JP2002359486A - 光データリンク - Google Patents

光データリンク

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JP2002359486A
JP2002359486A JP2002054481A JP2002054481A JP2002359486A JP 2002359486 A JP2002359486 A JP 2002359486A JP 2002054481 A JP2002054481 A JP 2002054481A JP 2002054481 A JP2002054481 A JP 2002054481A JP 2002359486 A JP2002359486 A JP 2002359486A
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circuit board
data link
optical data
optical
mounting member
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Application number
JP2002054481A
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English (en)
Inventor
Shunsuke Sato
俊介 佐藤
Naoki Nishiyama
直樹 西山
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品のための搭載面積を増加可能な光デ
ータリンクを提供する。 【解決手段】 光データリンク20aは、搭載部材22
と、光素子アセンブリ24と、回路基板26と、スペー
サ32とを備える。PGA基板22は、基板22aおよ
び複数の導電性ピン22bを有する。回路基板26は一
対の面を有する。一対の面の各々には、電子素子34a
〜34eが搭載されている。光素子アセンブリ24は、
半導体光素子24fを含む。半導体光素子24fは、回
路基板26上の導電層に接続されている。スペーサ32
は、回路基板26をPGA基板22から離間するように
機能する。PGA基板22から離間された回路基板26
を設けたので、回路基板22の両面上に電子素子34a
〜34eを搭載できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光データリンクに
関する。
【0002】
【従来の技術】光データリンクは、光電変換部と、金属
製の筐体ベース部材と、この部材上に直接固定された基
板と、この基板を覆うカバーとを有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】発明者は、図15(a)
、図15(b)、図16(a)および図16(b)に示され
るような光データリンクの開発に携わっている。この光
データリンクは、金属製の筐体ベース部材2上に回路基
板4および光電変換部6が搭載されている。回路基板4
には、金属製の筐体ベース部材2に支持されたリード端
子8が設けられている。回路基板4は、金属製の筐体ベ
ース部材2に取り付けられたカバー10によって覆われ
ている。図15(b)に示されるような光データリンク1
2は、このような部品から構成されている。
【0004】図16(a)を参照すると、光データリンク
12では、回路基板4は筐体ベース部材2に直接に搭載
されている。この搭載は、回路基板4の裏面に塗られた
銀ペーストにより行われる。このために、裏面全体が、
銀ペーストを用いた接着のために利用されている。この
ため、電子部品は回路基板4の表面にのみに配置可能に
なる。故に、電子部品のための実装面積を増大するため
には、基板を大きくする必要がある。
【0005】図16(b)を参照すると、光データリンク
12では、筐体ベース部材2は、コバール製部品2a、
CuW製部品2bおよびコバール製部品2cといった複
数の部品からなる。これらの部品2a、2b、2cは、
銀ロウ付けにより組み立てられている。このため、光デ
ータリンク12の部品点数も多く、その組立が複雑であ
る。部品点数および構造上の複雑さに起因した理由によ
り、光データリンクを小型化することも容易にではな
い。
【0006】発明者は、このような光データリンクの開
発を進めるなかで、このタイプの光データリンクは、今
後、光データリンクのサイズを大きくすることなく、現
在の搭載されている電子部品をより多くの数の電子部品
を搭載することが求められることを発見した。
【0007】そこで、本発明の目的は、電子部品を搭載
するための面積を増加可能な構造を有する光データリン
クを提供することとした。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の一側面の光デー
タリンクは、搭載部材と、回路基板と、光素子アセンブ
リと、支持手段とを備える。搭載部材は、基板および複
数の導電性ピンを有する。基板は複数の孔を有する。複
数の導電性ピンは、該基板の複数の孔を貫通している。
回路基板は一対の面を有する。一対の面の各々には、電
子素子が搭載されている。回路基板の該面上には、複数
の導電性ピンの少なくとも1つに接続された導電層が設
けられている。光素子アセンブリは、半導体光素子を含
み搭載部材上に搭載されている。半導体光素子は、回路
基板上の導電層に接続されている。支持手段は、回路基
板を搭載部材から離間するように機能する。
【0009】本発明の別の側面の光データリンクは、搭
載部材と、回路基板と、光素子アセンブリと、支持部材
とを備える。支持部材は、搭載部材と回路基板との間に
配置されており、搭載部材から離間するように回路基板
を支持する。
【0010】搭載部材から離間するように配置された回
路基板を設けたので、回路基板の両面上に電子素子を搭
載できる。
【0011】以下に示される本発明に係わる特徴は、上
記の発明と組み合わされることができる。また、以下に
示される本発明に係わる特徴を任意に組み合わせること
ができ、これによって、それぞれの作用および効果並び
にその組合せにより得られる作用および効果を享受する
ことができる。
【0012】光データリンクは、回路基板を覆う導電性
カバーを更に備えてもよい。回路基板は、その一対の面
の一方が搭載部材の主面と対面するように配置されてい
