CN114815087A - 光收发模块及光收发器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供对光电变换电路进行控制的控制电路的返修容易的光收发模块。光收发模块具有：封装件，其内置受光元件、发光元件和对从所述发光元件输出的光进行调制的光调制器；刚性电路基板，其搭载有对所述受光元件、所述发光元件及所述光调制器的至少任一者进行控制的控制电路；以及柔性电路基板，其具有多个信号配线，所述刚性电路基板是所述刚性电路基板的一面经由所述柔性电路基板与所述封装件的一面相对而与所述封装件连接，并且所述发光元件、所述光调制器及所述受光元件的至少任一者经由所述多个信号配线而与所述控制电路电连接。

Description

光收发模块及光收发器
技术领域
本发明涉及光收发模块及光收发器。
背景技术
伴随通过互联网等进行传送的信息量的增大，要求提高使用光纤的传送路径中的信息的传送速度。伴随传送速度的提高要求，在数据中心，将每1机架的传送容量的增大成为研究课题，要求对光信号进行收发的光收发器的小型化。例如，在专利文献1公开了通过作为小型的小封装技术(Form Factor)之一的QSFP－DD(Quad Small Form FactorPluggable Double Density)而实现IC－TROSA(Integrated Coherent Transmit-ReceiveOptical Sub Assembly)的方法。
专利文献1：美国专利申请公开第2020/0150366号说明书在QSFP－DD搭载IC－TROSA等光收发模块的情况下，不仅需要将包含光电变换电路的光电变换用部件和光学部件收纳于框体，还需要将包含对光电变换电路进行控制的控制电路的控制用部件收纳于QSFP－DD的框体。另外，在光收发模块，光电变换用部件与在MSA(Multi-SourceAgreement)规定的电气接口相应地配置，光学部件与光电变换用部件及光接口的位置相匹配地配置。
因此，在光收发模块内将光电变换用部件、光学部件及控制用部件混合而配置的情况下，对控制用部件进行配置的区域有限，需要在空出的区域将控制用部件高密度地安装。在将部件高密度地安装的光收发模块中发生了控制用部件的故障的情况下，控制用部件的更换等的返修是困难的。另外，将光电变换用部件和光学部件内置的光收发模块被气密封装。在气密封装的光收发模块，在发生了部件故障时难以返修部件。在无法进行返修的情况下，不得不将发生了故障的光收发模块废弃。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供对光电变换电路进行控制的控制电路的返修容易的光收发模块。
根据本实施方式的一个观点，光收发模块具有：封装件，其内置受光元件、发光元件和对从所述发光元件输出的光进行调制的光调制器；刚性电路基板，其搭载有对所述受光元件、所述发光元件及所述光调制器的至少任一者进行控制的控制电路；以及柔性电路基板，其具有多个信号配线，所述刚性电路基板是所述刚性电路基板的一面经由所述柔性电路基板与所述封装件的一面相对而与所述封装件连接，并且所述发光元件、所述光调制器及所述受光元件的至少任一者经由所述多个信号配线而与所述控制电路电连接。
发明的效果
根据本发明，能够提供对光电变换电路进行控制的控制电路的返修容易的光收发模块。
附图说明
图1是表示具有第1实施方式所涉及的光收发模块的光收发器的结构的一个例子的透视斜视图。
图2是图1的光收发器的分解斜视图。
图3是表示图1的IC－TROSA的斜视图。
图4是图3的分解斜视图。
图5是表示图3的IC－TROSA的电路结构的功能框图。
图6是表示对IC－TROSA的封装件进行气密封装前的状态的分解斜视图。
图7是表示在将刚性基板焊接于柔性基板后，将柔性电路基板的不要部分切除的工序的说明图。
图8是表示搭载有控制用部件和间隔件的刚性基板的一个例子的局部剖视图。
图9是表示第2实施方式所涉及的光收发模块的刚挠结合电路基板的一个例子的斜视图。
图10是表示从背面观察图9的刚挠结合电路基板的状态的斜视图。
具体实施方式
[本发明的实施方式的说明]
首先，列举本发明的实施方式而进行说明。
〔1〕本发明的一个方式所涉及的光收发模块具有：封装件，其内置受光元件、发光元件和对从所述发光元件输出的光进行调制的光调制器；刚性电路基板，其搭载有对所述受光元件、所述发光元件及所述光调制器的至少任一者进行控制的控制电路；以及柔性电路基板，其具有多个信号配线，所述刚性电路基板是所述刚性电路基板的一面经由所述柔性电路基板与所述封装件的一面相对而与所述封装件连接，并且所述发光元件、所述光调制器及所述受光元件的至少任一者经由所述多个信号配线而与所述控制电路电连接。
