JP2005191432A

JP2005191432A - 光トランシーバ用回路基板とその取付構造

Info

Publication number: JP2005191432A
Application number: JP2003433500A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ogura; 正紀小椋; Izumi Fukasaku; 泉深作
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】信号劣化やコストアップを防ぎつつ折り曲げ部の周囲が撓んだり歪んだりするのを防ぐことができる光トランシーバ用回路基板とその取付構造を提供する。
【解決手段】回路基板１８の端部に並行に延びる複数の舌片部６、７を形成すると共に、これら舌辺部６、７の基端側に幅狭のくびれ部８をそれぞれ形成し、上記それぞれの舌片部６、７の先端に発光素子モジュール１１または受光素子モジュール１２を実装したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子モジュールや受光素子モジュールを実装する光トランシーバ用回路基板及びその取付構造に関するものである。

レーザダイオード（ＬＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）等を実装する光トランシーバ用回路基板を光トランシーバのハウジング上に固定する場合、ＬＤ等の高さをカプラ等の光導波路に合わせ、光軸を一致させ易いようにハウジングの高さを決定することが好ましい。しかしながら、レイアウトの都合上ハウジングの高さを自由に決定できず、ハウジング上に屈折した取付面しか形成できない場合もある。

このような場合、図１２に示すように、回路基板２０を取付面２１に沿って折り曲げながら取付面２１に取り付けたり、回路基板２０に替えてフレキシブル基板を用いたり、取付面を構成する各面に合わせて回路基板を分割し、これら分割した回路基板を同軸で接続したりしていた。

特開平６−１５２１６４号公報特公平６−８２８８９号公報特公平６−４８８９９号公報

しかしながら、回路基板２０は、ガラスエポキシ樹脂等の比較的硬質の材料で形成されるため、折り曲げると電子部品を実装した周辺域まで撓んだり歪んだりするという課題があり、フレキシブル基板は光波形が歪みやすく信号劣化の原因となり易いという課題があった。そして、分割した回路基板を同軸で接続する方法は、部品点数や工数が増加し、コストアップを招いてしまうという課題があった。

そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、信号劣化やコストアップを防ぎつつ折り曲げ部の周囲が撓んだり歪んだりするのを防ぐことができる光トランシーバ用回路基板とその取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、回路基板の端部に並行に延びる複数の舌片部を形成すると共に、これら舌辺部の基端側に幅狭のくびれ部をそれぞれ形成し、上記それぞれの舌片部の先端に発光素子モジュールまたは受光素子モジュールを実装したものである。

また、上記くびれ部に、折り目を形成するための溝を設けるとよい。

上記くびれ部と、該くびれ部に隣接して形成される幅広部との接続部は、テーパ状又は円弧状に形成されるとよい。

またさらに、上記くびれ部に、くびれ部を曲がりやすくするための穴を形成するとよく、上記くびれ部の板厚を、隣接する幅広部よりも薄く形成するとよい。そしてさらに、上記回路基板内のグランド層をメッシュ状に形成するとよい。

また、回路基板の端部に切れ目を入れ、該切れ目の一側に上記舌片部を形成すると共に、他側に部品搭載領域を形成するとよい。

上記舌片部には、上記くびれ部を複数形成するとよい。

そして、上記舌片部の先端をそれぞれ異なる高さとするように上記くびれ部を折り曲げてもよい。

上記光トランシーバ用回路基板を、屈曲された取付面に固定するとき、上記くびれ部を上記取付面に沿って折り曲げるとよい。

本発明によれば、信号劣化やコストアップを防ぎつつ折り曲げ部の周囲が撓んだり歪んだりするのを防ぐことができる。

図１は、本発明の好適実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の概略斜視図であり、図２は光トランシーバ用回路基板の平面図である。そして、図３は、光トランシーバ用回路基板の側面図であり、図４は図３の要部拡大図である。

