JP2004087802A

JP2004087802A - 光通信装置

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Publication number: JP2004087802A
Application number: JP2002246839A
Authority: JP
Inventors: Akio Abe; 阿部　昭男; Kazuya Sasaki; 佐々木　和哉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18
Also published as: US6973227B2; US20040042706A1

Abstract

【課題】本発明は、主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる光通信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】レーザダイオードモジュ−ル３４の複数の主信号リ−ド５０，５１を接続するプリント配線板３２の複数のランド４５ａ，４５ｃを、プリント配線板の端面に近接させて配置し、レーザダイオードモジュ−ルの補助信号リ−ド５２を接続するプリント配線板のランド４５ｂを、プリント配線板の端面から一定距離だけ離間して配置したことにより、主信号リ−ドの長さを短くすることで主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる。
【選択図】　　　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信装置に関し、特に、光伝送路に接続されて電気信号と光信号との変換を行う光通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光通信装置としては、参考文献１：米国特許第５，８７５，０４７号に記載のものや、参考文献２：米国特許第５，５３７，７３７号に記載のものがある。
【０００３】
図１（Ａ），（Ｂ）は、参考文献１に記載された従来の光通信装置の一例の平面図及び側面図を示す。この光通信装置は、光ファイバコードを含まない所謂レセプタクル型光モジュールと呼ばれるものである。図１において、同軸型ＬＤ（レーザダイオード）モジュール１０はリード１１ａ〜１１ｄを有している。プリント配線板１２にはその端面から一定距離だけ離間してランド１４ａ〜１４ｄが一列に配置されており、リード１１ａ〜１１ｄそれぞれの先端はランド１４ａ〜１４ｄに直接接続されている。
【０００４】
図２は、参考文献２に記載された従来の光通信装置の他の一例の側面図を示す。同図中、同軸型ＬＤモジュ−ル２０のリ−ド２１は平坦加工されている。同軸型ＬＤモジュ−ル２０は基台部２２に設けられた凹部２３に収納され、平坦加工されたリ−ド２１はボンディングワイヤ２５によってプリント配線板２６に設けられたランド２７に接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示す従来装置では、ランド１４ａ〜１４ｄがプリント配線板１２の端面から一定距離だけ離間して配置されているために、各リード１１ａ〜１１ｄの長さが長くなり、リ−ド１１ａ〜１１ｄのインダクタンスが増加することで、リード１１ａ〜１１ｄのいずれかを介して同軸型ＬＤモジュール１０に供給される主信号の波形がなまり、高周波特性が悪化するという問題があった。この対策として、主信号なまりの補正回路を追加する方法があるが、補正回路のサイズが大きくなるという問題がある。
【０００６】
また、図２に示す従来装置では、ワイヤボンデイングを行う装置の外形制約を受けてリ−ド２１の平坦加工部分をＬＤモジュ−ル２０の外形から離れた所に設定が必要となり、このためリ−ド２１が長くなってしまう。また、ボンデイングワイア２５の断線防止の制約から、ボンデイングワイア２５を曲げ形状（ル−プ形状）にする必要が生じ、ボンデイングワイア２５が長くなってしまう。ボンデイングワイア２５はリードに比べると極めて細いためにインダクタンスが増加し、このため、ＬＤモジュール２０に供給される主信号の波形がなまり、高周波特性が悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる光通信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、レーザダイオードモジュ−ルの複数の主信号リ−ドを接続するプリント配線板の複数のランドを、プリント配線板の端面に近接させて配置し、
レーザダイオードモジュ−ルの補助信号リ−ドを接続するプリント配線板のランドを、プリント配線板の端面から一定距離だけ離間して配置したことにより、主信号リ−ドの長さを短くすることで主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、レーザダイオードモジュ−ルの補助信号リ−ドを接続するプリント配線板のランドは、ランドに対して所定の厚みを持った絶縁材で周囲を囲まれていることにより、
補助信号リ−ドを接続するプリント配線板のランドと複数の主信号リ−ドを接続するプリント配線板の複数のランド間の短絡を防止できる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、レーザダイオードモジュ−ルは、複数の主信号リ−ドをプリント配線板に当接するよう近接させた状態で配置することにより、