在该光收发模块，能够将控制电路和受光元件、发光元件及光调制器配置于各自独立的不同的区域，因此在控制电路发生了故障的情况下，能够容易地进行对包含控制电路的控制用部件进行更换等返修。因此，能够提供对光电变换电路进行控制的控制电路的返修容易的光收发模块。
〔2〕在上述〔1〕中，可以是所述柔性电路基板具有：主体部，其与所述刚性电路基板连接；第1端部，其设置于所述主体部的一边；以及第2端部，其设置于所述主体部的与所述一边相反侧的一边，所述第1端部及所述第2端部分别与所述封装件连接。由此，能够将在刚性电路基板的一面搭载的控制电路的搭载区域集中地确保。
〔3〕在上述〔2〕中，可以是所述封装件具有与所述封装件的一面交叉的第1侧面及第2侧面，所述第1端部通过焊料而与所述第1侧面连接，所述第2端部通过焊料而与所述第2侧面连接。通过将第1端部及第2端部分别与封装件的第1侧面及第2侧面焊接，从而能够将刚性电路基板牢固地固定于封装件。
〔4〕在上述〔2〕或〔3〕中，可以是具有多个间隔件，所述多个间隔件载置于所述刚性电路基板的一面和所述封装件的一面之间，所述多个间隔件各自的高度比包含有在所述刚性电路基板的一面搭载的所述控制电路在内的控制用部件的高度高。由此，能够防止在刚性电路基板的一面搭载的控制用部件与封装件短路。另外，能够防止在刚性电路基板的背面搭载的控制用部件以按压状态与封装件接触而损坏。
〔5〕在上述〔4〕中，可以是所述主体部在内侧具有开口部。由此，无需使间隔件与柔性电路基板碰撞，就能够与封装件接触，能够将刚性电路基板可靠地支撑于封装件上。
〔6〕在上述〔5〕中，可以是所述多个间隔件将所述开口部贯通。通过使多个间隔件贯通开口部，从而无需使间隔件与柔性电路基板碰撞，就能够与封装件接触。
〔7〕在上述〔1〕中，可以是所述刚性电路基板和所述柔性电路基板一体形成。由此，能够将电路基板的背面的部件可搭载区域与刚性电路基板相比扩展，能够提高控制用部件的搭载效率。另外，向电路基板搭载的控制用部件的配置配线的自由度增加，因此能够使基板设计变得容易。
〔8〕本发明的其他方式所涉及的光收发器可以对上述〔1〕至〔7〕中任一项的光收发模块进行搭载。在该光收发器，能够将控制电路和受光元件、发光元件及光调制器配置于各自独立的不同的区域，因此在控制电路发生了故障的情况下，能够容易地进行对包含控制电路的控制用部件进行更换等返修。因此，能够提供对光电变换电路进行控制的控制电路的返修容易的光收发器。
[本发明的实施方式的详细内容]
以下参照附图对本发明的光收发模块及光收发器的具体例进行说明。此外，本实施方式并不限定于下面的说明。在下面的说明中，作为对信号等的信息进行传递的信号线使用与信号名相同的标号。只要没有特别说明，图中带有箭头的线表示信号或者信息的传递路径。另外，图中用单线表示的信号线也可以是多位的情况。
〔第1实施方式〕
〔光收发器的整体结构〕
图1是表示具有第1实施方式所涉及的光收发模块的光收发器的结构的一个例子的透视斜视图。例如，图1所示的光收发器100具有IC－TROSA 200、主机基板300和对IC－TROSA 200及主机基板300进行收纳的依照QSFP－DD标准的框体400。此外，在图1中，将框体400的一部分设为透明，以使得IC－TROSA 200及主机基板300可见。
IC－TROSA 200具有：包含未图示的光调制器、受光元件及波长可变激光器等在内的光电变换电路；以及对光电变换电路进行控制的控制电路。IC－TROSA 200是光收发模块的一个例子。此外，在光收发器100搭载的光收发模块并不限定于IC－TROSA 200。主机基板300具有与未图示的主机装置的连接器连接的端子部302。
框体400在IC－TROSA 200的一面侧(图1的下侧)，具有将从IC－TROSA 200产生的热进行释放的散热部402。另外，框体400在端子部302的相反侧，具有供未图示的光缆插入的插入部404。IC－TROSA 200的例子在图3以后进行说明。
图2是图1的光收发器100的分解斜视图。框体400具有：上框体410，其具有对IC－TROSA 200及主机基板300进行收纳的收纳空间；以及下框体420。光收发器100将散热部402置于上方而与未图示的主机装置连接。由此，从IC－TROSA 200产生的热能够经由散热部402向上方(在图2中为下方)释放。
〔光收发模块的整体结构〕
