上述印刷电路基板对置。
根据本发明，由于绝缘薄膜未夹在第一接地平面与印刷电路基板之间，所以能够防止高频特性的恶化、阻抗的增加。
(2)根据(1)所记载的光模块，优选其特征在于，上述柔性印刷基板在上述第二表面具有与上述第一接地平面连接的第一地线端子，上述印刷电路基板在上述第三表面具有与上述第二接地平面连接的第二地线端子，上述第一地线端子及上述第二地线端子连接。
(3)根据(1)或(2)所记载的光模块，优选其特征在于，上述柔性印刷基板具有在上述第一表面中位于上述中央部及上述第一部分的第一布线图案、以及在上述第二表面中位于上述第一部分并与上述第一布线图案连接的第一端子，上述印刷电路基板具有第三布线图案、以及位于上述第三表面并与上述第三布线图案连接的第三端子，上述第一端子及上述第三端子连接。
(4)根据(3)所记载的光模块，优选其特征在于，上述第一接地平面位于上述中央部及上述第一部分，并与上述第一布线图案重叠，上述第一布线图案包括高频信号布线。
(5)根据(3)或(4)所记载的光模块，优选其特征在于，上述柔性印刷基板具有在上述第一表面中位于上述中央部及上述第二部分的第二布线图案、以及在上述第二表面中位于上述第二部分并与上述第二布线图案连接的第二端子，上述印刷电路基板具有第四布线图案、以及位于上述第四表面并与上述第四布线图案连接的第四端子，上述第二端子及上述第四端子连接。
(6)根据(5)所记载的光模块，优选其特征在于，上述第二布线图案包括直流信号布线。
(7)根据(1)至(6)任一项中所记载的光模块，优选其特征在于，上述绝缘薄膜的上述第一部分以及上述第二部分的一方具有开口或切口。
(8)根据(7)所记载的光模块，优选其特征在于，上述第二部分具有上述开口或上述切口，上述第一部分以在上述开口或上述切口的内侧通过的方式存在。
附图说明
图1是实施方式的光模块的上方立体图。
图2是实施方式的光模块的下方立体图。
图3是光组件、柔性印刷基板以及印刷电路基板的连接构造的示意图。
图4是连接有光组件的柔性印刷基板的展开图。
图5是示出柔性印刷基板的第二表面的图。
图6是示出印刷电路基板的第三表面的图。
图7是示出印刷电路基板的第四表面的图。
图中：
10—光组件，12—柔性印刷基板，14—印刷电路基板，16—管座，18—引线端子，20—绝缘薄膜，22—第一表面，24—第二表面，26—中央部，28—第一部分，30—第二部分，32—开口，34—第一布线图案，36—焊锡，38—第二布线图案，38a—布线，40—第一端子，42—第二端子，44—第一接地平面，46—第一地线端子，48—绝缘层，50—第三表面，52—第四表面，54—第三布线图案，56—第三端子，58—第二接地平面，60—第二地线端子，62—第四布线图案，64—第四端子，66—焊锡，100—光模块。
具体实施方式
以下，参照附图，具体并详细地说明本发明的实施方式。全部图中标注有同一符号的部件具有同一或同等的功能，并省略其反复说明。此外，图形的大小不一定与倍率一致。
图1是实施方式的光模块的上方立体图。图2是实施方式的光模块的下方立体图。光模块100是具有发送功能及接收功能的无线电收发两用机，适应于QSFP28(Quad SmallForm Factor Pluggable 28)规格，传输速率为100Gbit/s，但不限定其它规格、传输速率下的使用。
光模块100包括光组件10、柔性印刷基板12以及印刷电路基板14，并且它们收纳在未图示的箱体内。柔性印刷基板12及印刷电路基板14相互连接。光组件10与印刷电路基板14经由柔性印刷基板12连接。
图3是光组件10、柔性印刷基板12以及印刷电路基板14的连接构造的示意图。光组件10将光信号及电信号至少从一方转换成另一方。作为光组件10的例子，有在内部具有激光二极管等发光元件并将电信号转换成光信号来发送的光发送组件(TOSA；TransmitterOptical Subassembly)、在内部具有以光电二极管为代表的受光元件并将接收到的光信号转换成电信号的光接收组件(ROSA；Receiver Optical Subassembly)、内置有上述双方功能的双向模块(BOSA；Bidirectional Optical Subassembly)等。
由印刷电路基板14经由柔性印刷基板12向光发送组件传输电信号。由光接收组件经由柔性印刷基板12向印刷电路基板14传输电信号。