る。搭載部材は、その主面上に設けられた導電膜を有す
る。これによって、回路基板は導電性カバーと搭載部材
の導電膜との間に配置される。故に、光データリンクの
耐ノイズ性が高まる。
【0013】光データリンクでは、搭載部材は、回路基
板の一方の面に搭載された電子素子を収容する収容孔を
有してもよい。電子素子を収容孔に収容するようにすれ
ば、回路基板と搭載部材との間隔を小さくできる。
【0014】光データリンクでは、搭載部材および回路
基板は、基準面に沿って配置されていてもよい。導電性
カバーは、搭載部材と回路基板との間の領域に通じるよ
うに設けられた複数の開口部を有する。この開口部は、
搭載部材と回路基板との間の領域を光データリンク外の
領域につなげる通風口として機能する。
【0015】光データリンクでは、光素子アセンブリお
よび回路基板は、搭載部材上に配置された支持部材に支
持されてもよい。回路基板は、光素子アセンブリを支持
する支持部材を利用して、搭載部材から隔置される。
【0016】光データリンクでは、回路基板は、複数の
導電性ピンが挿入された複数の孔を有してもよい。回路
基板は、複数の導電性ピンの少なくともいずれかによっ
て支持される。これによって、回路基板は、搭載部材か
ら隔置される。
【0017】光データリンクでは、搭載部材は、その主
面上に対向する面に沿って設けられた絶縁性部材を備え
てもよい。当該光データリンクが搭載されるプリント回
路基板と、光データリンクとを絶縁できる。
【0018】光データリンクでは、回路基板は、その一
辺に設けられた凹部を有する。この凹部には、光素子ア
センブリが配置されてもよい。凹部の深さに対応する長
さだけ、光データリンクの長さを短縮できる。
【0019】また、光データリンクでは、回路基板はそ
の一辺に設けられた凹部を有すると共に、搭載部材の基
板はその一辺に設けられた凹部を有してもよい。これら
の凹部には、光素子アセンブリが配置されている。この
配置によって、光素子アセンブリのための高さを搭載部
材と回路基板との間に確保する必要がない。故に、光デ
ータリンクの高さを短縮できる。
【0020】光データリンクでは、光素子アセンブリ
は、光素子搭載部材、複数の端子、レンズ保持部材、レ
ンズ、及びガイド部材を有する。以下のものが所定の軸
に沿って配置されてもよい。以下のものとは、回路基
板、光素子搭載部材、半導体光素子、レンズ保持部材、
レンズ、およびガイド部材である。搭載部材は、半導体
光素子を搭載する。搭載部材には、端子が所定の軸方向
に向くように保持されている。レンズ保持部材は、半導
体光素子を覆うように光素子搭載部材に配置されてい
る。レンズは、該レンズ保持部材に保持されている。ガ
イド部材は、レンズ保持部材上に配置されている。
【0021】本発明の更に別の側面の光データリンク
は、半導体チップと、保護部材と、熱伝導部品とを更に
備えることができる。半導体チップは、搭載部材から離
間するように配置された回路基板上に設けられている。
保護部材は、電気絶縁性を示し、半導体チップを保護し
ている。
【0022】光データリンクでは、上記の手段は、搭載
部材と回路基板との間に配置された支持部材を含み、こ
の支持部材は、搭載部材から離間するように回路基板を
支持する。熱伝導部品は、保護部材及び光素子アセンブ
リに接触するように設けられている。熱伝導部品は、半
導体チップ及び光素子アセンブリにおいて発生された熱
を放出するために役立つ。
【0023】この構成を備える光データリンクには、下
記のような例示的な形態がある。ある形態では、半導体
チップは、回路基板と導電性カバーとの間に位置してい
る。熱伝導部品は、保護部材、光素子アセンブリ及び導
電性カバーに接触するように設けられている。熱伝導部
品は、光素子アセンブリ及び半導体チップにおいて発生
された熱が導電性カバーに伝わることを可能にしてい
る。
【0024】別の形態では、半導体チップは、回路基板
と搭載部材との間に位置している。熱伝導部品は、保護
部材、光素子アセンブリ、および搭載部材に接触するよ
うに設けられているようにしてもよい。熱伝導部品は、
光素子アセンブリ及び半導体チップにおいて発生された
熱を搭載基板に伝えるために役立つ。
【0025】更に別の形態では、半導体チップは、回路
基板と搭載部材との間に位置している。回路基板は半導
体チップが搭載された領域に設けられたサーマルビアを
有しており、熱伝導部品は、サーマルビア、光素子アセ
ンブリ、および導電性カバーに接触するように設けられ
ている。熱伝導部品は、光素子アセンブリ及び半導体チ
ップにおいて発生された熱をサーマルビアを介して導電
性カバーに伝えるために役立つ。
【0026】光データリンクでは、熱伝導部品は、半導
体チップに接続された導電体に接触するように設けられ
ているようにしてもよい。この導電体からも、半導体チ
ップにおいて発生した熱が熱伝導部品に伝わる。
【0027】光データリンクでは、熱伝導部品は、この
熱伝導部品を介して電気的導通が生じないような電気絶
縁性を有している。
【0028】光データリンクでは、熱伝導部品は、導電
性カバーと保護部材及び光素子アセンブリとの間に配置
されているとき保護部材及び光素子アセンブリの外形に
合わせて変形可能なような程度の柔らかさを有してい
る。熱伝導部品の変形により、光素子アセンブリ及び保
護部材と熱伝導部品との接触面積が増加する。例えば、
光データリンクでは、熱伝導部品はシリコーンゲル材を
含むことができる。
【0029】光データリンクでは、光素子アセンブリは
半導体光素子を含み、半導体チップは半導体発光素子を
駆動するための回路素子を含む。熱伝導部品は、半導体
発光素子及び回路素子において発生する熱を光データリ
ンク外へ放出するために役立つ。
【0030】光データリンクでは、下記のような実施の
形態はあり得る。保護部材は、半導体チップを収容する
パッケージと半導体チップを覆うように回路基板に設け
られた樹脂体とのいずれか一つを含むことができる。ま
た、保護部材は半導体チップを覆うように回路基板に設
けられた樹脂体を含むことができる。さらに、半導体チ
ップはフリップチップ形態で回路基板に配置されている
ようにしてもよい。
【0031】本発明の上記の目的および他の目的、特
徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発
明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容