图3是表示图1的IC－TROSA 200的斜视图。IC－TROSA 200具有：箱状的封装件210，其将光电变换电路进行内置；以及矩形形状的刚性电路基板220，其搭载控制电路。另外，IC－TROSA 200具有柔性电路基板230，该柔性电路基板230将内置于封装件210的电路和搭载于刚性电路基板220的电路相互地电连接。并不特别受到限定，例如将光电变换电路进行内置的封装件210由陶瓷等形成，刚性电路基板220由具有多个配线层的玻璃环氧树脂基板形成。
在封装件210，在长度方向L的一端安装供未图示的光缆的插芯插入的套筒242、244。另外，在封装件210，在长度方向L的另一端连接柔性电路基板250，该柔性电路基板250用于与图2的主机基板300连接。此外，在IC－TROSA 200，除了柔性电路基板250及套筒242、244以外的外形尺寸的最大尺寸通过MSA进行规定。在MSA规定的IC－TROSA 200的尺寸是宽度为最大15.1mm(宽度方向W的尺寸)，长度为最大30mm(长度方向L的尺寸)，高度为最大6.5mm。
在安装于封装件210的光电变换电路和主机基板300之间，对高频信号进行收发。因此，封装件210的端子和柔性电路基板250的端子被焊接。另外，柔性电路基板250的端子和未图示的主机基板300的端子被焊接。
在刚性电路基板220安装连接器226和对封装件210内的光电变换电路的动作状态进行监视、对光电变换电路进行控制的微型计算机222等控制用部件及其他多个控制用部件224。搭载于刚性电路基板220的微型计算机222是控制电路的一个例子。
连接器226在刚性电路基板220安装于长度方向L的另一端侧。在连接器226将一端与主机基板300连接的柔性电路基板240(图2所示)的另一端可自由插拔地连接。此外，在刚性电路基板220，不仅在表面(图3的上侧)，还在背面对各种控制用部件进行搭载。
刚性电路基板220的多个端子(未图示)与设置于与刚性电路基板220的背面侧相对的柔性电路基板230的主体部232的多个端子(未图示)连接。刚性电路基板220和柔性电路基板230的连接通过图4及图7进行说明。
柔性电路基板230具有主体部232，该主体部232与刚性电路基板220的背面相对，具有与刚性电路基板220的矩形形状和封装件210的表面(图3的上表面)的矩形形状相对应的形状。另外，柔性电路基板230具有向与柔性电路基板230的表面的相反侧凸出的一对凸出部234、236。
凸出部234、236分别设置于主体部232的宽度方向W的两侧且沿长度方向L的一对边。凸出部234、236分别是第1端部及第2端部的一个例子。各凸出部234、236具有在长度方向L排列的多个端子。各凸出部234、236的端子焊接于在封装件210的宽度方向W的两侧的与封装件210的表面交叉的侧面212、214设置的端子。柔性电路基板230具有多个信号配线，这些多个信号配线分别将主体部232的多个端子和凸出部234、236的多个端子进行连接。侧面212、214分别是第1侧面及第2侧面的一个例子。
柔性电路基板230焊接于刚性电路基板220，并且焊接于封装件210。由此，刚性电路基板220使刚性电路基板220的背面(一面)与封装件210的表面(一面)相对而固定于封装件210。而且，在封装件210内置的光电变换电路经由多个信号配线而与搭载于刚性电路基板220的控制电路电连接。
如图3所示，包含有在刚性电路基板220搭载的控制电路的控制用部件向封装件210的外部露出。通过将控制用部件和光电变换用部件配置于各自独立的不同区域，从而在控制用部件(控制电路)发生了故障的情况下，能够容易地进行对控制用部件进行更换等返修。通过将控制用部件配置于封装件210的外部，从而能够降低由于在控制用部件搭载的控制电路的动作而产生的噪声对封装件210内的光电变换电路造成影响的情况。
另外，能够将刚性电路基板220的外形尺寸设为与封装件210的外形尺寸相同程度的大小。例如，刚性电路基板220的外形尺寸能够设为由MSA规定的IC－TROSA的最大宽度(15.1mm)和最大长度(30mm)。因此，能够提高控制用部件的配置的自由度和在刚性电路基板220形成的配线的自由度，能够使安装设计(配线布局)变得容易。
由于能够使用外形尺寸大的刚性电路基板220，因此能够使用通用的控制用部件，能够减少IC－TROSA 200的成本，能够缩短开发期间。并且，无需在封装件210内配置控制用部件，因此能够提高光电变换用部件及光学部件的布局的自由度，能够使安装设计变得容易。
