CN1917204A - 带柔性基板的光组件 - Google Patents

Abstract

一种带柔性基板的光组件，可改善高频特性。柔性基板(30)在聚酰亚胺层(33)的两面上形成了表面布线层(32)及背面布线层(34)。表面布线层(32)具有与光组件(10)的引线(11)电连接的多个布线图形(32a)。背面布线层(34)对布线图形(32a)电绝缘地配置在聚酰亚胺层(33)的单侧整面上，并且至少背面布线层(34)的一部分在对引线(11)成为支脚构造的支脚部位(34a)的给定位置与光组件(10)的管座(12)电连接。

Description

带柔性基板的光组件

技术领域

本发明涉及通过柔性基板把电路基板与光组件电连接起来的带柔性基板的光组件，尤其涉及能改善高频特性的带柔性基板的光组件。

背景技术

近几年，XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable)等光收发器101，在筐体120内实装了光组件110(受光元件，发光元件)，为了确保10GBps级的高频传输特性，通过柔性基板130进行了光组件110和电路基板150(有驱动电路的板)的电连接(参照图3，参照专利文献1)。取这样的构成的理由之一是因为，不用柔性基板130，如图4所示，折弯光组件110的引线111，使其与电路基板150直接电连接(焊接)的话，在引线111部分，电感成分就会显现出来，高频特性显著劣化(参照图4)。

专利文献1：特开2001-298217号公报

专利文献2：特开平9-214086号公报

发明内容

然而，像现有例1(参照图3)的光收发器101那样，用柔性基板130进行光组件110和电路基板150的电连接的话，会产生以下问题。

参照图5，高频电流I的大部分从光组件110的本体，通过引线111、柔性基板130的布线图形132a而流向电路基板150。还有，从光组件110的本体，通过引线111，到柔性基板130的背面布线层134，也有一点点高频电流I′流动。其理由是因为，即使是直流性绝缘(引线111和背面布线层134绝缘)的，从引线111到柔性基板130的背面布线层134，也会有一点点Maxwell方程式所说明的位移电流流动。

还有，图5中，柔性基板130仅在引线111部分焊接。在此场合，柔性基板130的背面布线层134中，在圆圈围成的支脚部位134a，支脚构造(具有对电流进行分支的传输线的构造)会潜在地存在。支脚部位134a按照长度以特定的频率谐振(到支脚部位134a的电流共鸣性地增大的现象)、不希望的共模电流路形成所涉及的辐射、GND摆动(对0[V]的偏差)等就会产生，高频特性就可能(S参数、窗口的(アイ開口における)屏蔽界限等)劣化。

另外，在背面布线层134上排除了支脚部位134a的场合，支脚构造没有了，不过，在布线图形132a中高频电流I流动时会形成不希望的线状天线、环形天线，极容易产生电磁波的辐射，给外部电路带来不良影响。

本发明的主要课题是改善高频特性。

在本发明的第1视点中，在带柔性基板的光组件中，其特征在于，具备：内装了光元件并且向管座外部引出了多个引线的光组件；以及与所述光组件电连接的柔性基板，所述柔性基板在树脂层的两面上形成了第1布线层及第2布线层，所述第1布线层具有与所述引线电连接的多个布线图形，所述第2布线层对所述布线图形电绝缘地配置在所述树脂层的单侧整面上，并且至少所述第2布线层的一部分在对所述引线成为支脚构造的支脚部位的给定位置与所述管座电连接。

在本发明的上述带柔性基板的光组件中，优选的是，具备驱动所述光组件的电路基板，所述柔性基板把所述电路基板与所述光组件电连接起来，所述布线图形把所述引线和所述电路基板的驱动电路电连接起来，所述第2布线层与所述电路基板的地电连接。

在本发明的上述带柔性基板的光组件中，优选的是，上述第1布线层具有在与上述第2布线层的上述支脚部位对应的位置与上述布线图形电绝缘的假布线图形，上述假布线图形在上述支脚部位的给定位置与上述第2布线层及上述管座电连接。