易に明らかになる。
【0032】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の光データリ
ンクを図面を参照しながら説明する。可能な場合には、
同一の部分には同一の符号を付する。
【0033】(第1の実施の形態)図1は、本実施の形態
に係わる光データリンクの外観を表す図面であり、図2
は本実施の形態に係わる光データリンクの内部構造を示
す図面である。図1および図2を参照すると、光データ
リンク20aが示されている。光データリンク20a
は、搭載部材22と、光素子アセンブリ24と、回路基
板26と、覆い部材28とを備える。回路基板26は、
搭載部材22上に配置されている。覆い部材28は、搭
載部材22上に配置され、これによって、回路基板26
は搭載部材22と覆い部材28との間に位置することに
なる。光素子アセンブリ24は、スペーサといった第1
の支持部材30によって支持されている。第1の支持部
材30は、搭載部材22の主面上に配置されている。こ
れによって、光素子アセンブリ24は、所定の軸方向に
向けて搭載部材22に位置決めされる。回路基板26
は、スペーサといった第2の支持部材32によって支持
されている。第2の支持部材32は、搭載部材22の主
面上に配置されている。これによって、回路基板26と
搭載部材22の主面との間に、電子部品を配置できる程
度の空間が確保される。また、回路基板26は、第1の
支持部材30によって支持されているようにしてもよ
い。第2の支持部材32は、第1の支持部材と離間して
配置されている。図2に示された実施例では、第1の支
持部材30は、搭載部材22の一対の辺の一方に面して
配置されており、第2の支持部材32は、搭載部材22
の一対の辺の他方に面して配置されている。一対の辺
は、所定の軸に交差している。
【0034】図3は搭載基板を示す。搭載部材22とし
ては、例えばPGA(pin grid array)基板がある。搭載
部材22は、基板22aおよび導電性ピン22bを有す
る。基板22aは、複数の孔を有する。これらの孔に
は、複数の導電性ピン22bが貫通している。複数の導
電性ピン22bは、所定の軸に沿った一対の配列を成し
ている。この配列は、搭載部材の一対の辺に沿って設け
られている。一対の辺は、所定の軸に沿って伸びてい
る。
【0035】基板22aの主面上には、導電膜22cが
ほぼ全面にわたって設けられている。この導電膜22c
は基準電位線に接続されるように導電性ピンの一つに接
続されている。基板22aの一辺には、基板22aは、
第1の支持部材30の配置位置を規定する位置決め孔2
2eを有する。
【0036】また、この一辺に面するように、光素子ア
センブリ24の尾部を収容するように設けられた切り欠
き部22dを有する。光素子アセンブリ24は、切り欠
き部22d内に配置された状態で、位置決め孔22eに
関して位置決めされた第1の支持部材30に支持され
る。基板22aの一辺に面するように、基板22aは、
第2の支持部材32の位置を規定する位置決め孔22h
を有する。基板22aは、1または複数の開口部22
f、22gを有する。開口部22f、22gの位置は、
回路基板26の裏面に搭載される電子素子の位置に合わ
されている。基板22aは、導電性覆い部材28の位置
決めをするための貫通孔22iを備える。この説明から
理解されるように、主要な構成部品が基板22aに関し
て位置決めされる。
【0037】再び、図2を参照すると、回路基板26
は、導電性ピン22bが挿入される複数のスルーホール
26aを有する。回路基板26は、光素子アセンブリ2
4の端子が挿入されるスルーホール26bを有する。こ
のスルーホール26bには、光素子アセンブリ24が第
1の支持部材30に保持された状態で、光素子アセンブ
リ24の端子が挿入されている。その全てが図示されて
いないけれども、回路基板26上には導電層26cから
なる配線が設けられ。これらは導電性ピン22bが挿入
される複数のスルーホール26aおよび光素子アセンブ
リ24の端子が挿入されるスルーホール26bの周囲ま
で伸びている。これらの導電層26cは、回路基板26
の一対の面の各々上に設けられている。
【0038】回路基板26の一辺には、所定の軸の方向
に向けて伸びる切り欠き部26dが設けられている。切
り欠き部26dは、光素子アセンブリ24の尾部を収容
するように設けられている。切り欠き部26dには、光
素子アセンブリ24は、切り欠き部26d内に配置され
た状態で、回路基板26の導電層26cに接続されてい
る。
【0039】図4は、覆い部材28を取り外した状態の
光データリンクを示す側面図である。光データリンク2
0aでは、光素子アセンブリ24は、切り欠き部26d
および切り欠き部22d内に配置されている。これによ
って、光データリンク20aの高さL1を縮小できる。
また、所定の軸に沿った方向に関する光データリンク2
0aの長さL2を縮小できる。
【0040】図4を参照すると、回路基板26の一対の
面26f、26gには、電子素子34a〜34eが配置
されている。回路基板26の第1の搭載面26fには、
電子素子34a、34bが搭載されている。電子素子3
4a、34bは、光素子アセンブリ24または導電性ピ
ン22bに導電層26eを介して電気的に接続されてい
る。回路基板26の第2の搭載面26gには、電子素子
34c〜34eが搭載されている。電子素子34c〜3
4eは、光素子アセンブリ24または導電性ピン22b
に導電層26eを介して電気的に接続されている。電子
素子34c、34d、34eの高さは、電子素子34
a、34bの高さよりも高い。これによって、回路基板
26と覆い部材28との間の間隔を相対的に小さくでき
る。故に、光データリンク20aの高さL1を縮小でき
る。また、電子素子34cの頭部は、基板22aの開口
部22fに挿入されていると共に、電子素子34eの頭
部は、基板22aの開口部22gに挿入されている。電
子素子34c、34eの背高が、回路基板26と基板2
2との間隔によって制限されない。故に、光データリン
ク20aの高さL1をさらに縮小できる。
【0041】図5は、図1のI−I断面において光デー
タリンク20aを示す断面図である。導電性の覆い部材
28の位置決め部28bは、基板22aの孔22iに挿
入され、これによって、覆い部材28は搭載部材22に