与此相对，在IC－TROSA的封装件内对控制用部件(控制电路)进行安装的情况下，例如需要将多个控制用部件集成为ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等而1芯片化。在该情况下，IC－TROSA的成本大幅地上升。另外，通常对光电变换电路进行搭载的封装件被气密封装，因此在发现搭载于封装件内的电路故障的情况下，难以将包含发现了故障的电路的部件进行返修。因此，在发现搭载于封装件内的电路故障的情况下，需要将封装件废弃。
并且，在IC－TROSA的封装件内对搭载控制用部件的刚性电路基板进行收纳的情况下，刚性电路基板的尺寸小于刚性电路基板220。因此，控制用部件的安装效率降低。并且，用于将在IC－TROSA的封装件内收纳的刚性电路基板和封装件内的光电变换用部件进行连接的配线的绕引及焊接是困难的。
图4是图3的分解斜视图。柔性电路基板230在与刚性电路基板220的背面(一面)相对的主体部232的宽度方向W的两侧，具有沿长度方向L分别排列的多个端子。柔性电路基板230的主体部232的多个端子焊接于在刚性电路基板220的背面设置的端子。此外，如通过图7说明的那样，实际上，柔性电路基板230在焊接于刚性电路基板220后，将不要部分切除。
在刚性电路基板220、柔性电路基板230的主体部232及封装件210，长度方向L的长度大于宽度方向W的长度。因此，沿长度方向L形成将刚性电路基板220和柔性电路基板230进行连接的焊接用的端子，由此与在宽度方向W形成端子的情况相比，能够形成较多的端子。
因此，在长度方向L和宽度方向W形成相同数量的端子的情况下，在长度方向L形成的端子能够增大尺寸，能够可靠地焊接。另外，端子间隔也能够增大，因此能够防止相邻的端子处的焊桥。
另外，通过在宽度方向W的两侧沿长度方向L形成焊接用的端子，从而如图7所示，能够将刚性电路基板220的背面的控制用部件的搭载区域集中地确保。并且，在长度比宽度方向W长的长度方向L形成柔性电路基板230的凸出部234、236，由此能够将刚性电路基板220可靠且牢固地固定于封装件210。
在封装件210的内部对光调制器、受光元件及波长可变激光器等多个电路部件216和光学部件进行搭载。各电路部件216与在封装件210的后侧的端子部219设置的端子连接，与图3所示的柔性电路基板250的端子连接。封装件210在安装电路部件216后，包覆板状的外盖218而进行气密封装。
在刚性电路基板220，在背面的四角附近各自固定有间隔件260。在图4所示的例子中，间隔件260是长方体形状，但并不限定于长方体形状，也可以是圆柱形状等。间隔件260的前端(刚性电路基板220的相反侧)与封装件210的一面(即，外盖218上)接触。此外，间隔件260优选固定于刚性电路基板220的周围的4处，但固定的位置及数量并不限定于图4所示的例子。
通过经由间隔件260将刚性电路基板220支撑于封装件210上，从而能够防止在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件与封装件210接触。由此，能够防止在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件与封装件210短路。另外，能够防止在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件以按压状态与封装件210(外盖218)接触而损坏。
此外，柔性电路基板230的基底膜及信号配线不设置在与间隔件260相对应的位置。即，柔性电路基板230的主体部232在内部(中央部)具有供间隔件260贯通的开口部237。因此，不会使间隔件260与柔性电路基板230碰撞，能够使得与封装件210接触，能够将刚性电路基板220可靠地支撑于封装件210上。
而且，刚性电路基板220的背面(一面)如图3所示，经由柔性电路基板230与封装件210的上表面(一面)相对的状态下，固定于封装件210。由此，在封装件210搭载的发光元件、光调制器及受光元件等部件经由在柔性电路基板230设置的多个信号配线而与刚性电路基板220的所述电路电连接。
如图4所示，本实施方式的IC－TROSA 200能够分别制造对控制电路进行安装的刚性电路基板220和对光电变换电路进行安装的封装件210，能够对各自单独地进行检查。能够将单独地检查的刚性电路基板220和封装件210经由柔性电路基板230进行组装而制造IC－TROSA 200，由此能够减少组装后的最终检查时的不良率。其结果，例如能够减少组装后发现的控制电路的故障所引起的返修作业。此外，将控制电路内置的控制用部件安装于刚性电路基板220，因此能够使返修作业变得容易。