図１及び図２に示すように、光トランシーバ用回路基板１は、回路基板（ＰＣＢ）１８の端部に並行に延びる一対の舌片部６、７を形成すると共に、これら舌辺部６、７の基端側に幅狭のくびれ部８をそれぞれ形成し、それぞれの舌片部６、７の先端に発光素子モジュール１１または受光素子モジュール１２を実装して構成されている。

回路基板１８は、ガラスエポキシ樹脂からなり、多層構造に形成されている。舌片部６、７は、回路基板１８の端部を二股に分岐させるように形成されており、先端同士を分離されている。くびれ部８は、舌片部６、７の延長方向の中間を幅狭に形成してなり、舌片部６、７の両側を切り欠いて形成されている。

そして、図２及び図４に示すように、それぞれのくびれ部８には折り目を形成するための溝９が幅方向に延びて形成されている。溝９は、回路基板１の下層部（図示せず）に上層部（図示せず）を張り付ける際に上層部の一部を欠くことにより形成されている。溝９は、くびれ部８内の回路に掛からない深さに形成されている。具体的には、回路基板１の板厚が１０ｍｍの場合、溝９の深さは０．２〜０．３ｍｍ程度（板厚の２〜３％程度）でよい。

また、それぞれのくびれ部８の先端側に隣接して形成される第１幅広部１０には、発光素子モジュール１１又は受光素子モジュール１２のいずれか一方が実装されている。具体的には、発光素子モジュール１１はレーザダイオード（ＬＤ）、レンズなどからなり、受光素子モジュール１２はフォトダイオード（ＰＤ）、プリアンプＩＣ、レンズなどからなる。発光素子モジュール１１は、舌片部７の先端側に向けて発光するように向きを設定されており、受光素子モジュール１２は舌片部６の先端側から光を受けるように向きを設定されている。すなわち、発光素子モジュール１１と受光素子モジュール１２とは舌片部６、７の先端側へ向いて並行に配置されている。

また、舌片部６、７の基端側に隣接して形成される第２幅広部１３には、発光素子モジュール１１を駆動するための電子部品（図示せず）や、受光素子モジュール１２から受けた信号を増幅等するための電子部品（図示せず）が実装されている。くびれ部８には、第１幅広部１０の回路と第２幅広部１３の回路とを接続するための回路が形成されており、電子部品等は実装されていない。

そして、光トランシーバ用回路基板１は、図３に示すように屈折された取付面２を有するハウジング３に固定されるとき、取付面２に沿ってくびれ部８を折り曲げることで取付面２に沿って取り付けられるように構成されている。このように、くびれ部８のみを折り曲げることで電子部品等を実装する幅広部１０、１３が撓んだり歪んだりするのを防ぐことができる。

次に本実施の形態の作用を述べる。

ハウジング３の取付面２に回路基板１を取り付ける場合、溝９を取付面２の折れ目に合わせ、取付面２上に回路基板１を載置する。そして、取付面２を構成する水平面４に第２幅広部１３の隅部を適宜ネジ止めする。このとき、第１幅広部１０は第２幅広部１３と同じ水平面上にあり、傾斜面５上に浮いて配置されている。

この後、第１幅広部１０を傾斜面５に沿わせるようにくびれ部８を折り曲げる。くびれ部８は幅を狭めて形成されており、溝９の位置で薄く形成されているため、小さな力で容易に溝９に沿って折れ曲がる。すなわち、周囲より幅が狭く板厚が薄い部分を折り曲げるため、溝９に応力を集中させることができ、回路基板１を局所的に折り曲げることができる。このため、くびれ部８の周囲まで歪んだり撓んだりするのを防ぐことができる。