関して位置決めおよび固定される。光素子アセンブリ2
4および電子素子34a〜34eは、導電性の覆い部材
28によって覆われており、また基板22の主面上には
導電膜22cが設けられている。これらの導電性部分に
よって、光素子アセンブリ24および電子素子34a〜
34eは外部ノイズから遮断される。
【0042】光素子アセンブリ24は、ステムといった
光素子搭載部材24aと、レンズ保持部材24bと、レ
ンズ保持部材24bに保持されたレンズ24cと、スリ
ーブといったガイド部材24dとを備える。光素子搭載
部材24a、レンズ保持部材24b、レンズ24c、お
よびガイド部材24dは、所定の軸に沿って配置されて
いる。光素子搭載部材24aの配置面上には、レンズ保
持部材24bの一端が配置されている。レンズ保持部材
24bの他端には、ガイド部材24dが配置されてい
る。ガイド部材24dには、光コネクタといった光結合
素子が挿入されるべき方向を規定している。光素子搭載
部材24aの配置面からは、半導体光素子24fを搭載
するための搭載部24eが突出している。搭載部24e
上には、半導体光素子24fが、所定に軸に向けて配置
されており、これによって半導体光素子24fは光デー
タリンク20aの光軸に合わされている。半導体光素子
24fは、光素子搭載部材24aに設けられた端子24
gに電気的に接続されている。これによって、半導体光
素子24fは回路基板26上に配置された電子素子34
a〜34eに電気的に接続される。
【0043】半導体光素子24fが、半導体レーザとい
った半導体発光素子であるときは、光データリンク20
aは送信データリンクとして働く。半導体光素子24f
が、フォトダイオードといった半導体受光素子であると
きは、光データリンク20aは受信データリンクとして
働く。光データリンク20aでは、光コネクタ36がガ
イド部材24dに沿って 矢印A方向から挿入される。
光コネクタ36は、フェルール36aと、フェルール3
6aに一端に現れる光ファイバ36bの一端部とを含
む。
【0044】光素子アセンブリ24は、光素子搭載部材
24a、レンズ保持部材24b、およびガイド部材24
dは、金属といった導電性の材料から形成されている。
このため、光素子アセンブリ24が基板22の導電層2
2cと接触するように配置されると、導電層22cと電
気的に接続される。また、光素子アセンブリ24は、導
電性の突起24hといった接続部を備えている。突起2
4hは、光素子アセンブリ24の側面に、導電性の覆い
部材28と接触するように設けられている。これによっ
て、光素子アセンブリ24のハウジングは、導電性の覆
い部材28と電気的に接続される。光素子アセンブリ2
4の導電性の突起24hは、光データリンク20aのノ
イズ耐性を向上させる。
【0045】第2の支持部材32は、金属板および金属
ピンといった導電部32aを有する。導電部32aは、
第2の支持部材32が搭載部材22上に配置されたと
き、導電膜22cと導電性の覆い部材28とを電気的に
接続するように設けられている。これによって、導電性
の覆い部材28は、基板22の導電膜22cと電気的に
接続される。第2の支持部材32の導電部32aは、光
データリンク20aのノイズ耐性を向上させる。
【0046】第1の支持部材30は、第2の支持部材3
2と同一または類似の形態の金属板および金属ピンとい
った導電部を有するようにしてもよい。この導電部は、
第1の支持部材30が搭載部材22上に配置されたと
き、導電膜22cと導電性の覆い部材28とを電気的に
接続するように設けられている。これによって、光デー
タリンク20aのノイズ耐性が向上される。また、第1
の支持部材30は、第1の支持部材30に光データリン
ク20aが配置されたとき、光素子アセンブリ24の筐
体と導電膜22cとを電気的に接続するための導電部を
備える。
【0047】(第2の実施の形態)図6は、別の実施の形
態に係わる光データリンクを示す斜視図である。光デー
タリンク40は、絶縁性シートといった絶縁性部材38
をさらに備える。絶縁性部材38は、基板22の裏面に
沿って配置されている。絶縁性部材38は、光データリ
ンク20aがプリント回路基板50に搭載されてとき、
予測できない電気的な短絡を防止できる。
【0048】(第3の実施の形態)図7は、更に別の実施
の形態に係わる光データリンクを示す側面図である。光
データリンク44では、覆い部材28は、1または複数
の開口部28aを有する。図7に示された実施例では、
開口部28aは、覆い部材28の側面に設けられてい
る。開口部28aは、光データリンク44の内部との通
風を可能にする。これによって、電子素子および光素子
アセンブリから発生する熱が効率的に放熱される。ま
た、開口部28aは、基板22と回路基板26との間に
領域に位置合わせされている。両面実装によって電子素
子の搭載密度が増加しても、電子素子からの熱が放出さ
れる。さらに、開口部28aの形状は、所定の軸に沿っ
て伸びており、または所定の軸に沿って配置されてい
る。これによって、基板22と回路基板26との間に領
域にから効率的な放熱が可能になる。
【0049】以上、図面を参照しながら詳細に説明した
ように、回路基板の上下に電子部品のための収容空間を
設けるおようにした。これによって、回路基板の両面に
電子部品を搭載できる。故に、回路基板のサイズを縮小
できる。したがって、この構成は、光データリンクの小
型化に有効である。
【0050】光データリンクの筐体ベースに板金部品を
採用することなく、導電性ピンを備えた搭載部材を用い
た。搭載部材の構造は、板金部品より簡素である。故
に、この構造は、光データリンクのコスト低減に有効で
ある。
【0051】搭載基板が導電膜を備えれば、外来ノイズ
を遮断できる。発明者が作製した光データリンクでは、
板金部品で作製された光データリンクと同等以上の耐ノ
イズ特性が得られた。
【0052】(第4の実施の形態)図8は、更に別の実施
の形態に係わる光データリンクを示す斜視図である。図
9は本実施の形態に係わる光データリンクの内部構造を
示す図面である。図8および図9を参照すると、光デー
タリンク20bが示されている。光データリンク20b
は、搭載部材22と、光素子アセンブリ25と、回路基
板26と、覆い部材28と、熱伝導部品60とを備え
る。光データリンク20bでは、光素子アセンブリ25
の先端には、スリーブといったガイド部材52が配置さ
れている。ガイド部材52は、光ファイバ54の先端部