主信号リ−ドの長さを短くすることができ、これにより、主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図３は本発明の光送信装置２８の一実施例の平面図、図４は本発明の光送信装置２８の一実施例の正面図を示す。なお、図３はリードフォーミングする前を表し、図４はリードフォーミングした後を表している。
【００１２】
図３及び図４において、複数のリード３０ａを有するリードフレーム３０上にプリント配線板３２と、ＬＤ（レーザダイオード）モジュール３４が搭載されている。ＬＤモジュール３４は内部にレーザダイオード及びレンズ等を含んだＬＤパッケージ３８と、ＬＤパッケージ３８に固定されたフェルールアセンブリ４０とを含んでいる。
【００１３】
アセンブリ４０はボアを有する金属部材４２と、金属部材４２のボア内に挿入固定されたジルコニアキャピラリ４４と、ジルコニアキャピラリ４４内に挿入固定された光ファイバとを有している。
【００１４】
リードフレーム３０は開口部３１を有しており、この開口部３１内にＬＤモジュール３４のＬＤパッケージ３８を部分的に挿入して、フェルールアセンブリ４０の金属部材４２をリードフレーム３０に溶接することにより、ＬＤモジュール３４がリードフレーム３０上に搭載される。また、プリント配線板３２上にはＬＤに主信号を供給して駆動するためのドライバＩＣ（集積回路）３６が実装されている。
【００１５】
ＬＤモジュール３４は、図５の底面図に示すように、主信号リ−ド５０，５１と、補助信号リード５２とを有している。主信号リ−ド５０，５１にはＬＤの駆動信号が供給される。補助信号リード５２は、ＬＤパッケージ３８内に収容されているモニタ用のフォトダイオード（ＰＤ）のリードである。なお、主信号リ−ド５１は共通電位とされてフォトダイオードの補助信号出力にも共用される。
【００１６】
図５に示すように、ＬＤモジュール３４は主信号リ−ド５０，５１をプリント配線板３２に当接するよう接近させ、補助信号リード５２がプリント配線板３２から離間した状態で配置する。
【００１７】
ここで、従来のプリント配線板６２では、図６に示すように、プリント配線板６２の端面６２ａから一定距離Ｌだけ離間してランド６４ａ〜６４ｃが一列に配置され、ランド６４ａ〜６４ｃの周囲は絶縁性のレジストインキ６５（ハッチング部分）が塗布されている。このプリント配線板６２ではランド６４ａ〜６４ｃが端面６２ａから離間しているためにリード６１ａ，６１ｂ，６１ｃの長さが長くなる。
【００１８】
リードの長さを短くするために、図７に示すように、プリント配線板７２の端面７２ａに近接させてランド７４ａ〜７４ｃを一列に配置することが考えられるが、この場合、ランドに対して所定の厚みを持ったレジストインキ７５（ハッチング部分）をプリント配線板７２の端面７２ａまで塗布できない。レジストインキ７５はランド７４ａ〜７４ｃにリード７１ａ〜７１ｃを接着させるための熱硬化型導電性接着剤がランドの周囲に流れ出ないようにする壁の役割も有しており、レジストインキ７５の塗布されていないプリント配線板７２の端面部７２ｂ，７２ｃを伝って漏れ出し、ランド７４ａ，７４ｂ間またはランド７４ｂ，７４ｃ間で短絡障害が発生するおそれがある。
【００１９】
これに対処すべく、本発明では図８に示すように、プリント配線板３２の端面３２ａに近接させてランド４５ａ，４５ｃを配置し、端面３２ａから一定距離Ｌだけ離間し、かつ、ランド４５ａ，４５ｃの間にランド４５ｂを配置することで、ランド４５ａ〜４５ｃを千鳥状に配置している。ランド４５ａ，４５ｃには主信号リ−ド５１，５０が熱硬化型導電性接着剤または半田で接続され、ランド４５ｂには補助信号リード５２が熱硬化型導電性接着剤または半田で接続される。
【００２０】
ランド４５ａ，４５ｃは端面３２ａ側の一辺を除いて、ランドに対して所定の厚みを持ったレジストインキ４６（ハッチング部分）に囲まれており、ランド４５ｂは周囲を全てレジストインキ４６に囲まれている。この場合、ランド４５ａ，４５ｃからレジストインキ４６の塗布されていないプリント配線板３２の端面部３２ｂに対し熱硬化型導電性接着剤または半田が多少漏れ出すことがあっても、ランド４５ａ，４５ｃ間は大きく離間しており短絡することはない。また、ランド４５ｂは端面３２ａから一定距離Ｌだけ離間して周囲を全てレジストインキ４６に囲まれているため、ランド４５ａ，４５ｂ間またはランド４５ｂ，４５ｃ間で短絡のおそれはない。
【００２１】
また、主信号リ−ド５１，５０が接続されるランド４５ａ，４５ｃはプリント配線板３２の端面３２ａに近接させており、更に、ＬＤモジュール３４は主信号リ−ド５０，５１をプリント配線板３２に当接するよう接近させて配置するためにリード５０，５１の長さを短くすることができる。
【００２２】
これにより、リ−ド５０，５１のインダクタンスを低減することができ、主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる。なお、補助信号リード５２は多少長くなっても、フォトダイオードのモニタ出力がなまるだけで実用上の問題はない。
【００２３】
図９に、本発明装置と従来装置におけるシミュレーション結果のアイパターンを示す。図９（Ａ）はリード５０，５１の長さを短くした本発明装置の理想条件下でのアイパターンを示し、図９（Ｂ）はリード５０，５１の長さを短くした本発明装置の悪条件下でのアイパターンを示す。なお、アイパターンは、上下の長方形と中央の六角形との間の規格内にあるときに信号識別の誤りがなく良好な特性であり、図９（Ａ），（Ｂ）共に所定マージンを持ち、良好な特性が得られている。
【００２４】
これに対して、図９（Ｃ）はリード６１ａ，６１ｃが長い従来装置の理想条件下でのアイパターンを示し、アイパターンが上部の長方形に近く所定マージンが得られていない。図９（Ｄ）はリード６１ａ，６１ｃが長い従来装置の悪条件下でのアイパターンを示し、アイパターンが上部の長方形に重なって所望の特性が得られていない。