そして、第１幅広部１０が傾斜面５上に載置されたら傾斜面５に第１幅広部１０をネジ止めし、発光素子モジュール１１と受光素子モジュール１２を所定の姿勢に調節する。

このように、回路基板１８の端部に並行に延びる一対の舌片部６、７を形成すると共に、これら舌辺部６、７の基端側に幅狭のくびれ部８をそれぞれ形成し、それぞれの舌片部６、７の先端に発光素子モジュール１１または受光素子モジュール１２を実装して光トランシーバ用回路基板１を構成するため、発光素子モジュール１１又は受光素子モジュール１２の光軸をカプラ等の接続対象（図示せず）に合わせるべく発光素子モジュール１１又は受光素子モジュール１２を板厚方向に移動させるとき、くびれ部８を折り曲げることで折れ曲がる箇所を狭い範囲に集中させることができ、折り曲げ部１４の周囲が撓んだり歪んだりするのを防ぐことができる。すなわち、折り曲げる基板の幅を十分狭くできることから、折り曲げ部１４の周囲が撓んだり歪んだりするのを確実に防ぐことができる。そしてさらに、それぞれの舌片部６、７の先端に発光素子モジュール１１又は受光素子モジュール１２を実装することから、光軸の調節などを個別に行うことができ、光軸をカプラ等の接続対象（図示せず）に容易に合わせることができる。また、特にフレキシブル基板を用いないため、信号が劣化することもない。そして、回路基板１の一部を切り欠くのみであるため、部品点数は増えず、増加する工数も僅かであり、コストアップを防ぐことができる。

また、くびれ部８に、折り目を形成するための溝９を設けたため、くびれ部８を更に折れ曲がり易くでき、折り曲げ部１４の周囲が撓んだり歪んだりするのをさらに確実に防ぐことができる。またさらに、折れ曲がる位置を一定にでき、回路基板１を屈曲した取付面２に取り付けるとき取付面２に良好に沿わせることができる。

そして、光トランシーバ用回路基板１を、屈曲された取付面２に固定するとき、くびれ部８を取付面２に沿って折り曲げることで光トランシーバ用回路基板１を取付面２に沿って固定することができ、発光素子モジュール１１及び受光素子モジュール１２の光軸をカプラ等の接続対象に容易に合わせることができる。

なお、回路基板１に一対の舌片部６、７を形成するものとしたが、３つ以上の複数の舌片部（図示せず）を形成してもよい。

そして、くびれ部８は舌片部６、７又は回路基板１の両側を切り欠いて形成するものとしたが、一側のみを切り欠いて形成しても構わない。

また、溝９は、溝９に相当する部分を欠いた上層部を下層部に張り付けることで形成するものとしたが、下層部に上層部を張り付けたのちに上層部をザグリ加工等により切削して形成してもよい。

そして、図５に示すように、くびれ部１５と、くびれ部１５に隣接して形成される幅広部１０、１３との接続部１６を、テーパ状又は円弧状に形成してもよい。くびれ部１５を折り曲げるときなどに接続部１６の角に応力が集中するのを防ぐことができ、回路基板１７が破損等するのを防ぐことができる。このとき、溝９は接続部１６に掛からないように形成すると溝９に沿って安定して折り曲げることができる。

また、図６に示すように、舌片部３０、３１のくびれ部３２に、くびれ部３２を曲がりやすくするための穴３３を形成してもよい。くびれ部３２を更に曲がりやすくでき、くびれ部３２の周囲まで歪んだり撓んだりするのを防ぐことができる。このとき、穴３３の形状は円形又は楕円形等、角のない形状が好ましい。回路基板３４が、穴３３の周りからひび割れたり、破損するのを防ぐことができる。

そして、図７に示すように、舌片部４０のくびれ部４１の板厚を、隣接する幅広部４２、４３よりも薄く形成するとよい。舌片部４０を折り曲げるとき、力をくびれ部４１にさらに集中させることができ、くびれ部４１を更に曲がりやすくできる。

そしてさらに、図８に示すように、回路基板５０内のグランド層５１をメッシュ状に形成するとよい。くびれ部５２を更に曲がりやすくでき、くびれ部５２の周囲まで歪んだり撓んだりするのを防ぐことができる。