〔光收发模块的电路结构〕
图5是表示图3的IC－TROSA 200的电路结构的功能框图。在图5中，粗虚线的箭头表示光信号的传送路径。另外，在图5中，实线的箭头表示电信号(控制信号)。1根控制信号有时实际包含多个控制信号。
在IC－TROSA 200的封装件210内置将波长可变激光器11、MMI(Multi ModeInterference)元件和光电二极管PD集成而成的MMI/PD模块12、TIA(TransimpedanceAmplifier)13、驱动器14及光调制器15。另外，在封装件210内置将波长可变激光器11冷却的TEC(Thermo-Electric Cooler)16及将光调制器15冷却的TEC 17。
刚性电路基板220具有微型计算机21、电流输出DAC 22及电压输出DAC 23等部件。下面，电流输出DAC 22也称为IDAC 22，电压输出DAC 23也称为VDAC 23。微型计算机21与图3的微型计算机222相对应。微型计算机21、IDAC 22及VDAC 23是对在封装件210内置的光电变换电路进行控制的控制电路的一个例子。主机基板300具有TEC控制器31、CPU(CentralProcessing Unit)32及DSP(Digital Signal Processor)33。
微型计算机21基于从主机基板300的CPU 32接收的控制信号进行动作。微型计算机21从TEC 16接收表示TEC 16的温度的温度监视器信号TH1，将接收到的温度监视器信号TH1经由柔性电路基板240输出至TEC控制器31。微型计算机21从TEC 17接收表示TEC 17的温度的温度监视器信号TH2，将接收到的温度监视器信号TH2输出至TEC控制器31。此外，传递至刚性电路基板220的温度监视器信号TH1、TH2也可以不经由微型计算机21而是直接供给至TEC控制器31。
微型计算机21从波长可变激光器11接收表示波长可变激光器11的状态的功率监视器信号及波长监视器信号等各种监视器信号PD1。微型计算机21从MMI/PD模块12接收表示MMI/PD模块12的状态的各种监视器信号PD2。微型计算机21从光调制器15接收表示光调制器15的状态的各种监视器信号PD3。
微型计算机21经由与SPI(Serial Peripheral Interface)相对应的信号线SPI1，输出对TIA 13及驱动器14进行控制的控制信号。另外，微型计算机21经由与SPI接口相对应的信号线SPI2，输出对IDAC 22及VDAC 23进行控制的控制信号。
IDAC 22基于来自微型计算机21的控制信号，将使波长可变激光器11振荡的电流LD和对波长可变激光器11的波长进行控制的控制信号HT1输出至波长可变激光器11。VDAC23基于来自微型计算机21的控制信号，将对光调制器15进行控制的马赫曾德偏置MZV输出至光调制器15。
波长可变激光器11基于从IDAC 22接收的电流信号HT1而生成规定波长的光信号，将通过未图示的分光器分割后的光信号输出至MMI/PD模块12和光调制器15。波长可变激光器11是发光元件的一个例子。
MMI/PD模块12将从与套筒244连接的光缆接受的被相位调制、偏振复用后的光信号，例如通过由MMI元件进行的90°混合而偏振分离。MMI/PD模块12在使偏振分离后的光信号与来自波长可变激光器11的光信号干涉后，通过光电二极管PD对X偏振的同相分量I及正交分量Q和Y偏振的同相分量I及正交分量Q进行检测。光电二极管PD将检测出的X偏振的同相分量I及正交分量Q和Y偏振的同相分量I及正交分量Q分别变换为电流信号，将变换后的电流信号输出至TIA 13。光电二极管PD是受光元件的一个例子。
TIA 13基于来自微型计算机21的控制信号进行动作。TIA 13对从MMI/PD模块12的光电二极管PD接收的X偏振及Y偏振各自的同相分量I的电流信号及正交分量Q的电流信号进行放大，生成各自的电压信号。TIA 13将生成的电压信号输出至DSP 33。
驱动器14基于来自微型计算机21的控制信号进行动作，基于从DSP 33接收的X偏振及Y偏振各自的同相分量I的信号及正交分量Q的信号对光调制器15进行驱动。
光调制器15例如是马赫曾德型调制器，接收来自VDAC 23的X偏振及Y偏振的各自同相分量I用及正交分量Q用的马赫曾德偏置MZV而进行动作。光调制器15使用从波长可变激光器11输出的光信号，对同相分量I的信号及正交分量Q的信号进行偏振合成，由此生成被相位调制，偏振复用的光信号。生成的光信号输出至与套筒242连接的光缆。