在本发明的上述带柔性基板的光组件中，优选的是，上述假布线图形在上述支脚部位的给定位置与上述第2布线层是通路(ビア)连接的。

在本发明的上述带柔性基板的光组件中，优选的是，上述第2布线层在与上述管座相重叠的部位的整体或一部分与上述管座电连接。

在本发明的上述带柔性基板的光组件中，优选的是，上述第2布线层通过焊料或导电性树脂而与上述管座电连接。

根据本发明(权利要求1-7)，能使柔性基板的背面布线层中的支脚部位的谐振频率很大地上升，能消除高频特性劣化这样的问题。

附图说明

图1是示意地表示了本发明的实施方式1所涉及的光收发器的构成的(A)筐体内的侧面图，(B)从箭头L方向看时的图，(C)X-X′间的部分断面图。

图2是示意地表示了本发明的实施方式2所涉及的光收发器的构成的(A)筐体内的侧面图，(B)从箭头M方向看时的图，(C)Y-Y′间的部分断面图。

图3是示意地表示了现有例1所涉及的光收发器的构成的(A)外观斜视图，(B)筐体内的侧面图。

图4是示意地表示了现有例2所涉及的光收发器的构成的筐体内的侧面图。

图5是示意地表示了现有例1所涉及的光收发器的构成的(A)筐体内的侧面图，(B)从箭头N方向看时的图，(C)Z-Z′间的部分断面图。

图6是示意地表示了本发明的实施方式3所涉及的光收发器的构成的(A)筐体内的侧面图，(B)从箭头P方向看时的图，(C)Q-Q′间的部分断面图。

标号说明

10，110光组件(受光元件，发光元件)

11，111引线

12，112管座

20，120筐体

30，130柔性基板

31，131覆盖层

32表面布线层(第1布线层)

32a，132a布线图形

32b假布线图形

33，133聚酰亚胺层(树脂层)

34，134背面布线层(第2布线层)

34a，134a支脚部位

35，135覆盖层

40，140焊料

50，150电路基板

60焊料

70柔性基板

71覆盖层

72表面布线层(第1布线层)

72a布线图形

73聚酰亚胺层(树脂层)

74背面布线层(第2布线层)

74a支脚部位

75覆盖层

80焊料

101光收发器

具体实施方式

(实施方式1)

用附图来说明本发明的实施方式1的光收发器。图1是示意地表示了本发明的实施方式1所涉及的光收发器的构成的(A)筐体内的侧面图，(B)从箭头L方向看时的图，(C)X-X′间的部分断面图。

光收发器是通过柔性基板30进行光组件10和电路基板50的电连接而成的带柔性基板的光组件，光组件10具有筐体20、柔性基板30和电路基板50。

光组件10是用于把光信号变换为电信号，以单模光纤(SMF)或多模光纤(MMF)作为传输线，在通讯设备、网络设备、计算机、存储装置间进行数据的发送接收的装置。光组件10例如可以采用对包含传输速度1～20Gbps、频率0～17.5GHz的频率成分的数字信号进行处理的东西。光组件10实装在筐体20内，在接收侧的场合有受光元件，在发送侧的场合有发光元件。光组件10中，受光元件或发光元件(光元件)由圆筒状的筐体及管座12内装，被亚组件化。光组件10具有与受光元件或发光元件电连接并且被引出到管座12外部的多个引线11。引线11通过焊料40而与对应的布线图形32a电连接。管座12与引线11电绝缘，在背面布线层34的支脚部位34a上形成了的贯通孔中，通过焊料60而与柔性基板30的假布线图形32b及支脚部位34a电连接。

筐体20内装了光组件10、柔性基板30和电路基板50。筐体20具有光组件10的端部能通过的开口部。筐体20例如可以做成与图3(A)相同的外观构成。

柔性基板30中，在给定厚度的聚酰亚胺层33的两面上形成由给定厚度的铜箔构成的表面布线层32及背面布线层34，表面布线层32侧的面由覆盖层31覆盖，背面布线层34侧的面由覆盖层35覆盖。柔性基板30在筐体20内以弯曲了的状态被配置。柔性基板30在与光组件10的引线11对应的位置具有贯通孔，插入了该贯通孔的光组件10的引线11和对应的表面布线层32的布线图形32a电连接，光组件10的引线11和假布线图形32b及背面布线层34电绝缘。柔性基板30在背面布线层34的支脚部位34a的给定位置具有贯通孔，在该贯通孔中管座12和假布线图形32b及背面布线层34电连接，管座12和布线图形32a电绝缘。另外，柔性基板30的基板厚度例如是50μm的程度。柔性基板30的相对介电常数例如是3.4的程度。布线图形32a的各布线宽度例如是100μm的程度。

