JP2007123743A - フレックスリジッド基板、光送受信モジュール及び光送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板の配線をリジッド基板の最外層に引き出す際の、高周波信号の伝送特性を良好にすることを可能とするフレックスリジッド基板を提供する。
【解決手段】フレックスリジッド基板１は、フレキシブル基板のみにより構成されるフレキシブル基板部３と、フレキシブル基板の一部の上下にリジッド基板が積層されたリジッド基板部４とを備える。第一配線層及び第三配線層にマイクロストリップラインとして信号線路１５が設けられ、これらは信号ビア１７により接続される。第二配線層に形成されたグランド層１６においては、各信号ビア１７の周囲において所定の形状にグランド層が非形成となるグランド層開口部３５を備える。グランド層開口部３５は、第一配線層の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層が非形成となるように設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フレキシブル基板とリジッド基板が連結されたフレックスリジッド基板と、このフレックスリジッド基板を備えた光送受信モジュール及び光送受信装置に関する。詳しくは、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層に、リジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域において接地導体部が非形成となる開口部を備えることにより、フレキシブル基板の配線をリジッド基板の最外層に引き出す際の、高周波信号の伝送特性を良好にすることを可能とするものである。

可撓性を有するフレキシブル基板と、リジット基板が連結されたフレックスリジッド基板として、一般的に、フレキシブル基板とフレキシブル基板の一部に上下に積層されたリジッド基板とを備えて構成されたものが使用される。また、プリント基板上で高周波の信号を伝送する際には、マイクロストリップライン構造を有するプリント基板が用いられる。

図２０から図２５は、差動信号を伝送する一対のマイクロストリップラインが設けられた従来のフレックスリジッド基板５０の構成を示す説明図である。図２０はフレックスリジッド基板５０の概略を示す平面図であり、説明のため一部の構成を透視した状態で破線で示している。図２１は図２０のＪ−Ｊ断面を示す概略図である。図２２は後述する第一配線層１０を示す平面図であり、図２３は後述する第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９を示す平面図である。図２４は後述する第三配線層６を示す平面図であり、図２５は後述する第四配線層７を示す平面図であり、説明のため後述するフレキシブル基板部３とリジッド基板部４の境界を破線で示している。

図２０及び図２１に示すように、フレックスリジッド基板５０は、フレキシブル基板のみにより構成されるフレキシブル基板部３と、フレキシブル基板の一部の上下にリジッド基板が積層されたリジッド基板部４とを備える。また図２１に示すように、フレキシブル基板部３は、第三配線層６、第三絶縁層１２及び第四配線層７が上下に積層されて形成される。リジッド基板部４は、第一から第六の各配線層と第一から第五の各絶縁層が交互に上下に積層されて形成される。

図２２及び図２４に示すように、第一配線層１０及び第三配線層６は、信号配線層としてマイクロストリップラインである一対の信号線路１５が配線される。また図２３及び図２５に示すように、第二配線層５、第四配線層７、第五配線層８及び第六配線層９はグランド層１６が形成される。

また、図２０から図２５に示すように、第一配線層１０に設けられた各信号線路１５と、第三配線層６に設けられた各信号線路１５をそれぞれ接続する一対の信号ビア１７が、所定の間隔でリジッド基板部４に配置される。更に、第二配線層５、第四配線層７、第五配線層８及び第六配線層９の各グランド層１６を接続する一対のグランドビア１８がリジッド基板部４に備えられる。各グランドビア１８は一対の信号ビア１７を挟む位置に配置される。また、各信号ビア１７及び各グランドビア１８は、貫通ビアとして形成される。

また、図２３及び図２５に示すように、第二配線層５、第四配線層７、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６においては、各信号ビア１７の周囲において所定の大きさにグランド層１６が非形成となるグランド層開口部３６を備える。

このような構成を備えることにより、フレックスリジッド基板５０においては、マイクロストリップラインである一対の信号線路１５及び一対の信号ビア１７で高周波の信号が伝送される。またこの時、各グランド層１６及び一対のグランドビア１８には、信号電流と逆の方向に信号電流に対する帰還電流が流れる。図２６は、信号電流及び帰還電流の流れを示す平面図であり、第一配線層１０に設けられた信号線路１５及び第二配線層５に設けられたグランド層１６を示している。従来のフレックスリジッド基板５０においては、図２６の矢印Ｍに示すように、信号ビア１７からリジッド基板部４の信号線路１５へ信号電流が流れる際には、矢印Ｎに示すように第二配線層５のグランド層１６に帰還電流が流れる。この時、高周波の電流はグランド層１６の端部を流れる性質があるため、帰還電流の一部は矢印Ｎに示すように大きく迂回した経路をとる。

また上記とは別に、貫通ビアを用いずにフレキシブル基板上の配線をリジット基板の外層に引き出すフレックスリジッド基板が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示されているフレックスリジッド基板においては、フレキシブル基板部における一部のフレキシブル基板がリジッド基板部の外層に引き出される構成を備える。このような構成により、貫通ビアを用いずにフレキシブル基板上の配線をリジット基板の外層に引き出すことを可能としたものである。

特開２００５−６４１２９号公報

しかし、従来のフレックスリジッド基板５０においては、次のような問題がある。図２６により説明したように、信号線路１５へ信号電流が流れる際に、第二配線層５のグランド層１６に流れる帰還電流の一部は大きく迂回した経路をとる。このため、グランド層１６を流れる帰還電流の経路が長くなり、高周波の信号の伝送特性が悪くなってしまう。

また、第二配線層５のグランド層１６と信号ビア１７の間に生じる寄生容量により、信号ビア１７の特性インピーダンスの値が小さくなり、インピーダンスが不整合となり、その結果高周波の信号の伝送特性が悪くなってしまう。