TEC控制器31基于经由微型计算机21接收的温度监视器信号TH1，将对TEC 16进行控制的控制信号TEC1输出至TEC 16。TEC控制器31基于经由微型计算机21接收的温度监视器信号TH2，将对TEC 17进行控制的控制信号TEC2输出至TEC 17。CPU 32对IC－TROSA 200进行控制，并且对DSP 33进行控制。
DSP 33经由柔性电路基板250，从TIA 13对X偏振的同相分量I及正交分量Q的电压信号和Y偏振的同相分量I及正交分量Q的电压信号进行接收。DSP 33基于接收到的电压信号，生成并列的高速接收数据信号(数字信号)，将生成的高速接收数据信号输出至未图示的主机装置。
另外，DSP 33从主机装置接收并列的高速发送数据信号(数字信号)。DSP 33将接收到的并列的高速发送数据信号变换为X偏振的同相分量I及正交分量Q的信号和Y偏振的同相分量I的信号及正交分量Q的信号。DSP 33将变换后的X偏振及Y偏振的同相分量I的信号及正交分量Q的信号输出至驱动器14。
〔光收发模块的封装件的结构〕
图6是表示对IC－TROSA 200的封装件210进行气密封装前的状态的分解斜视图。在设置于封装件210的内部的收纳空间，对图5所示的波长可变激光器11、MMI/PD模块12、TIA 13、驱动器14、光调制器15及TEC 16、17等多个电路部件216进行搭载。
在封装件210的内部搭载电路部件216后，在封装件210的开口部载置外盖218，对封装件210进行气密封装。不破坏气密封装的封装件210，难以从封装件210将外盖218拆下。因此，难以对一度气密封装的封装件210的电路部件216进行返修。
〔刚性电路基板和柔性电路基板的连接〕
图7是表示在将柔性电路基板230焊接于刚性电路基板220后，将柔性电路基板230的不要部分切除的例子的说明图。关于柔性电路基板230的主体部232的不要部分，可以切除而去除。
例如，在刚性电路基板220的背面对各种控制用部件271、272、间隔件260和柔性电路基板230的端子进行焊接，成为图7的左侧所示的状态。柔性电路基板230可以与各种控制用部件271、272一起焊接于刚性电路基板220，也可以独立于各种控制用部件271、272而焊接于刚性电路基板220。
然后，在柔性电路基板230，将位于刚性电路基板220的长度方向L的两端的不要部分切除。进行切除的不要部分是不包含与刚性电路基板220的端子焊接的端子的区域，是在宽度方向W延伸的区域231A、231B。通过将区域231A、231B切除而去除，从而主体部232由包含与刚性电路基板220的端子焊接的端子的端子区域238、239而分离地构成。
在将连结有凸出部234、236的柔性电路基板230与刚性电路基板220焊接后，将柔性电路基板230的不要部分切除，由此能够防止凸出部234、236的端子的位置精度降低。在这里，端子的位置精度包含长度方向L的偏移和凸出部234、236的宽度方向W的间隔的偏移。与此相对，在将分别具有凸出部234、236的2片柔性电路基板分别与刚性电路基板220焊接的情况下，凸出部234、236的端子的位置精度有可能降低。
〔间隔件向刚性电路基板的配置〕
图8是表示搭载有控制用部件271、272和间隔件260的刚性电路基板220的一个例子的局部剖视图。例如，间隔件260设计为与刚性电路基板220焊接时的高度H1高于在刚性电路基板220的背面(图8的上侧)搭载的全部控制用部件焊接后的高度。
在图8所示的例子中，间隔件260的高度H1比在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件之中的、高度最高的控制用部件271的高度H2高。由此，能够防止在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件与封装件210短路。另外，能够防止在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件以按压状态与封装件210接触所引起的损坏。
以上，在本实施方式，通过将对光电变换电路进行控制的控制电路安装于在封装件210的外部配置的刚性电路基板220，从而在控制电路发生了故障的情况下，能够容易地进行将搭载控制电路的控制用部件进行更换等返修。因此，能够提供对光电变换电路进行控制的控制电路的返修容易的光收发模块200及光收发器100。另外，通过将控制用部件配置于封装件210的外部，从而能够减轻由于在控制用部件搭载的控制电路的动作而产生的噪声对封装件210内的光电变换电路造成影响的情况。