また、図９に示すように、回路基板５５の端部に切れ目５６を入れ、切れ目５６の一側に舌片部５７、５８を形成すると共に、他側に部品搭載領域５９を形成するとよい。部品搭載面積を広げることができ、回路基板５５を効率よく利用できる。

またさらに、図１０に示すように、舌片部６０、６１にくびれ部６２を複数形成するとよい。舌片部６０、６１をそれぞれのくびれ部６２の位置で多段に屈曲させることができ、発光素子モジュール１１や受光素子モジュール１２が実装される先端部６３、６４を任意の姿勢にすることができる。例えば、カプラ等の接続対象（図示せず）が水平に配置されている場合、先端部６３、６４を水平な姿勢にすることで発光素子モジュール１１や受光素子モジュール１２の光軸を接続対象に容易に合わせることができる。また、図１１に示すように、舌片部６０、６１の先端を異なる高さとするようにそれぞれのくびれ部６２を折り曲げてもよい。発光素子モジュール１１と受光素子モジュール１２の高さを自由に決定でき、設計の自由度を高めることができる。

本発明の好適実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の概略斜視図である。光トランシーバ用回路基板の平面図である。光トランシーバ用回路基板の側面図である。図３の要部拡大図である。他の実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の平面図である。他の実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の要部平面図である。他の実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の要部側面図である。他の実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の要部斜視図である。他の実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の要部平面図である。他の実施の形態を示す光トランシーバ用回路基板の要部平面図である。図１０の側面図である。従来の回路基板をハウジングに取り付けた状態の斜視図である。

符号の説明

１光トランシーバ用回路基板
２取付面
６舌片部
７舌片部
８くびれ部
９溝
１０第１幅広部
１１発光素子モジュール
１２受光素子モジュール
１３第２幅広部
１５くびれ部
１６接続部
１８回路基板
３２くびれ部
３３穴
４１くびれ部
４２幅広部
４３幅広部
５０回路基板
５１グランド層
５５回路基板
５６切れ目
５７舌片部
５８舌片部
５９部品搭載領域
６０舌片部
６１舌片部
６２くびれ部

Claims

回路基板の端部に並行に延びる複数の舌片部を形成すると共に、これら舌辺部の基端側に幅狭のくびれ部をそれぞれ形成し、上記それぞれの舌片部の先端に発光素子モジュールまたは受光素子モジュールを実装したことを特徴とする光トランシーバ用回路基板。
上記くびれ部に、折り目を形成するための溝を設けた請求項１記載の光トランシーバ用回路基板。
上記くびれ部と、該くびれ部に隣接して形成される幅広部との接続部は、テーパ状又は円弧状に形成された請求項１又は２記載の光トランシーバ用回路基板。
上記くびれ部に、くびれ部を曲がりやすくするための穴を形成した請求項１〜３いずれかに記載の光トランシーバ用回路基板。
上記くびれ部の板厚を、隣接する幅広部よりも薄く形成した請求項１〜４いずれかに記載の光トランシーバ用回路基板。
上記回路基板内のグランド層をメッシュ状に形成した請求項１〜５いずれかに記載の光トランシーバ用回路基板。
回路基板の端部に切れ目を入れ、該切れ目の一側に上記舌片部を形成すると共に、他側に部品搭載領域を形成した請求項１〜６いずれかに記載の光トランシーバ用回路基板。
上記舌片部に上記くびれ部を複数形成した請求項１〜７いずれかに記載の光トランシーバ用回路基板。
上記舌片部の先端をそれぞれ異なる高さとするように上記くびれ部を折り曲げた請求項１〜８記載の光トランシーバ用回路基板。
請求項１〜９いずれかに記載の光トランシーバ用回路基板を、屈曲された取付面に固定するとき、上記くびれ部を上記取付面に沿って折り曲げることを特徴とする光トランシーバ用回路基板の取付構造。