また、特許文献１に開示されるフレックスリジッド基板においては、フレキシブル基板上の配線をリジット基板の最外層に引き出す際には、フレキシブル基板の当該配線がされている箇所を切断し、リジッド基板部の外層部に半田付けにより接続する必要がある。このため、リジッド基板の外層に引き出す配線が多い場合などは、フレキシブル基板とリジット基板が一体形成されたフレックスリジッド基板を用いる利点が無くなってしまう。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、フレキシブル基板の配線をリジッド基板の最外層に引き出す際の、高周波信号の伝送特性を良好にすることを可能とするフレックスリジッド基板と、このフレックスリジッド基板を備えた光送受信モジュール及び光送受信装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るフレックスリジッド基板は、フレキシブル基板と、フレキシブル基板の一部に上下に積層されたリジッド基板とを備えて構成され、フレキシブル基板及びリジッド基板の最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えるフレックスリジッド基板において、フレキシブル基板及びリジッド基板を貫通して形成され、フレキシブル基板のマイクロストリップ線路と、リジッド基板のマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアと、信号配線用ビアに対する所定の位置に、フレキシブル基板及びリジッド基板を貫通して形成され、フレキシブル基板及びリジッド基板の各接地導体層を接続する接地配線用ビアとを備え、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層は、接地配線用ビアと導通した接地導体部を備えると共に、信号配線用ビア周囲の所定の領域からリジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域に、接地導体部を非形成とした開口部を備えることを特徴とするものである。

本発明に係るフレックスリジッド基板においては、フレキシブル基板及びリジッド基板の最外層の信号配線層に設けられたマイクロストリップ線路、及びこのマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアで高周波の信号が伝送される。この時、リジッド基板及びフレキシブル基板のマイクロストリップ線路に対応した各接地導体層及び各接地配線用ビアには、信号電流と反対方向に帰還電流が流れる。

ここで、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層の信号配線用ビアの近傍においては、信号配線用ビア周囲の所定の領域からリジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域において、接地導体部を非形成とした開口部が設けられており、この接地導体部が非形成の領域には帰還電流は流れない。

また、信号配線用ビアとリジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層との間には、開口部以外の領域に形成された接地導体部に応じた寄生容量が生じる。

上述した課題を解決するため、本発明に係る光送受信モジュールは、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールにおいて、光送受信回路基板はリジット基板により構成され、光送信モジュール及び光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して光送受信回路基板に接続され、各フレキシブル基板及び光送受信回路基板は、フレキシブル基板と、フレキシブル基板の一部に上下に積層されたリジッド基板とを備え、フレキシブル基板及びリジッド基板の最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えたフレックスリジット基板として構成され、フレックスリジッド基板は、フレキシブル基板及びリジッド基板を貫通して形成され、フレキシブル基板のマイクロストリップ線路と、リジッド基板のマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアと、信号配線用ビアに対する所定の位置に、フレキシブル基板及びリジッド基板を貫通して形成され、フレキシブル基板及びリジッド基板の各接地導体層を接続する接地配線用ビアとを備え、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層は、接地配線用ビアと導通した接地導体部を備えると共に、信号配線用ビア周囲の所定の領域からリジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域に、接地導体部を非形成とした開口部を備えることを特徴とするものである。

本発明に係る光送受信モジュールのフレックスリジッド基板では、高速でデータの送受信が行われる際には、フレキシブル基板及びリジッド基板の最外層の信号配線層に設けられたマイクロストリップ線路、及びこのマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアで高周波の信号が伝送される。この時、リジッド基板及びフレキシブル基板のマイクロストリップ線路に対応した各接地導体層及び各接地配線用ビアには、信号電流と反対方向に帰還電流が流れる。

ここで、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層の信号配線用ビアの近傍においては、信号配線用ビア周囲の所定の領域からリジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域において、接地導体部を非形成とした開口部が設けられており、この接地導体部が非形成の領域には帰還電流は流れない。

また、信号配線用ビアとリジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層との間には、開口部以外の領域に形成された接地導体部に応じた寄生容量が生じる。

上述した課題を解決するため、本発明に係る光送受信装置は、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールと、光送受信モジュールが接続される親基板を有する光送受信装置において、光送受信回路基板はリジット基板により構成され、光送信モジュール及び光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して光送受信回路基板に接続され、光送受信回路基板はフレキシブル基板を介して親基板に接続され、各フレキシブル基板及び光送受信回路基板は、フレキシブル基板と、フレキシブル基板の一部に上下に積層されたリジッド基板とを備え、フレキシブル基板及びリジッド基板の最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えたフレックスリジット基板として構成され、フレックスリジッド基板は、フレキシブル基板及びリジッド基板を貫通して形成され、フレキシブル基板のマイクロストリップ線路と、リジッド基板のマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアと、信号配線用ビアに対する所定の位置に、フレキシブル基板及びリジッド基板を貫通して形成され、フレキシブル基板及びリジッド基板の各接地導体層を接続する接地配線用ビアとを備え、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層は、接地配線用ビアと導通した接地導体部を備えると共に、信号配線用ビア周囲の所定の領域からリジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域に、接地導体部を非形成とした開口部を備えることを特徴とするものである。

本発明に係る光送受信装置のフレックスリジッド基板では、高速でデータの送受信が行われる際には、フレキシブル基板及びリジッド基板の最外層の信号配線層に設けられたマイクロストリップ線路、及びこのマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアで高周波の信号が伝送される。この時、リジッド基板及びフレキシブル基板のマイクロストリップ線路に対応した各接地導体層及び各接地配線用ビアには、信号電流と反対方向に帰還電流が流れる。

ここで、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層の信号配線用ビアの近傍においては、信号配線用ビア周囲の所定の領域からリジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域において、接地導体部を非形成とした開口部が設けられており、この接地導体部が非形成の領域には帰還電流は流れない。