に取り付けられたフェルール56をガイドして、光ファ
イバ54の先端が光素子アセンブリ25と光学的に結合
されることを可能にしている。
【0053】光データリンク20bは、光素子アセンブ
リ24に代わりに光素子アセンブリ25を備えている。
光素子アセンブリ25の構造は、図5に示されるような
光素子アセンブリ24と同一の構造を備えることができ
るが、これに限定されるものではない。光素子アセンブ
リ25は、第1の支持部材30によって支持されてい
る。第1の支持部材30は、搭載部材22の主面上に配
置されており、所定の軸方向に向けて光素子アセンブリ
25を搭載部材22に位置決めしている。光素子アセン
ブリ25では、リード端子といった端子25gは、光素
子アセンブリ25から配線基板26に沿って伸び出し
て、スルーホール26bを通過するように屈曲してい
る。この屈曲により、端子25gの先端部は、搭載基板
22と対面する。
【0054】例えば、光データリンク20bは送信デー
タリンクとして働く場合、電子素子62は、光データリ
ンク20b内の半導体レーザ素子といった半導体発光素
子(例えば、図5の24e)に提供される信号を生成する
ように動作する。光データリンク20bが受信データリ
ンクとして働く場合、光データリンク20b内のフォト
ダイオードといった半導体受光素子(例えば、図5の2
4e)からの信号を増幅するように動作する。
【0055】回路基板26は、第2の支持部材32によ
って支持されている。第2の支持部材32は、搭載部材
22の主面上に配置されている。これによって、回路基
板26と搭載部材22の主面との間に、電子部品を配置
できる程度の空間が確保される。また、回路基板26
は、第1の支持部材30によって支持されているように
してもよい。第1の支持部材30は、搭載部材22の主
面上に配置されている。この形態では、第1の支持部材
30および第2の支持部材32は、搭載部材22と回路
基板26との間に配置され搭載部材22と回路基板26
との間隔を規定している。
【0056】熱伝導部品60は、図8に示されるよう
に、回路基板26と導電性カバー28との間に位置して
いる。また、熱伝導部品60の下には、図9に示される
ように、電子素子62が配置されている。熱伝導部品6
0は、回路基板26上に配置されたとき光素子アセンブ
リ25の導電部および電子素子62と接触すると共に、
導電性カバー28にも接触するように設けられている。
この接触を実現するために、熱伝導部品60は、互いに
対向する一対の面を有する。その一方の面は、電子素子
62及び光素子アセンブリ25の導電ピン25gを囲む
領域(例えば、図9に示された破線ボックス)を覆う程度
の広さの面60aである。他方の面は、導電性カバー2
8の内壁に接触するように設けられた面60bである。
熱伝導部品60は、電子素子62及び光素子アセンブリ
25からの熱を導電性カバー28に伝達するために役立
ち、熱伝達材として機能する。また、熱伝導部品60
は、側面60c〜60fを備えており、これらの側面か
らは大気に熱を放出できる。
【0057】また、熱伝導部品60は、回路基板26と
導電性カバー28との間の間隔と同程度あるいはやや大
きめの厚さを有している。さらに、熱伝導部品60は、
導電性カバー28と電子素子62および光データリンク
25との間に配置されるとき電子素子62および光デー
タリンク25の導電ピン25gの外形に合わせて変形可
能なような程度の柔らかさを示すことが好ましい。
【0058】この性質により、次のような利点がある。
圧縮変形した熱伝導部品60の応力により、熱伝導部品
60と電子素子62および光データリンク25との接触
が確実になると共に、熱伝導部品60と電子素子62お
よび光データリンク25との接触面積を大きくできる。
また、熱伝導部品60は、接触する電子素子62および
光データリンク25の外形に合うように変形するので、
熱伝導部品60を所望の形状に加工する必要がない。加
えて、熱伝導部品60は、当該熱伝導部品60を介して
光素子アセンブリ25と導電性カバー28との間に電気
的導通が生じないような電気絶縁性を有する。
【0059】電子素子62および光素子アセンブリ25
と熱伝導部品60との接触が熱伝導部品60の変形によ
り生じる。電子素子62および光素子アセンブリ25か
らの熱は、熱伝導部品60中を拡散して広がる。熱伝導
部品6と導電性カバー28との接触面積は、電子素子6
2および光素子アセンブリ25と熱伝導部品6との接触
面積に比べて大きい。この熱は、より大きな接触面を介
して導電性カバー28に伝わるので、放熱が効率的にな
る。
【0060】また、好ましくは、熱伝導部品60は、密
着性を有することが好ましく、この特性により、熱伝導
部品60と被接触部品との接触の維持が容易になる。
【0061】発明者は次のように考えている。熱伝導部
品60のための材料の特性として、熱伝導率が2.0W
/m・K程度以上である好ましい。熱伝導部品60の材
料として、シリコーンゲル材が例示される。
【0062】図8および図9を参照すると、配線基板2
6上には、電子素子62に接続された配線層26h、2
6i及び26jを備えている。熱伝導部品60は、これ
らの配線層26h、26i及び26jの少なくともいず
れかにも接触することが好ましい。配線層26h及び2
6jとの接触により、これらの配線層を介して電子素子
62からの熱を受けることがきる。また、配線基板26
上の配線層26iは、光素子アセンブリ25の導電ピン
25gおよび電子素子62に接続されている。配線層2
6iとの接触により、熱伝導部品60は、配線層26i
を介して光素子アセンブリ25および電子素子62の両
方からの熱を受ける。これにより、光素子アセンブリ2
5と電子素子62との間の熱的な相互干渉が低減され
る。
【0063】図10は、図8のII-II線に沿ってとられ
光データリンク20bを示す断面図である。光データリ
ンク20bでは、熱伝導部品60は、電子素子62の上
面および側面に接触するように設けられている。図11
は、光データリンク20bに用いられている配線基板2
6を示す平面図である。図11において、熱伝導部品6
0は、破線で囲まれた領域内に位置する。熱伝導部品6
0は、電子素子62に接続された配線層26h、26i
及び26jといった導電体に接触する共に電子素子62
を覆うように位置決めされている。さらに、熱伝導部品
60は、光素子アセンブリ25の導電性端子25gとい