通过将刚性电路基板220配置于封装件210的外部，从而能够增大刚性电路基板220的尺寸。其结果，能够提高对控制电路进行搭载的控制用部件的配置自由度和在刚性电路基板220形成的配线的自由度，能够使安装设计(配线布局)变得容易。能够使用通用的控制用部件，因此能够减少IC－TROSA 200的成本，能够缩短开发期间。
在刚性电路基板220及柔性电路基板230，在宽度方向W的两侧沿长度方向L形成焊接用的端子，由此能够将刚性电路基板220可靠且牢固地固定于封装件210。
通过经由间隔件260将刚性电路基板220支撑于封装件210上，从而能够防止在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件与封装件210接触。由此，能够防止在刚性电路基板220的背面搭载的控制用部件与封装件210短路和由与封装件210的接触引起的损坏。通过在柔性电路基板230设置开口部237，从而无需使间隔件260与柔性电路基板230碰撞，就能够与封装件210接触，能够将刚性电路基板220可靠地支撑于封装件210上。
〔第2实施方式〕
〔刚挠结合电路基板所涉及的结构例〕
图9是表示第2实施方式所涉及的光收发模块的刚挠结合电路基板的一个例子的斜视图。关于与上述的实施方式相同的要素标注有相同标号。
在本实施方式，取代图4所示的刚性电路基板220和柔性电路基板230，而是使用图9所示的刚挠结合电路基板280形成光收发模块。刚挠结合电路基板280是在刚性电路基板的多层配线层的一层形成有柔性电路基板的混合电路基板。即，刚挠结合电路基板280是通过将图4的刚性电路基板220和柔性电路基板230一体形成而实现的。
在光收发模块，除了刚挠结合电路基板280以外的结构与图1至图6相同。即，使用了刚挠结合电路基板280的光收发模块与图3至图6相同，包含使用了刚挠结合电路基板280的光收发模块在内的光收发器与图1及图2相同。
刚挠结合电路基板280具有刚性电路基板部220A及柔性电路基板部230A。刚性电路基板部220A的长度方向L的尺寸及宽度方向W的尺寸与图3所示的刚性电路基板220的尺寸相同。另外，在刚性电路基板部220A搭载的控制用部件(222、224等)及连接器226与图3相同。
柔性电路基板部230A与图3及图4所示的柔性电路基板230同样地，具有一对凸出部234、236。在凸出部234、236设置的端子与图3同样地，与在未图示的封装件210的两侧面212、214设置的端子焊接。
图10是表示从背面观察图9的刚挠结合电路基板280的状态的斜视图。对图10和图7进行比较可知，在刚挠结合电路基板280，可以没有将刚性电路基板部220A和柔性电路基板部230A电气性地及机械地连接的焊接用的端子。由此，在刚挠结合电路基板280，与图7相比能够扩展电路基板的背面的部件可搭载区域，能够提高控制用部件向刚挠结合电路基板280的搭载效率。另外，向刚挠结合电路基板280搭载的控制用部件的配置配线的自由度增加，因此能够使基板设计变得容易。
以上，在本实施方式，能够得到与上述的实施方式相同的效果。例如，能够提供对光电变换电路进行控制的控制电路的返修容易的光收发模块及光收发器。并且，在本实施方式，与图7的控制用部件向刚性电路基板220的搭载效率相比，能够提高控制用部件向刚挠结合电路基板280的搭载效率。另外，向刚挠结合电路基板280搭载的控制用部件的配置配线的自由度增加，因此能够使基板设计变得容易。
以上，对本发明的实施方式等进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式等。能够在权利要求书中记载的范围内，进行各种变更、修正、置换、附加、删除及组合。它们当然也属于本发明的技术范围。
标号的说明
11波长可变激光器
12MMI/PD模块
13TIA
14驱动器
15光调制器
16、17TEC
21微型计算机
22电流输出DAC
23电压输出DAC
31TEC控制器
32CPU
33DSP
100光收发器
200IC－TROSA
210封装件
212、214侧面
216电路部件
218外盖
219端子部
220刚性电路基板
220A刚性电路基板部
222微型计算机
224控制用部件
226连接器
230柔性电路基板
230A柔性电路基板部
231A、231B区域
232主体部