また、信号配線用ビアとリジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層との間には、開口部以外の領域に形成された接地導体部に応じた寄生容量が生じる。

本発明に係るフレックスリジッド基板によれば、マイクロストリップ線路及び信号配線用ビアに信号電流が流れる際には、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層の信号配線用ビアの近傍においては、リジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域には、接地導体部が非形成であるため帰還電流は流れない。これにより、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層を流れる帰還電流の経路を短くすることができる。

また、本発明に係るフレックスリジッド基板によれば、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層において、リジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域は、接地導体部が非形成である。このため、信号配線用ビアとリジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層との間に生じる寄生容量は小さくなり、信号配線用ビアの特性インピーダンスの値が小さくなることを押さえることができる。以上より、高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。

本発明に係る光送受信モジュールによれば、フレックスリジッド基板のマイクロストリップ線路及び信号配線用ビアに信号電流が流れる際には、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層の信号配線用ビアの近傍においては、リジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域には、接地導体部が非形成であるため帰還電流は流れない。これにより、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層を流れる帰還電流の経路を短くすることができる。

また、本発明に係る光送受信モジュールのフレックスリジッド基板によれば、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層において、リジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域は、接地導体部が非形成である。このため、信号配線用ビアとリジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層との間に生じる寄生容量は小さくなり、信号配線用ビアの特性インピーダンスの値が小さくなることを押さえることができる。以上より、高周波の信号の伝送特性を良好にすることができ、高速のデータの送受信を安定して行うことが可能となる。

本発明に係る光送受信装置によれば、フレックスリジッド基板のマイクロストリップ線路及び信号配線用ビアに信号電流が流れる際には、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層の信号配線用ビアの近傍においては、リジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域には、接地導体部が非形成であるため帰還電流は流れない。これにより、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層を流れる帰還電流の経路を短くすることができる。

また、本発明に係る光送受信装置のフレックスリジッド基板によれば、リジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層において、リジッド基板のマイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域は、接地導体部が非形成である。このため、信号配線用ビアとリジッド基板のマイクロストリップ線路に対応した接地導体層との間に生じる寄生容量は小さくなり、信号配線用ビアの特性インピーダンスの値が小さくなることを押さえることができる。以上より、高周波の信号の伝送特性を良好にすることができ、高速のデータの送受信を安定して行うことが可能となる。

以下図面を参照して、本発明のフレックスリジッド基板、光送受信モジュール及び光送受信装置の実施の形態について説明する。まず、フレックスリジッド基板の実施の形態について説明する。

＜第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の構成例＞
図１から図６は、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１の構成を示す説明図である。図１はフレックスリジッド基板１の概略を示す平面図であり、説明のため一部の構成を透視した状態で破線で示している。図２は図１のＡ−Ａ断面を示す概略図である。図３は後述する第一配線層１０を示す平面図であり、説明のため後述する第二配線層５のグランド層開口部３５を破線で示している。図４は後述する第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９を示す平面図である。図５は後述する第三配線層６を示す平面図であり、説明のため後述する第四配線層７のグランド層開口部３６を破線で示している。図６は後述する第四配線層を示す平面図であり、説明のためフレキシブル基板部３とリジッド基板部４の境界を破線で示している。

図１及び図２に示すように、フレックスリジッド基板１は、フレキシブル基板のみにより構成されるフレキシブル基板部３と、フレキシブル基板の一部の上下にリジッド基板が積層されたリジッド基板部４とを備える。また図２に示すように、フレキシブル基板部３は、第三配線層６、第三絶縁層１２及び第四配線層７が上下に積層されて形成される。リジッド基板部４は、第一から第六の各配線層と第一から第五の各絶縁層が交互に上下に積層されて形成される。

図３及び図５に示すように、第一配線層１０及び第三配線層６は信号配線層としてマイクロストリップラインである一対の信号線路１５が配線される。また図４及び図６に示すように、第二配線層５、第四配線層７、第五配線層８及び第六配線層９はグランド層１６が形成される。グランド層１６は接地導体層及び接地導体部の一例である。

また、図１から図６に示すように、第一配線層１０に設けられた各信号線路１５と、第三配線層６に設けられた各信号線路１５をそれぞれ接続する一対の信号ビア１７が、所定の間隔でリジッド基板部４に配置される。更に、第二配線層５、第四配線層７、第五配線層８及び第六配線層９の各グランド層１６を接続する一対のグランドビア１８がリジッド基板部４に備えられる。各グランドビア１８は一対の信号ビア１７を挟む位置に配置される。グランドビア１８と信号ビア１７の間隔は、例えば信号ビア１７間の間隔と等しい、若しくは信号ビア１７間の間隔よりも広く形成される。また、各信号ビア１７及び各グランドビア１８は、リジッド基板部４を貫通して形成される貫通ビアとして形成される。信号ビア１７は信号配線用ビアの一例であり、グランドビア１８は接地配線用ビアの一例である。

また、図４に示すように、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６においては、各信号ビア１７の周囲において、例えば次のような形状にグランド層１６が非形成となるグランド層開口部３５を備える。まず、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となる。更に、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向側となる領域においては、一対の信号ビア１７の周囲にて所定の大きさの半長円形の領域で、グランド層１６が非形成となる。また図４に示す、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１においては、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９の端部まで、グランド層１６が非形成となるグランド層開口部３５が備えられる。

第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１では、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９において、グランド層開口部３５は、以上のような構成を備えるため、各グランドビア１８は、グランド層１６のグランド層開口部３５に対する端部に位置する。