った導電体に接触するように位置決めされている。
【0064】図12(a)は、図8に示されたIII-III線
に沿ってとられ光データリンクを示す断面図である。図
12(a)は、電子素子62を詳細に示している。電子素
子62は、リードフレーム62aと、半導体チップ62
bと、封止用樹脂体62cとを備えている。電子素子6
2では、リードフレーム62a上に半導体チップ62b
が配置されており、この半導体チップ62bを封止用樹
脂体62cが覆っている。
【0065】この電子素子62は、配線基板26上に搭
載されている。封止用樹脂体62cからは、リードフレ
ーム62aの一部が伸び出して外部リード端子62dを
形成している。外部リード端子62dは、配線基板26
上に設けられた配線層26h及び26iに、半田といっ
た導電性接続部材を介して接続されている。
【0066】熱伝導部品60は、封止用樹脂体62c、
外部リード端子62d、導電層26i及び26h、並び
に光素子アセンブリ25(リード端子25g)の外形に合
わせて変形している。つまり、この変形により凹部が熱
伝導部品60に形成され、凹部は、配線基板26上の導
電層26i及び26h、外部リード端子62d、並びに
光素子アセンブリ25(リード端子25g)の形状に対応
している。この凹部の形成により、熱伝導部品60が部
品62c、62d、62d、25、26i及び26hの
全てに接触できるようになる。
【0067】図12(b)は、図8に示されたIII-III線
と同等の断面線に沿ってとられ別形態の光データリンク
を示す断面図である。図12(b)は、別形態の光データ
リンクに含まれる電子素子64を詳細に示している。電
子素子64は、配線層26h及び26i上に設けられた
金属バンプといった電極64aと、電極64a上に配置
された半導体チップ64bと、半導体チップ64b及び
電極64aを覆う封止用樹脂部64cとを有する。この
形態では、半導体チップ64bはフリップチップ形態で
実装されており、半導体チップ64bのパッド電極は、
電極64aを介して配線層26i及び26hに接続され
ている。封止用樹脂部64cは、半導体チップ64aを
配線基板26上に搭載した後に、封止用樹脂材を配線基
板26上の半導体チップ64aに滴下して固化すること
により得られる。
【0068】熱伝導部品60は、封止用樹脂部64c、
導電層26i及び26h、並びにリード端子25gの外
形に合わせて変形している。つまり、この変形により熱
伝導部品60に凹部が形成され、この凹部は配線基板2
6上の導電層26h及び26j、封止用樹脂部64c、
並びにリード端子25gの形状に対応している。この凹
部の形成により、熱伝導部品60は部品64c、26
h、26i、25の全てに接触できるようになる。
【0069】図12(c)は、図8に示されたIII-III線
と同等の断面線に沿ってとられ別の形態の光データリン
クを示す断面図である。図12(c)は、別の形態の光デ
ータリンクに含まれる電子素子66の内部を詳細に示
す。
【0070】電子素子66は、半導体チップ64aと、
配線部材66bと、封止用樹脂部66cとを有する。半
導体チップ64aは、配線基板26上に配置されてい
る。配線部材66bは、半導体チップ64a上にパッド
電極と配線層26h及び26iとを接続しており、例え
ば、ボンディングワイヤにより実現される。封止用樹脂
部66cは、半導体チップ66a及び配線部材66bを
覆う。
【0071】この形態では、半導体チップ66aは、ト
ランジスタといった能動素子が設けられた面と対向する
面(裏面)にメタル層を有しており、このメタル層と配線
基板上にメタル層26kとが接着部材66dを介してボ
ンディングされている。封止用樹脂部66cは、半導体
チップ66aを配線基板26上に搭載してワイヤボンデ
ィングが終了した後に、封止用樹脂を配線基板26上の
半導体チップ64a上に滴下して固化することにより得
られる。
【0072】熱伝導部品60は、封止用樹脂部66c、
導電層26i及び26h、並びにリード端子25gの外
形に合わせて変形している。つまり、この変形により熱
伝導部品60に凹部が形成され、この凹部は、配線基板
26上の導電層26i及び26h、封止用樹脂部66
c、並びにリード端子25gの形状に対応している。こ
の凹部の形成により、熱伝導部品60は部品66c、2
6i、26h、25の全てに接触できるようになる。
【0073】図12(a)〜12(c)に示された形態にお
いて、封止用樹脂体62c並びに封止用樹脂部64c及
び66cは、半導体チップを保護する保護部材として働
いている。また、光素子アセンブリ25及並びに導電層
26h、26i及び26jと導電性カバー28との間に
熱伝導部品60を介する導通経路が生じないように、熱
伝導部品60は電気絶縁性を有する。
【0074】(第5の実施の形態)図13は、図8のII-I
I線と同等の断面線に沿ってとられ光データリンク20
cを示す断面図である。光データリンク20cでは、電
子素子62は、配線基板26と搭載基板22との間に位
置しており、配線基板26の一方の面26g上の搭載領
域に搭載されている。配線基板26は、搭載領域に設け
られた複数のサーマルビア26mを備える。サーマルビ
ア26mは、電子素子62の裏面に接触している。一
方、熱伝導部品61は、配線部材26と導電性カバー2
8との間に配置されており、配線部材26の搭載領域及
び導電性カバー28に接触している。故に、電子素子6
2において発生した熱は、サーマルビア26m及び熱伝
導部品61を介して導電性カバー28に伝達されて、導
電性カバー28から放散される。
【0075】また、熱伝導部品61は、光素子アセンブ
リ25の導電性ピン25gといった導電体に接触するよ
うに設けられている。故に、熱伝導部品61は、電子素
子62および光素子アセンブリ25からの熱を導電性カ
バー28に伝達するために役立つ。
【0076】熱伝導部品61は、導電性カバー28と光
素子アセンブリ25との間に配置されているとき光素子
アセンブリ25の外形に合わせて変形可能なような程度
の柔らかさを示すことが好ましい。
【0077】熱伝導部品61は、光素子アセンブリ25
と導電性カバー28との間に当該熱伝導部品61を介す
る導通経路が生じないような電気絶縁性を有する。
【0078】(第6の実施の形態)図14は、図8のII-I
I線と同等の断面線に沿ってとられ光データリンク20