光组件10具有管座16。管座16由导电材料构成，并设定为接地电位。与外部之间的电信号的连接使用引线端子18。引线端子18以非接触的方式通过开设于管座16的贯通孔(未图示)，通过由接地电位包围高频信号线路来构成同轴线路。
图4是连接有光组件10的柔性印刷基板12的展开图。柔性印刷基板12具有绝缘薄膜20。绝缘薄膜20具有相互位于相反侧的第一表面22及第二表面24(参照图5)。绝缘薄膜20具有从中央部26向相互相反的方向延伸的第一部分28及第二部分30。
绝缘薄膜20的第一部分28及第二部分30的一方(例如第二部分30)具有开口32或切口。如图1或图2所示，第一部分28以在开口32或切口的内侧通过的方式存在。与此对应地，开口32或切口比第一部分28的宽度大。
柔性印刷基板12在第一表面22中的中央部26及第一部分28具有第一布线图案34。第一布线图案34包括高频信号布线，可以仅为高频信号布线，也可以包括与接地电位连接的布线，但不包括流通直流信号的布线。第一布线图案34在中央部26处与引线端子18连接。详细而言，引线端子18贯通第一布线图案34，并利用焊锡36来接合两者(参照图3)。
柔性印刷基板12具有在第一表面22中位于中央部26及第二部分30的第二布线图案38。第二布线图案38包括直流信号布线，可以仅为直流信号布线，也可以包括与接地电位连接的布线，但不包括流通高频信号的布线。第二布线图案38也可以由以隔着开口32或切口的方式排列的多个布线38a构成。第二布线图案38在中央部26处与引线端子18连接。详细而言，引线端子18贯通第二布线图案38，并利用焊锡36来接合两者(参照图3)。
图5是示出柔性印刷基板12的第二表面24的图。第二面24是供双点划线所示的光组件10连接的面。
在第二表面24中的第一部分28设有第一端子40。第一端子40利用例如贯通绝缘薄膜20的通孔等(参照图3)来与位于第一表面22的第一布线图案34连接。第一端子40位于第一部分28的远离中央部26的端部。
在第二表面24中的第二部分30设有第二端子42。第二端子42利用例如贯通绝缘薄膜20的通孔等(参照图3)来与位于第一表面22的第二布线图案38连接。第二端子42位于第二部分30的远离中央部26的端部。
在第二表面24中的中央部26及第一部分28形成有第一接地平面44。第一接地平面44的一部分与光组件10(管座16)重叠，并与管座16电连接。在第二表面24具有与第一接地平面44连接的第一地线端子46。一对第一地线端子46也可以隔着第一端子40。第一接地平面44与位于第一表面22的第一布线图案34重叠。由此，构成微带线路、接地共面线路。
如图3所示，光组件10与柔性印刷基板12连接。光组件10的管座16在柔性印刷基板12的中央部26处与第二表面24对置。
在第二表面24存在第一接地平面44，能够将柔性印刷基板12的接地电位无损失地传递到管座16，从而能够缩小地线导体间的阻抗。
如图3所示，柔性印刷基板12以使第二表面24至少在中央部26朝向外侧的方式弯曲。柔性印刷基板12的第一部分28及第二部分30以相互避开接触的形状并以立体交叉的方式弯曲。换言之，第一部分28及第二部分30在沿第一表面22或第二表面24的方向上观察时以重叠的方式弯曲。如图1或图2所示，该弯曲形状使第一部分28通过第二部分30的开口32或切口的内侧来构成。
如图3所示，光模块100具有印刷电路基板14。印刷电路基板14具有绝缘层48。绝缘层48具有相互位于相反侧的第三表面50及第四表面52。在绝缘层48由多层构成的情况下，第三表面50及第四表面52分别为最表面。
图6是示出印刷电路基板14的第三表面50的图。印刷电路基板14具有第三布线图案54。第三端子56与第三布线图案54连接。第三端子56形成于第三表面50，第三布线图案54也形成于第三表面50。
由于向第三布线图案54传输高频信号，所以在印刷电路基板14构成微带线路、接地共面线路。详细而言，印刷电路基板14具有第二接地平面58。在第三表面50设有与第二接地平面58连接的第二地线端子60。如图6所示，第二接地平面58与第三布线图案54重叠。
图7是示出印刷电路基板14的第四表面52的图。印刷电路基板14具有第四布线图案62。在第四表面52设有与第四布线图案62连接的第四端子64。