更に、図６に示すように、第四配線層７に形成されたグランド層１６においては、例えば一対の信号ビア１７の周囲にて所定の大きさの長円形の領域で、グランド層１６が非形成となるグランド層開口部３６を備える。グランド層開口部３５及びグランド層開口部３６は開口部の一例である。

また、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６においては、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となる。このため、図２５で示す従来のフレックスリジッド基板５０と比較して、信号ビア１７と第二配線層、第五配線層８及び第六配線層９のグランド層１６との間に生じる寄生容量は小さくなる。

更にフレックスリジッド基板１においては、例えば、一対の信号ビア１７の間隔は１．４ｍｍ、第一配線層１０における一対の信号線路１５の間隔は０．４９ｍｍ、第三配線層６における一対の信号線路１５の間隔は０．８ｍｍにそれぞれ形成される。よって、一対の信号ビア１７の間隔は、第一配線層１０及び第三配線層６における一対の信号線路１５の間隔よりも広くなり、このため一対の信号線路１５は、図３及び図５に示すように、第一配線層１０及び第三配線層６において、それぞれ第二配線層５及び第四配線層７に形成されたグランド層開口部３５に対応した箇所において、八の字状に広がるように形成される。

図１から図６に示す第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１においては、二つの信号線路１５により差動信号が伝送される構成とした。しかし、一つの信号線路１５によりシングルエンドモードの信号が伝送され、この信号線路１５の層間接続を行う信号ビア１７の両側に所定の間隔でグランドビア１８が配置される構成としても良い。

また、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１の第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６においては、図４に示すように、次のようにグランド層１６が非形成となるグランド層開口部３５を備えるとした。グランド層開口部３５においては、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となり、更に、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向側となる領域においては、一対の信号ビア１７の周囲にて所定の大きさの半長円形の領域で、グランド層１６が非形成となる。

しかし、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６において、信号ビア１７の周囲の所定の領域から第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６を非形成としたグランド層開口部３５を備えるとしても良い。

＜第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の構成例＞
次に第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２の構成について説明する。後述するように、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２は、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１において、各信号線路１５の信号ビア１７への接続箇所をテーパ状に形成したものである。

図８から図１３は、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２の構成を示す説明図である。図８はフレックスリジッド基板２の概略を示す平面図であり、説明のため一部の構成を透視した状態で破線で示している。図９は図８のＣ−Ｃ断面を示す概略図である。図１０は後述する第一配線層１０を示す平面図であり、説明のため後述する第二配線層５のグランド層開口部３５を破線で示している。図１１は後述する第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９を示す平面図である。図１２は後述する第三配線層６を示す平面図であり、説明のため後述する第四配線層７のグランド層開口部３６を破線で示している。図１３は後述する第四配線層を示す平面図であり、説明のためフレキシブル基板部３とリジッド基板部４の境界を破線で示している。

図８及び図９に示すように、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２は、第１の実施の形態のフレキシブル基板１と同様に、フレキシブル基板のみにより構成されるフレキシブル基板部３と、フレキシブル基板の一部の上下にリジッド基板が積層されたリジッド基板部４とを備える。また図１６に示すように、フレキシブル基板部３及びリジッド基板部４は、第一から第六の各配線層と第一から第五の各絶縁層が交互に上下に積層されて形成される。

更に第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２は、第１の実施の形態のフレキシブル基板１と同様に、以下のような構成を備える。

図１０及び図１２に示すように、第一配線層１０及び第三配線層６は信号配線層としてマイクロストリップラインである一対の信号線路１５が配線される。また図１１及び図１３に示すように、第二配線層５、第四配線層７、第五配線層８及び第六配線層９はグランド層１６が形成される。グランド層１６は接地導体層及び接地導体部の一例である。

また、図８から図１３に示すように、第一配線層１０に設けられた各信号線路１５と、第三配線層６に設けられた各信号線路１５をそれぞれ接続する一対の信号ビア１７が、所定の間隔でリジッド基板部４に配置される。更に、第二配線層５、第四配線層７、第五配線層８及び第六配線層９の各グランド層１６を接続する一対のグランドビア１８がリジッド基板部４に備えられる。各グランドビア１８は一対の信号ビア１７を挟む位置に配置される。グランドビア１８と信号ビア１７の間隔は、例えば信号ビア１７間の間隔と等しい、若しくは信号ビア１７間の間隔よりも広く形成される。また、各信号ビア１７及び各グランドビア１８は、リジッド基板部４を貫通して形成される貫通ビアとして形成される。信号ビア１７は信号配線用ビアの一例であり、グランドビア１８は接地配線用ビアの一例である。

また、図１１に示すように、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６においては、各信号ビア１７の周囲において、例えば次のような形状にグランド層１６が非形成となるグランド層開口部３５を備える。まず、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となる。更に、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向側となる領域においては、一対の信号ビア１７の周囲にて所定の大きさの半長円形の領域で、グランド層１６が非形成となる。また図１１に示す、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２においては、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９の端部まで、グランド層１６が非形成となるグランド層開口部３５が備えられる。

第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２では、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９において、グランド層開口部３５は、以上のような構成を備えるため、各グランドビア１８は、グランド層１６のグランド層開口部３５に対する端部に位置する。

更に、図１３に示すように、第四配線層７に形成されたグランド層１６においては、例えば一対の信号ビア１７の周囲にて所定の大きさの長円形の領域で、グランド層１６が非形成となるグランド層開口部３６を備える。グランド層開口部３５及びグランド層開口部３６は開口部の一例である。

また、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６においては、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となる。このため、図２５で示す従来のフレックスリジッド基板５０と比較して、信号ビア１７と第二配線層、第五配線層８及び第六配線層９のグランド層１６との間に生じる寄生容量は小さくなる。