dを示す断面図である。光データリンク20dでは、電
子素子62は、配線基板26の一方の面26g上の搭載
領域に搭載されており、配線基板26と搭載基板22と
の間に位置している。一方、熱伝導部品60は、配線部
材26と搭載部材22との間に配置されており、配線部
材26、電子素子60及び搭載部材22に接触してい
る。故に、電子素子62において発生した熱は、熱伝導
部品60を介して搭載部材22に伝達されて、搭載部材
22から放散する。
【0079】また、熱伝導部品60は、導電性ピン24
gといった光素子アセンブリ24の導電体に接触するよ
うに設けられている。更に、配線基板26の面26g上
には、電子部品62に接続された配線層26nが設けら
れている。故に、熱伝導部品60は、配線層26n、電
子素子62及び光素子アセンブリ24からの熱を搭載部
材22に伝達するために役立つ。
【0080】熱伝導部品60は、搭載部材22と電子素
子62及び光素子アセンブリ24との間に配置されてい
るとき電子素子62及び光素子アセンブリ24の外形に
合わせて変形可能なような程度の柔らかさを示すことが
好ましい。
【0081】熱伝導部品60は、光素子アセンブリ2
4、搭載部材22上の導電膜22c、及び配線基板26
上に配線層26nの間に当該熱伝導部品60を介する導
通経路が生じないような電気絶縁性を有する。
【0082】以上説明したように、熱伝導部品は、光デ
ータリンク内の発熱源に新たな放熱経路を提供できる。
この放熱経路により、発熱する部品の熱暴走を抑えるこ
とができる。故に、光データリンクの動作温度範囲を拡
大することが可能になる。また、本実施の形態における
光データリンクは、高温においても良好な伝送波形を示
した。
【0083】好適な実施の形態において本発明の原理を
図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から
逸脱することなく配置および詳細において変更され得る
ことができることは、当業者によって認識される。例え
ば、本実施の形態では、回路基板が支持部材によって支
持されているけれども、搭載部材の基板から離間された
状態で、回路基板が導電性ピンによって支持されている
ようにしてもよい。また、搭載部材の基板と回路基板を
離間できる構造であれば、本実施の形態に開示された特
定の構成に限定されるものではない。したがって、特許
請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正お
よび変更に権利を請求する。
【0084】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
わる光データリンクは、搭載部材から隔置するように回
路基板を支持するための支持手段を有する。搭載部材か
ら隔置されるように回路基板を設けたので、回路基板の
両面上に電子素子を搭載できる。
【0085】したがって、電子部品を搭載するための面
積を増加可能な構造を有する光データリンクが提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、第1の実施の形態に係わる光データリ
ンクの外観を示す図面である。
【図2】図2は、第1の実施の形態に係わる光データリ
ンクの内部構造を示す図面である。
【図3】図3は、光データリンクのための搭載部材を示
す図面である。
【図4】図4は、図2に示された光データリンクの側面
を示す図面である。
【図5】図5は、図1に示された光データリンクのI−
I断面を示す図面である。
【図6】図6は、第2の実施の形態に係わる光データリ
ンクの外観を示す図面である。
【図7】図7は、第3の実施の形態に係わる光データリ
ンクを示す図面である。
【図8】図8は、第4の実施の形態に係わる光データリ
ンクを示す斜視面である。
【図9】図9は、第4の実施の形態に係わる光データリ
ンクの内部構造を示す図面である。
【図10】図10は、図8に示された光データリンクの
II−II断面を示す図面である。
【図11】図11は、図8に示された光データリンクの
ための配線基板を示す平面図である。
【図12】図12(a)は、図8に示されたIII-III線に
沿ってとられ光データリンクを示す断面図である。図1
2(b)は、III-III線と同等の断面線に沿ってとられ光
データリンクを示す断面図である。図12(c)は、III-
III線と同等の断面線に沿ってとられ光データリンクを
示す断面図である。
【図13】図13は、図8に示されたII-II線と同等の
断面線に沿ってとられ光データリンクを示す断面図であ
る。
【図14】図14は、図8に示されたII-II線と同等の
断面線に沿ってとられ光データリンクを示す断面図であ
る。
【図15】図15(a)および図15(b)は、本発明の光
データリンクと比較するための光データリンクを示す図
面である。
【図16】図16(a)は、本発明の光データリンクと比
較するための光データリンクを示す図面である。図16
(b)は、本発明の光データリンクと比較するための光デ
ータリンクのための板金部品を示す図面である。
【符号の説明】
20a、20b、20c、20d、40、44…光デー
タリンク、22…搭載部材、24…光素子アセンブリ、
26…回路基板、28…覆い部材、30…第1の支持部
材、32…第2の支持部材、34a〜34e…電子部
品、36…光コネクタ、60、61…熱伝導部品、6
2、64、66…電子部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 BA12 DA03 DA04 DA05 DA06 DA15 DA31 DA38 5E322 AA01 AA11 AB04 FA04 5F073 BA01 FA07 FA21 FA30

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の孔を有する基板および該基板の複
    数の孔を貫通する複数の導電性ピンを有する搭載部材
    と、 前記複数の導電性ピンの少なくとも1つに接続された導
    電層を有する一対の面を有し前記一対の面の各々に電子
    素子を搭載する回路基板と、 前記回路基板上の導電層に接続された半導体光素子を含
    み前記搭載部材上に搭載された光素子アセンブリと、 前記搭載部材から離間するように前記回路基板を支持す
    るための手段と、を備える光データリンク。