如图3所示，印刷电路基板14与柔性印刷基板12连接。印刷电路基板14夹在第一部分28及第二部分30的端部之间。柔性印刷基板12(绝缘薄膜20)的第一部分28及第二部分30分别在第二表面24处与印刷电路基板14对置。
柔性印刷基板12的第一地线端子46以及印刷电路基板14的第二地线端子60连接。连接使用焊锡66。柔性印刷基板12的第二端子42以及印刷电路基板14的第四端子64连接。连接使用焊锡66。另外，柔性印刷基板12的第一端子40(图5)以及印刷电路基板14的第三端子56(图6)连接。连接使用焊锡(未图示)。
根据本实施方式，由于绝缘薄膜20未夹在第一接地平面44与印刷电路基板14之间，所以能够防止高频特性的恶化、阻抗的增加。并且，能够将接地电位无损失地传递到柔性印刷基板12，从而能够减少寄生电感。
在本实施方式中，柔性印刷基板12的第一接地平面44相对于印刷电路基板14及管座16双方，比信号电流更接近接地电位。此外，柔性印刷基板12也可以分离成第一部分28及第二部分30。
本发明不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形。例如，在实施方式中说明的结构能够由实际上相同的结构、可起到相同的作用效果的结构或者可实现相同的目的的结构置换。

Claims (8)

1.一种光模块，其特征在于，具有：
光组件，其具有管座，用于将光信号及电信号至少从一方转换成另一方；
柔性印刷基板，其包括绝缘薄膜和第一接地平面，上述绝缘薄膜具有相互位于相反侧的第一表面及第二表面并具有从中央部向相互相反的方向延伸的第一部分及第二部分，上述第一接地平面位于上述第二表面；以及
印刷电路基板，其包括具有相互位于相反侧的第三表面及第四表面的绝缘层、以及第二接地平面，
上述光组件以使上述管座在上述中央部处与上述第二表面对置的方式与上述柔性印刷基板连接，
上述柔性印刷基板以使上述第二表面至少在上述中央部处朝向外侧的方式弯曲，
上述印刷电路基板夹在上述第一部分及上述第二部分的端部之间，并与上述柔性印刷基板连接，
上述柔性印刷基板的上述第一部分及上述第二部分以相互避开接触的形状并以立体交叉的方式弯曲，并且分别在上述第二表面处与上述印刷电路基板对置。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
上述柔性印刷基板在上述第二表面具有与上述第一接地平面连接的第一地线端子，
上述印刷电路基板在上述第三表面具有与上述第二接地平面连接的第二地线端子，
上述第一地线端子及上述第二地线端子连接。
3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
上述柔性印刷基板具有在上述第一表面中位于上述中央部及上述第一部分的第一布线图案、以及在上述第二表面中位于上述第一部分并与上述第一布线图案连接的第一端子，
上述印刷电路基板具有第三布线图案、以及位于上述第三表面并与上述第三布线图案连接的第三端子，
上述第一端子及上述第三端子连接。
4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，
上述第一接地平面位于上述中央部及上述第一部分，并与上述第一布线图案重叠，
上述第一布线图案包括高频信号布线。
5.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，
上述柔性印刷基板具有在上述第一表面中位于上述中央部及上述第二部分的第二布线图案、以及在上述第二表面中位于上述第二部分并与上述第二布线图案连接的第二端子，
上述印刷电路基板具有第四布线图案、以及位于上述第四表面并与上述第四布线图案连接的第四端子，
上述第二端子及上述第四端子连接。
6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，
上述第二布线图案包括直流信号布线。
7.根据权利要求1至6任一项中所述的光模块，其特征在于，
上述绝缘薄膜的上述第一部分及上述第二部分的一方具有开口或切口。
8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，
上述第二部分具有上述开口或上述切口，
上述第一部分以在上述开口或上述切口的内侧通过的方式存在。
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