更にフレックスリジッド基板２においては、例えば、一対の信号ビア１７の間隔は１．４ｍｍ、第一配線層１０における一対の信号線路１５の間隔は０．４９ｍｍ、第三配線層６における一対の信号線路１５の間隔は０．８ｍｍにそれぞれ形成される。よって、一対の信号ビア１７の間隔は、第一配線層１０及び第三配線層６における一対の信号線路１５の間隔よりも広くなり、このため一対の信号線路１５は、図１０及び図１２に示すように、第一配線層１０及び第三配線層６において、それぞれ第二配線層５及び第四配線層７に形成されたグランド層開口部３５に対応した箇所において、八の字状に広がるように形成される。

また、フレックスリジッド基板２においては、例えば、第一配線層１０の信号線路１５の線幅は０．１９ｍｍ、第三配線層６の信号線路１５の線幅は０．１ｍｍ、信号ビア１７及びグランドビア１８の直径は０．５５ｍｍにそれぞれ形成される。第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２は、第１の実施の形態のフレキシブル基板１と異なり、図１０及び図１２に示すように、第一配線層１０及び第三配線層６に設けられた各信号線路１５は、第二配線層５及び第四配線層７に形成されたグランド層開口部３５に対応した箇所において、各信号線路１５の所定の線路幅と信号ビア１７の径に応じて信号ビア１７に向かって広がるようにテーパ状に形成されている。

図８から図１３に示す第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２においては、二つの信号線路１５により差動信号が伝送される構成とした。しかし、一つの信号線路１５によりシングルエンドモードの信号が伝送され、この信号線路１５の層間接続を行う信号ビア１７の両側に所定の間隔でグランドビア１８が配置される構成としても良い。

また、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２の第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６においては、図４に示すように、次のようにグランド層１６が非形成となるグランド層開口部３５を備えるとした。グランド層開口部３５においては、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となり、更に、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向側となる領域においては、一対の信号ビア１７の周囲にて所定の大きさの半長円形の領域で、グランド層１６が非形成となる。

しかし、第二配線層５、第五配線層８及び第六配線層９に形成された各グランド層１６において、信号ビア１７の周囲の所定の領域から第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６を非形成としたグランド層開口部３５を備えるとしても良い。

＜第１・第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の動作例＞
次に、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２の動作例について説明する。フレックスリジッド基板１・２では、第一配線層１０及び第三配線層６に設けられた一対の信号線路１５により差動信号が伝送される。信号が伝送される際には、第一配線層１０及び第三配線層６の一対の信号線路１５、及び、第一配線層１０及び第三配線層６の一対の信号線路１５を接続する一対の信号ビア１７に信号電流が流れる。

図７は第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１の信号線路１５にて、高周波の信号が伝送される際の信号電流及び帰還電流の流れを示す平面図であり、図１４は第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２の信号線路１５にて、高周波の信号が伝送される際の信号電流及び帰還電流の流れを示す平面図である。図７及び図１４は、第一配線層１０に設けられた信号線路１５及び第二配線層５に設けられたグランド層１６を示している。フレックスリジッド基板１・２において、信号線路１５に高周波の信号が伝送される際には、図７の矢印Ｅ及び図１４の矢印Ｐに示すように信号線路１５に電流が流れる。またこの時、図７の矢印Ｆ及び図１４の矢印Ｑに示すようにグランド層１６を帰還電流が流れる。

ここで、高周波の帰還電流はグランド層１６の端部を流れる性質がある。しかし、フレックスリジッド基板１・２の第二配線層５においては、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となる。このため、帰還電流は、図２６の矢印Ｎに示す従来のフレックスリジッド基板５０のような大きく迂回した経路をとらずに、図７の矢印Ｆ及び図１４の矢印Ｐに示すように短い経路で流れる。このためフレックスリジッド基板１・２は、従来のフレックスリジッド基板５０と比較して帰還電流の伝送損失を小さくすることができ、信号線路１５の高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。

また、フレックスリジッド基板１・２は、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となる。このため、図２５で示す従来のフレックスリジッド基板５０と比較して、信号ビア１７と第二配線層５のグランド層１６との間に生じる寄生容量は小さくなる。よって、信号ビア１７の特性インピーダンスの値が、第二配線層５のグランド層１６の影響により小さくなることを押さえることができる。これにより、信号線路１５の高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。

第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２及び従来のフレックスリジッド基板５０は、第二配線層５において所定の形状にグランド層１６が除かれたグランド層開口部３５又はグランド層開口部３６を備える。よって第二配線層５のグランド層開口部３５又はグランド層開口部３６に対応した箇所においては、第一配線層１０の各信号線路１５はグランド層１６との結合が弱まり、寄生容量が小さくなり特性インピーダンスの値が大きくなってしまう。

しかし、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２においては、図１０に示すように、第一配線層１０に設けられた各信号線路１５は、第二配線層５に形成されたグランド層開口部３５に対応した箇所において信号ビア１７に向けてテーパ状に広がるように形成されている。このため、信号線路１５と図１０のＣに示す第二配線層５の端部との結合が強くなる。よって、寄生容量が小さくなることによる特性インピーダンスの値が大きくなることを防ぎ、信号線路１５の高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。

同様に、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２及び従来のフレックスリジッド基板５０は、第四配線層７において所定の形状にグランド層１６が除かれたグランド層開口部３６を備える。よって第二配線層５のグランド層開口部３６に対応した箇所においては、第三配線層６の各信号線路１５はグランド層１６との結合が弱まり、寄生容量が小さくなり特性インピーダンスの値が大きくなってしまう。

しかし、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２においては、図１２に示すように、第三配線層６に設けられた各信号線路１５は、第四配線層７に形成されたグランド層開口部３６に対応した箇所において信号ビア１７に向けてテーパ状に広がるように形成されているため、信号線路１５と図１２のＤに示す第四配線層７の端部との結合を強くなる。よって、寄生容量が小さくなることによる特性インピーダンスの値が大きくなることを防ぎ、信号線路１５の高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。