在表面布线层32上形成了与光组件10的各引线11对应的多个布线图形32a和与支脚部位34a对应的假布线图形32b。各布线图形32a通过焊料40而与对应的引线11电连接，并且与电路基板50的驱动电路的电极(未图示)电连接。假布线图形32b与各布线图形32a电绝缘，在背面布线层34的支脚部位34a形成了的贯通孔中与支脚部位34a是通路连接的，通过焊料60而与管座12电连接。

背面布线层34对在柔性基板30的贯通孔中配置的焊料40(布线图形32a)电绝缘地配置在聚酰亚胺层33的单侧整面上，在支脚部位34a的给定位置与假布线图形32b电连接，在支脚部位34a的给定位置通过焊料60而与管座12电连接，与电路基板50的GND(未图示)电连接。另外，支脚部位34a是从平面方向看去的背面布线层34中的未配置布线图形32a的部位。

电路基板50是具有驱动光组件10的电路的板，实装在筐体20内。电路基板50搭载了进行光组件10的信号处理等的电子部件(例如前置放大器IC、信号处理IC、芯片电阻、芯片电容器等；未图示)。电路基板50以GND(未图示)与背面布线层34电连接，以给定的电极(未图示)与对应布线图形32a电连接。

根据实施方式1，背面布线层34的支脚部位34a通过焊料60而与表面布线层32的假布线图形32b及光组件10的管座12电连接，因而支脚部位34a的线路长度变短，能使谐振频率上升。特别是，支脚部位34a的长度，当布线图形32a和从引线11电连接的位置起的相当于10GHz以上的频率的波长的四分之一的长度(例如，频率10GHz时为4.6mm，频率15GHz时为3.1mm，频率20GHz时为2.6mm)一致时，是有效的。

还有，背面布线层34与管座12电连接(用焊料60焊接)，从而使管座12与GND连接，因而背面布线层34中即使高频电流I′漏泄，也能抑制GND摆动(对0[V]的偏差)。换句话说，由于用焊料60焊接了背面布线层34，因而背面布线层34对高频的GND性会被强化。

还有，由于背面布线层34的支脚部位34a与管座12电连接(用焊料60焊接)，因而能使谐振频率很大地上升。

再有，由于管座12通过焊料60及背面布线层34而与电路基板50的GND(未图示)连接，因而管座12的GND被强化，即使柔性基板30的背面布线层34中有高频电流I′流动，也能抑制GND摆动。

(实施方式2)

用附图来说明本发明的实施方式2所涉及的光收发器。图2是示意地表示了本发明的实施方式2所涉及的光收发器的构成的(A)筐体内的侧面图，(B)从箭头M方向看时的图，(C)Y-Y′间的部分断面图。

实施方式2所涉及的光收发器在柔性基板70的构成方面与实施方式1所涉及的光收发器不同。

柔性基板70是在给定厚度的聚酰亚胺层73的两面上形成由给定厚度的铜箔构成的表面布线层72及背面布线层74，表面布线层72侧的面由覆盖层71覆盖，背面布线层74侧的面由覆盖层75覆盖。柔性基板70在筐体20内以弯曲了的状态被配置。柔性基板70在与光组件10的引线11对应的位置具有贯通孔，插入了该贯通孔的光组件10的引线11和对应的表面布线层72的布线图形72a电连接。另外，柔性基板70在图1那样的背面布线层74的支脚部位74a的给定位置没有贯通孔。另外，柔性基板70的基板厚度例如是50μm的程度。柔性基板70的相对介电常数例如是3.4的程度。布线图形72a的各布线宽度例如是100μm的程度。