  2. 【請求項2】 前記回路基板を覆う導電性カバーを更に
    備え、 前記回路基板は、その一対の面の一方が前記搭載部材の
    主面と対面するように配置され、 前記搭載部材は、その主面上に設けられた導電膜を有す
    る、請求項1に記載の光データリンク。
  3. 【請求項3】 前記搭載部材は、前記回路基板の一方の
    面に搭載された電子素子を収容する収容孔を有する、請
    求項1に記載の光データリンク。
  4. 【請求項4】 前記搭載部材および前記回路基板は、基
    準平面に沿って配置されており、 前記導電性カバーは、前記搭載部材と前記回路基板との
    間の領域に通じるように設けられた複数の開口部を有す
    る、請求項2または請求項3に記載の光データリンク。
  5. 【請求項5】 前記光素子アセンブリおよび前記回路基
    板は、前記搭載部材上に配置された支持部材に支持され
    ている、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の光デー
    タリンク。
  6. 【請求項6】 前記搭載部材は、その主面上に対向する
    面に沿って設けられた絶縁性部材を備える、請求項2ま
    たは請求項4に記載の光データリンク。
  7. 【請求項7】 前記回路基板は、前記複数の導電性ピン
    が挿入された複数の孔を有する、請求項1〜請求項6の
    いずれかに記載の光データリンク。
  8. 【請求項8】 前記光素子アセンブリは、前記半導体光
    素子を搭載する素子搭載部材と、所定の軸方向に向けて
    該素子搭載部材に保持されている端子と、前記半導体光
    素子を覆うように前記素子搭載部材に配置されたレンズ
    保持部材と、該レンズ保持部材に保持されたレンズと、
    前記レンズ保持部材上に配置されたガイド部材とを有
    し、 前記回路基板、前記素子搭載部材、前記半導体光素子、
    前記レンズ保持部材、前記レンズ、および前記ガイド部
    材は前記所定の軸に沿って配置されている、請求項1〜
    請求項7のいずれかに記載の光データリンク。
  9. 【請求項9】 前記回路基板は、その一辺に設けられた
    凹部を有し、該凹部に前記光素子アセンブリは配置され
    ている、請求項1〜請求項8のいずれかに記載の光デー
    タリンク。
  10. 【請求項10】 前記回路基板はその一辺に設けられた
    凹部を有し、 前記搭載部材の基板は、その一辺に設けられた凹部を有
    し、 前記光素子アセンブリは、前記回路基板および前記搭載
    部材の基板の該凹部に配置されている、請求項1〜請求
    項9のいずれかに記載の光データリンク。
  11. 【請求項11】 前記回路基板上に配置された半導体チ
    ップと、 前記半導体チップを覆う電気絶縁性の保護部材と、 前記保護部材及び前記光素子アセンブリに接触するよう
    に設けられた熱伝導部品とを更に備え、 前記手段は、前記搭載部材と前記回路基板との間に配置
    された支持部材を含み、 前記支持部材は、前記搭載部材から離間するように前記
    回路基板を支持する、請求項1〜請求項10のいずれか
    に記載光データリンク。
  12. 【請求項12】 前記回路基板を覆う導電性カバーと、 前記回路基板上に配置された半導体チップと、 前記半導体チップを覆う電気絶縁性の保護部材と、 前記保護部材、前記光素子アセンブリ、および前記導電
    性カバーに接触するように設けられた熱伝導部品とを更
    に備え、 前記半導体チップは、前記回路基板と前記導電性カバー
    との間に位置している、請求項1〜請求項10のいずれ
    かに記載の光データリンク。
  13. 【請求項13】 前記回路基板を覆う導電性カバーと、 前記回路基板上に配置された半導体チップと、 前記半導体チップを覆う電気絶縁性の保護部材と、 前記保護部材、前記光素子アセンブリ、および前記搭載
    部材に接触するように設けられた熱伝導部品とを更に備
    え、 前記半導体チップは、前記回路基板と前記搭載部材との
    間に位置している、請求項1〜請求項10のいずれかに
    記載の光データリンク。
  14. 【請求項14】 前記回路基板を覆う導電性カバーと、 前記回路基板上に配置された半導体チップと、 前記半導体チップを覆う電気絶縁性の保護部材と、 前記保護部材、前記光素子アセンブリおよび前記導電性
    カバーに接触するように設けられた熱伝導部品とを更に
    備え、 前記回路基板は、前記半導体チップが搭載されて領域に
    設けられたサーマルビアを有しており、 前記熱伝導部品は、前記サーマルビアに接触するように
    設けられており、 前記半導体チップは、前記回路基板と前記搭載部材との
    間に位置している、請求項1〜請求項10のいずれかに
    記載の光データリンク。
  15. 【請求項15】 前記熱伝導部品は、前記半導体チップ
    に接続された導電体に接触するように設けられている、
    請求項11に記載の光データリンク。
  16. 【請求項16】 前記熱伝導部品は、この熱伝導部品を
    介する電気的導通が生じないような電気絶縁性を有す
    る、請求項11に記載の光データリンク。
  17. 【請求項17】 前記熱伝導部品は、前記導電性カバー
    と前記保護部材及び前記光素子アセンブリとの間に配置
    されるとき前記保護部材及び前記光素子アセンブリの外
    形に合わせて変形するような柔らかさを示す、請求項1
    2に記載の光データリンク。
  18. 【請求項18】 前記熱伝導部品はシリコーンゲル材を
    含む、請求項11に記載の光データリンク。
  19. 【請求項19】 前記光素子アセンブリは半導体光素子
    を含み、 前記半導体チップは、前記半導体光素子を駆動するため
    の回路素子を含む、請求項11に記載の光データリン
    ク。
  20. 【請求項20】 前記保護部材は、パッケージおよび樹
    脂体のいずれか一つを含み、前記パッケージは前記半導
    体チップを収容しており、前記樹脂体は、前記半導体チ
    ップを覆うように前記回路基板に設けられている、請求
    項11に記載の光データリンク。
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