第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２及び従来のフレックスリジッド基板５０は、図２のＢ、図９のＯ及び図２１のＫに示すように、信号ビア１７に信号電流の伝送に寄与しないスタブ部分が形成されている。このスタブ部分は伝送線路の特性インピーダンスを低下させ、伝送特性を悪化させる原因となっている。しかし、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２では、図３及び図１０に示すように、第五配線層８と第六配線層９において、信号ビア１７とグランドビア１８を結ぶ線で分割して、第一配線層１０の信号線路１５の配線方向の反対側となる領域において、グランド層１６が非形成となる。

このため、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２は、信号ビア１７と第五配線層８及び第六配線層９の各グランド層１６との間に生じる寄生容量が従来のフレックスリジッド基板５０と比較して小さくなるので、図２のＢ及び図９のＯに示すスタブ部分による伝送線路の特性インピーダンスの低下を小さくすることができ、その結果、伝送線路の悪化を押さえることができ、信号線路１５の高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。

図１５は、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１と第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２の各周波数における、信号線路１５上の信号電流の反射損失の測定結果を示す図である。Ｇは第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１の測定結果を示し、Ｈは第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２の測定結果を示している。

各測定結果における各部の寸法は次の通りである。第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２において、第一配線層１０の信号線路１５の線路幅は０．１９ｍｍであり、第三配線層６の信号線路１５の線路幅は０．１ｍｍである。また第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２において、図３のＬ５及び図１０のＬ１３に示す第一配線層１０の信号線路１５の線路間距離は０．３ｍｍであり、図５のＬ８及び図１２のＬ１６に示す第三配線層６の信号線路１５の線路間距離は０．７ｍｍであり、図３のＬ３及び図１０のＬ１１に示す信号ビア１７の中心間の距離は１．４ｍｍであり、図３のＬ４及び図１０のＬ１２に示す信号ビア１７とグランドビア１８の中心間の距離は１．４ｍｍである。更に第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２において、各信号ビア１７及び各グランドビア１８の直径は０．５５ｍｍである。

また、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２において、図３のＬ１及び図１０のＬ９に示す長さは２．５ｍｍであり、図３のＬ２及び図１０のＬ１０に示す長さは５．５ｍｍであり、図５のＬ６及び図１２のＬ１４に示す長さは２．５ｍｍであり、図５のＬ７及び図１２のＬ１５に示す長さは１１．０ｍｍである。

また、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１及び第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２において、リジッド基板の比誘電率の値は４．６であり、ｔａｎδの値は０．０１であり、各配線層のメタル厚みは０．０３ｍｍである。また、フレキシブル基板の比誘電率の値は３．１であり、ｔａｎδの値は０．００５であり、各配線層のメタル厚みは０．０２ｍｍである。

高速信号の安定した伝送を行うためには、伝送データレートの周波数において伝送路の反射損失が−１５ｄＢ以下であることが必要であるとされる。図１５に示すように、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１においては、１３ＧＨｚ程度まで安定した信号の伝送を行うことができる。

また、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１に対して、各信号線路１５の信号ビア１７への接続箇所をテーパ状に形成する改良を加えた第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２では、２０ＧＨｚ以上の高速信号を安定して伝送することが可能となる。以上より、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１により、高速信号の安定した伝送を行うことができ、第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２においては、第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１と比較して、更に高速の信号を安定して伝送することが可能となることが確認できる。

次に本発明に係る光送受信モジュール及び光送受信装置の実施の形態として、本実施の形態のフレックスリジッド基板１を用いた光送受信モジュール及びネットワークカードについて説明する。

＜本実施の形態の光送受信モジュール及びネットワークカードの構成例＞
図１６から図１９は、本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の構成を示す説明図である。図１６は本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第１の例の概略を示す平面図であり、図１７は本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第１の例の概略を示す断面図である。図１８は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第２の例の概略を示す平面図であり、図１９は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第２の例の概略を示す断面図である。図１７及び図１９においては、後述するベゼル２４は示していない。

本実施の形態のネットワークカード２０は、光送受信モジュール１９を備えており、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに搭載され、後述する光ケーブル接続コネクタ３３に接続された光ケーブルを通じて、外部の情報通信機器等とのデータの送受信を可能とするものである。光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、例えば次のような構成となる。

図１６から図１９に示すように、ネットワークカード２０は、光ケーブル接続コネクタ３３を有する光送受信モジュール１９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）２１、光送受信回路部Ｂ２２を有するホストボード２３及びホストボード２３の端部に取り付けられるベゼル２４を備えて構成される。光送受信モジュール１９は、光ケーブル接続コネクタ３３がベゼル２４から突出するようにホストボード２３に取り付けられている。また、ホストボード２３はカードエッジ部２５を有しており、ネットワークカード２０はこのカードエッジ部２５にてパーソナルコンピュータ等の拡張スロットへ搭載することが可能となっている。

光送受信モジュール１９は、光送受信モジュール筐体２６、ＴＯＳＡ２７、ＲＯＳＡ２８、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信回路部Ａ３１を有する光送受信ボード３２を備えて構成される。

ＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８は、光送受信モジュール筐体２６の光ケーブル接続コネクタ３３に対応した位置に並んで配置される。ＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）２７は、レーザーダイオード等を備えた送信用の光デバイスであり、光ケーブル接続コネクタ３３に接続される光ケーブルのコネクタに対するインターフェースを有し、電気信号を光信号に変換して出力する。ＴＯＳＡ２７は光送信モジュールの一例である。ＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）２８は、フォトダイオード等を備えた受信用の光デバイスであり、光ケーブル接続コネクタ３３に接続される光ケーブルのコネクタに対するインターフェースを有し、光信号を電気信号に変換して出力する。ＲＯＳＡ２８は光受信モジュールの一例である。

ＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８は、それぞれＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０及びＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９により、光送受信ボード３２に接続される。光送受信ボード３２は、リジット基板により構成され、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０及びＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９を介してＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８に接続された光送受信回路部Ａ３１を備える。光送受信回路部Ａ３１には、例えばＴＯＳＡ２７のレーザーダイオードの駆動回路、及びＲＯＳＡ２８のフォトダイオードにより受光した信号のポストアンプ回路等が備えられる。

光送受信ボード３２は光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介してホストボード２３に接続される。これにより、光送受信回路部Ａ３１の各回路は、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介して光送受信回路部Ｂ２２の各回路に接続された状態となる。光送受信回路部Ｂ２２には、例えばＰＨＹ（Physical layer）用チップ、及びＭＡＣ（Media Access Control）用チップ等が備えられる。光送受信ボード３２は光送受信回路基板の一例であり、ホストボード２３は親基板の一例である。

ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２はフレックスリジット基板により構成される。これにより、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の各フレキシブル基板を光送受信ボード３２に半田付けする構成と比較して、製造時の半田付け作業が不要になる。よって、製造作業時間の短縮することができ、更に、半田付けの作業不良、及び半田付け作業時の熱による周辺の各部品に対する悪影響による製造不良の発生防止することができる。また、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２から構成されるフレックスリジット基板には、図１から図７で示した第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１、又は図８から図１４で示した第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２が適用される。

また、図１６及び図１７に示す第１の例の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、Ｉに示すように光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１がホストボード２３に半田付けされている。これにより、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１とホストボード２３をコネクタにより接続する場合と比較して、部品点数を減らすことができコストを削減することができる。

更に、図１８及び図１９に示す第２の例の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１が、ホストボード２３に備えられたＦＰＣコネクタ３４により接続されている。これにより、図１６及び図１７に示す第一の例の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０と比較して、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１のホストボード２３への取り付け作業を容易に行うことが可能となる。

また、図１６から図１９で説明した本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、ＴＯＳＡ２７、ＲＯＳＡ２８、光送受信ボード３２及びホストボード２３がフレキシブル基板により接続される。これにより、各フレキシブル基板の長さの範囲内で各部材の配置を変更することができ、例えば、各部材がフレキシブル基板により接続された後に、光送受信ボード３２が取り付けられた光送受信モジュール筐体の端面を、ベゼル２４の位置に合わせるために位置の調整を行うことが可能となる。

更に、図１６から図１９で説明した本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、光送受信を行うための各モジュール及び回路の一部が、光送受信モジュールとして構成されている。これにより、他のネットワークカード等の光送受信装置と光送受信モジュールの仕様を共通化し、他のネットワークカード等の光送受信装置と同一仕様の光送受信モジュールを使用することが可能となる。これにより、設計・製造のコストを下げることが可能となる。

＜本実施の形態の光送受信モジュール及びネットワークカードの動作例＞
次に、図１６から図１９で説明した光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の動作例を説明する。光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに搭載され、光ケーブル接続コネクタ３３に接続された光ケーブルを通じて、次に示すように外部の情報通信機器等とのデータの送受信が行われる。

外部の情報通信機器等へのデータの送信は、次のように行われる。パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに接続されたカードエッジ部２５を介して、データ送信に必要な情報が電気信号で光送受信回路部Ｂ２２に入力される。光送受信回路部Ｂ２２に電気信号で入力されたデータ送信に必要な情報は、ＭＡＣ用チップ及びＰＨＹ用チップ等により処理が行われ、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介して光送受信ボード３２上の光送受信回路部Ａ３１に電気信号で入力される。その後、光送受信回路部Ａ３１に入力された情報に基づき、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０を介して、電気信号でＴＯＳＡ２７のレーザーダイオードが駆動され、光ケーブルを通じて外部の情報通信機器に対して光信号でデータの送信が行われる。

外部の情報通信機器等からのデータの受信は、次のように行われる。外部の情報通信機器からのデータが、ＲＯＳＡ２８のフォトダイオードに光ケーブルを通じて光信号で入力される。ＲＯＳＡ２８のフォトダイオードに入力された光信号は電気信号に変換され、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９を介して、光送受信ボード３２上の光送受信回路部Ａ３１に電気信号で入力される。光送受信回路部Ａ３１に入力された電気信号はポストアンプ回路等により処理された後、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介してホストボード２３上の光送受信回路部Ｂ２２に入力される。光送受信回路部Ｂ２２に入力された電気信号はＰＨＹ用チップ及びＭＡＣ用チップ等により処理が行われ、受信したデータとしてカードエッジ部２５を介してパーソナルコンピュータ等側に電気信号で出力される。

また、上述したように、光ケーブルを通じて外部の情報通信機器とデータの送受信が行われる際には、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２から構成されるフレックスリジット基板の信号線路では、高周波の電気信号が伝送される。例えば、１０Ｇビット／秒といった高速のシリアルデータ伝送が行われるような場合は、１０ＧＨｚを越える高周波の信号に対しても対応する必要がある。

本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２から構成されるフレックスリジット基板に、図１から図７で示した第１の実施の形態のフレックスリジッド基板１又は図８から図１４で示した第２の実施の形態のフレックスリジッド基板２が適用される。これにより、高速のデータの送受信を行うことでフレックスリジッド基板の各信号線路に高周波の信号が伝送される場合であっても、高品位な信号の伝送が可能となり、安定したデータの送受信が可能となる。