在表面布线层72上形成了与光组件10的各引线11对应的多个布线图形72a。另外，在表面布线层72上没有实施方式1那样与支脚部位74a对应的假布线图形。各布线图形72a通过焊料40而与对应的引线11电连接，并且与电路基板50的对应的电极(未图示)电连接。

背面布线层74不与在柔性基板70的贯通孔中配置的焊料40电连接地配置在基板整面上。背面布线层74在与管座12相重叠的部位的整体或一部分不由覆盖层75覆盖，而是通过焊料80(或导电性粘着剂)而与管座12电连接。背面布线层74与电路基板50的GND(未图示)电连接。另外，支脚部位74a是从平面方向看去的背面布线层74中的未配置布线图形72a的部位。

根据实施方式2，在背面布线层74中流动的一点点高频电流I′通过焊料80流向管座12，因而能使支脚部位74a的谐振频率很大地上升。

还有，背面布线层74和管座12之间的粘着面积增大了，因而柔性基板70的GND的稳定性进一步增加，与实施方式1一样，支脚部位74a的线路长度变短，能使谐振频率很大地上升。

再有，柔性基板70和光组件10的管座12的贴紧性进一步提高，增强了抵抗诸如组装时、振荡冲击时产生的从管座12拉扯柔性基板70的力。

(实施方式3)

用附图来说明本发明的实施方式3所涉及的光收发器。图6是示意地表示了本发明的实施方式3所涉及的光收发器的构成的(A)筐体内的侧面图，(B)从箭头P方向看时的图，(C)Q-Q′间的部分断面图。

实施方式3所涉及的光收发器把实施方式1所涉及的光收发器中的焊料连接部位从2个部位变为3个部位(也可以是3个部位以上)。其他构成与实施方式1相同。

根据实施方式3，通过增加管座12和背面布线层34a的连接点，更加强化了GND，改善了高频特性。还有，因为柔性基板130的假布线图形32b和焊料60的粘着面积扩大了，所以焊料60的粘着强度就会增加。

Claims (12)

1.一种带柔性基板的光组件，其特征在于，具备：

内装了光元件并且向管座外部引出了多个引线的光组件；以及

与所述光组件电连接的柔性基板，

所述柔性基板在树脂层的两面上形成了第1布线层及第2布线层，

所述第1布线层具有与所述引线电连接的多个布线图形，

所述第2布线层对所述布线图形电绝缘地配置在所述树脂层的单侧整面上，并且至少所述第2布线层的一部分在对所述引线成为支脚构造的支脚部位的给定位置与所述管座电连接。

2.根据权利要求1所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，

所述第1布线层具有在与所述第2布线层的所述支脚部位对应的位置与所述布线图形电绝缘的假布线图形，

所述假布线图形在所述支脚部位的给定位置与所述第2布线层及所述管座电连接。

3.根据权利要求2所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述假布线图形在所述支脚部位的给定位置与所述第2布线层是通路连接的。

4.根据权利要求1所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述第2布线层在与所述管座相重叠的部位的整体或一部分与所述管座电连接。

5.根据权利要求4所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述第2布线层通过焊料或导电性树脂而与所述管座电连接。

6.根据权利要求1所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述带柔性基板的光组件是光收发器。

7.根据权利要求1所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，

具备驱动所述光组件的电路基板，

所述柔性基板把所述电路基板与所述光组件电连接起来，

所述布线图形把所述引线和所述电路基板的驱动电路电连接起来，

所述第2布线层与所述电路基板的地电连接。

8.根据权利要求7所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，

所述第1布线层具有在与所述第2布线层的所述支脚部位对应的位置与所述布线图形电绝缘的假布线图形，

所述假布线图形在所述支脚部位的给定位置与所述第2布线层及所述管座电连接。

9.根据权利要求8所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述假布线图形在所述支脚部位的给定位置与所述第2布线层是通路连接的。

10.根据权利要求7所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述第2布线层在与所述管座相重叠的部位的整体或一部分与所述管座电连接。

11.根据权利要求10所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述第2布线层通过焊料或导电性树脂而与所述管座电连接。

12.根据权利要求7所述的带柔性基板的光组件，其特征在于，所述带柔性基板的光组件是光收发器。

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