【００２５】
なお、レジストインキ４６が請求項記載の絶縁材に対応する。
【００２６】
（付記１）　同軸型レーザダイオードモジュ−ルとプリント配線板とを接続して構成される光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルの複数の主信号リ−ドを接続する前記プリント配線板の複数のランドを、前記プリント配線板の端面に近接させて配置し、
前記レーザダイオードモジュ−ルの補助信号リ−ドを接続する前記プリント配線板のランドを、前記プリント配線板の端面から一定距離だけ離間して配置したことを特徴とする光通信装置。
【００２７】
（付記２）　付記１記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルの補助信号リ−ドを接続する前記プリント配線板のランドは、前記ランドに対して所定の厚みを持った絶縁材で周囲を囲まれていることを特徴とする光通信装置。
【００２８】
（付記３）　付記２記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルの複数の主信号リ−ドを接続する前記プリント配線板の複数のランドは、前記プリント配線板の端面側の一辺を除いて前記絶縁材で周囲を囲まれていることを特徴とする光通信装置。
【００２９】
（付記４）　付記１乃至３のいずれか記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルは、複数の主信号リ−ドを前記プリント配線板に当接するよう近接させた状態で配置することを特徴とする光通信装置。
【００３０】
（付記５）　付記４記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルは、補助信号リ−ドを前記プリント配線板から離間した状態で配置することを特徴とする光通信装置。
【００３１】
（付記６）　付記１乃至５のいずれか記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルの複数の主信号リ−ドのうちいずれか１つは、共通電位とされて補助信号の出力に共用されることを特徴とする光通信装置。
【００３２】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、主信号リ−ドの長さを短くすることで主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、補助信号リ−ドを接続するプリント配線板のランドと複数の主信号リ−ドを接続するプリント配線板の複数のランド間の短絡を防止できる。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、主信号リ−ドの長さを短くすることができ、これにより、主信号の波形なまりを小さくすることができ、高周波特性の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光通信装置の一例の平面図及び側面図である。
【図２】従来の光通信装置の他の一例の側面図である。
【図３】本発明の光送信装置の一実施例の平面図である。
【図４】本発明の光送信装置２８の一実施例の正面図である。
【図５】ＬＤモジュールの底面図である。
【図６】従来のプリント配線板の平面図である。
【図７】従来考えられたプリント配線板の平面図である。
【図８】本発明のプリント配線板の平面図である。
【図９】本発明装置と従来装置におけるシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
３０　リードフレーム
３０ａ　リード
３１　開口部
３２　プリント配線板
３４　ＬＤモジュール
３６　ドライバＩＣ
３８　ＬＤパッケージ
４０　フェルールアセンブリ
４２　金属部材
４４　ジルコニアキャピラリ
４５ａ〜４５ｃ　ランド
４６　レジストインキ
５０，５１　主信号リ−ド
５２　補助信号リード

Claims

同軸型レーザダイオードモジュ−ルとプリント配線板とを接続して構成される光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルの複数の主信号リ−ドを接続する前記プリント配線板の複数のランドを、前記プリント配線板の端面に近接させて配置し、
前記レーザダイオードモジュ−ルの補助信号リ−ドを接続する前記プリント配線板のランドを、前記プリント配線板の端面から一定距離だけ離間して配置したことを特徴とする光通信装置。
請求項１記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルの補助信号リ−ドを接続する前記プリント配線板のランドは、前記ランドに対して所定の厚みを持った絶縁材で周囲を囲まれていることを特徴とする光通信装置。
請求項２記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルの複数の主信号リ−ドを接続する前記プリント配線板の複数のランドは、前記プリント配線板の端面側の一辺を除いて前記絶縁材で周囲を囲まれていることを特徴とする光通信装置。
請求項１乃至３のいずれか記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルは、複数の主信号リ−ドを前記プリント配線板に当接するよう近接させた状態で配置することを特徴とする光通信装置。
請求項４記載の光通信装置において、
前記レーザダイオードモジュ−ルは、補助信号リ−ドを前記プリント配線板から離間した状態で配置することを特徴とする光通信装置。