本発明は、フレキシブル基板とリジッド基板が連結されたフレックスリジッド基板と、このフレックスリジッド基板を備えた光送受信モジュール及び光送受信装置に適用される。

第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の断面図である。 第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第１の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の断面図である。 第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第２の実施の形態のフレックスリジッド基板の平面図である。 第１・第２の実施の形態のフレックスリジッド基板における反射損失の測定結果である。 第１の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの平面図である。 第１の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの断面図である。 第２の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの平面図である。 第２の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの断面図である。 従来のフレックスリジッド基板の平面図である。 従来のフレックスリジッド基板の断面図である。 従来のフレックスリジッド基板の平面図である。 従来のフレックスリジッド基板の平面図である。 従来のフレックスリジッド基板の平面図である。 従来のフレックスリジッド基板の平面図である。 従来のフレックスリジッド基板の平面図である。

符号の説明

１・・・フレックスリジッド基板、２・・・フレックスリジッド基板、３・・・フレキシブル基板部、４・・・リジッド基板部、１５・・・信号線路、１６・・・グランド層、１７・・・信号ビア、１８・・・グランドビア、１９・・・光送受信モジュール、２１・・・光送受信ボード接続用ＦＰＣ、２３・・・ホストボード、２７・・・ＴＯＳＡ、２８・・・ＲＯＳＡ、２９・・・ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ、３０・・・ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ、３２・・・光送受信ボード、３５・・・グランド層開口部、３６・・・グランド層開口部

Claims (7)

1. フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の一部に上下に積層されたリジッド基板とを備えて構成され、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えるフレックスリジッド基板において、
   前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板を貫通して形成され、前記フレキシブル基板のマイクロストリップ線路と、前記リジッド基板のマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアと、
   前記信号配線用ビアに対する所定の位置に、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板を貫通して形成され、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の各接地導体層を接続する接地配線用ビアとを備え、
   前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路に対応した接地導体層は、前記接地配線用ビアと導通した接地導体部を備えると共に、前記信号配線用ビア周囲の所定の領域から前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域に、前記接地導体部を非形成とした開口部を備える
   ことを特徴とするフレックスリジッド基板。
2. 前記フレキシブル基板の前記マイクロストリップ線路に対応した接地導体層、及び前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路に対応した前記接地導体層以外の、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の各接地導体層は、前記信号配線用ビア周囲の所定の領域から前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域に、接地導体部を非形成とした開口部を備える
   ことを特徴とする請求項１記載のフレックスリジッド基板。
3. 前記マイクロストリップ線路は、前記マイクロストリップ線路に対応した前記接地導体層に備えられた前記接地導体部の前記開口部に対応した箇所において、前記信号配線用ビアに向けてテーパ状に広くなるように形成される
   ことを特徴とする請求項１記載のフレックスリジッド基板。
4. 前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板に所定の間隔で形成された一対のマイクロストリップ線路により差動信号が伝送され、
   前記フレキシブル基板に形成された前記一対のマイクロストリップ線路と、前記リジッド基板に形成された前記一対のマイクロストリップ線とを接続し、所定の間隔で配置された一対の前記信号配線用ビアと、前記一対の信号配線用ビアの配置間隔以上の間隔で前記各信号配線用ビアに対してそれぞれ配置された一対の前記接地配線用ビアとを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のフレックスリジッド基板。
5. 前記一対のマイクロストリップ線路は、前記一対の信号配線用ビアの配置間隔より狭い間隔で前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板に形成され、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路に対応した前記各接地導体層に備えられた前記接地導体部の前記開口部に対応した箇所において、前記一対のマイクロストリップ線路の間隔、及び前記一対の信号配線用ビアの配置間隔に応じて、前記信号配線用ビアに向けて広がるように形成される
   ことを特徴とする請求項４記載のフレックスリジッド基板。
6. 電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールにおいて、
   前記光送受信回路基板はリジット基板により構成され、
   前記光送信モジュール及び前記光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して前記光送受信回路基板に接続され、
   前記各フレキシブル基板及び前記光送受信回路基板は、前記フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の一部に上下に積層された前記リジッド基板とを備え、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えたフレックスリジット基板として構成され、
   前記フレックスリジッド基板は、
   前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板を貫通して形成され、前記フレキシブル基板のマイクロストリップ線路と、前記リジッド基板のマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアと、
   前記信号配線用ビアに対する所定の位置に、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板を貫通して形成され、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の各接地導体層を接続する接地配線用ビアとを備え、
   前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路に対応した接地導体層は、前記接地配線用ビアと導通した接地導体部を備えると共に、前記信号配線用ビア周囲の所定の領域から前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域に、前記接地導体部を非形成とした開口部を備える
   ことを特徴とする光送受信モジュール。
7. 電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールと、前記光送受信モジュールが接続される親基板を有する光送受信装置において、
   前記光送受信回路基板はリジット基板により構成され、
   前記光送信モジュール及び前記光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して前記光送受信回路基板に接続され、
   前記光送受信回路基板はフレキシブル基板を介して前記親基板に接続され、
   前記各フレキシブル基板及び前記光送受信回路基板は、前記フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の一部に上下に積層された前記リジッド基板とを備え、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の最外層の信号配線層にマイクロストリップ線路を備えたフレックスリジット基板として構成され、
   前記フレックスリジッド基板は、
   前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板を貫通して形成され、前記フレキシブル基板のマイクロストリップ線路と、前記リジッド基板のマイクロストリップ線路を接続する信号配線用ビアと、
   前記信号配線用ビアに対する所定の位置に、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板を貫通して形成され、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板の各接地導体層を接続する接地配線用ビアとを備え、
   前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路に対応した接地導体層は、前記接地配線用ビアと導通した接地導体部を備えると共に、前記信号配線用ビア周囲の所定の領域から前記リジッド基板の前記マイクロストリップ線路の配線方向の反対側となる領域に、前記接地導体部を非形成とした開口部を備える
   ことを特徴とする光送受信装置。

Images