234、236凸出部
237开口部
238、239端子区域
240柔性电路基板
242、244套筒
250柔性电路基板
260间隔件
271、272控制用部件
280刚挠结合电路基板
H1、H2高度
HT1电流信号
L长度方向
LD控制信号
MZV马赫曾德偏置
PD光电二极管
PD1、PD2、PD3监视器信号
SPI1、SPI2信号线
TEC1、TEC2控制信号
TH1、TH2温度监视器信号
W宽度方向
300主机基板
302端子部
400框体
402散热部
404插入部
410上框体
420下框体

Claims (8)

1.一种光收发模块，其具有：
封装件，其内置受光元件、发光元件和对从所述发光元件输出的光进行调制的光调制器；
刚性电路基板，其搭载有对所述受光元件、所述发光元件及所述光调制器的至少任一者进行控制的控制电路；以及
柔性电路基板，其具有多个信号配线，
所述刚性电路基板是所述刚性电路基板的一面经由所述柔性电路基板与所述封装件的一面相对而与所述封装件连接，并且所述发光元件、所述光调制器及所述受光元件的至少任一者经由所述多个信号配线而与所述控制电路电连接。
2.根据权利要求1所述的光收发模块，其中，
所述柔性电路基板具有：主体部，其与所述刚性电路基板连接；第1端部，其设置于所述主体部的一边；以及第2端部，其设置于所述主体部的与所述一边相反侧的一边，
所述第1端部及所述第2端部分别与所述封装件连接。
3.根据权利要求2所述的光收发模块，其中，
所述封装件具有与所述封装件的一面交叉的第1侧面及第2侧面，
所述第1端部通过焊料而与所述第1侧面连接，
所述第2端部通过焊料而与所述第2侧面连接。
4.根据权利要求2或3所述的光收发模块，其中，
具有多个间隔件，所述多个间隔件载置于所述刚性电路基板的一面和所述封装件的一面之间，
所述多个间隔件各自的高度比包含有在所述刚性电路基板的一面搭载的所述控制电路在内的控制用部件的高度高。
5.根据权利要求4所述的光收发模块，其中，
所述主体部在内侧具有开口部。
6.根据权利要求5所述的光收发模块，其中，
所述多个间隔件将所述开口部贯通。
7.根据权利要求1所述的光收发模块，其中，
所述刚性电路基板和所述柔性电路基板一体形成。
8.一种光收发器，其对权利要求1至7中任一项所述的光收发模块进行搭载。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7153043B1 (en) * 2006-01-19 2006-12-26 Fiberxon, Inc. Optical transceiver having improved printed circuit board
JP2010067652A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Nec Corp 光通信装置、光トランシーバ及び光通信装置の製造方法
US9042735B2 (en) * 2011-12-13 2015-05-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical transceiver having an extra area in circuit board for mounting electronic circuits
CN109688691B (zh) * 2017-11-16 2020-09-25 苏州旭创科技有限公司 柔性电路板、光收发组件及光模块
JP7006383B2 (ja) * 2018-03-06 2022-01-24 住友電気工業株式会社 光トランシーバ
US10989870B2 (en) * 2018-08-29 2021-04-27 Applied Optoelectronics, Inc. Transmitter optical subassembly with hermetically-sealed light engine and external arrayed waveguide grating
GB2578781B (en) 2018-11-09 2021-10-20 Cisco Tech Inc QSFP-DD (quad small form factor pluggable - double density) modules and methods therefor

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