JP2009236954A - Optical connector and three-dimensionally formed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光コネクタ及び立体成形回路基板に係り、詳しくは、発光素子及び受光素子、発光素子を駆動する送信回路、受光信号の出力信号を処理する受信回路を備えた立体成形回路基板と、この立体成形回路基板の発光素子及び受光素子に光伝送媒体を光結合した光モジュールを有する光コネクタに関するものである。 The present invention relates to an optical connector and a three-dimensional molded circuit board, and more specifically, a three-dimensional molded circuit board including a light emitting element and a light receiving element, a transmission circuit that drives the light emitting element, and a reception circuit that processes an output signal of the light reception signal; The present invention relates to an optical connector having an optical module in which an optical transmission medium is optically coupled to a light emitting element and a light receiving element of the three-dimensionally molded circuit board.
従来、データを高速に転送する機器には、データを伝送する経路に光ファイバが用いられている。一般に、光ファイバにてデータを転送する場合、基板に実装されたレセプタクル内には発光素子又は受光素子が設けられている。発光素子が設けられたレセプタクルに光ファイバが固定されたフェルールを保持したプラグを接続することにより、発光素子から出射される光を光ファイバに導入する。また、受光素子が設けられたレセプタクルに光ファイバが固定されたフェルールを保持したプラグを接続することにより、光ファイバにて伝送された光を受光素子に受光させる。レセプタクルが実装された基板上には、発光素子を駆動する送信回路、受光素子から出力される信号に対して増幅や波形整形等の信号処理を行う受信回路が形成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical fiber is used for a data transmission path in a device that transfers data at high speed. In general, when data is transferred by an optical fiber, a light emitting element or a light receiving element is provided in a receptacle mounted on a substrate. By connecting a plug holding a ferrule to which an optical fiber is fixed to a receptacle provided with the light emitting element, light emitted from the light emitting element is introduced into the optical fiber. Further, by connecting a plug holding a ferrule to which an optical fiber is fixed to a receptacle provided with a light receiving element, the light transmitted by the optical fiber is received by the light receiving element. On the substrate on which the receptacle is mounted, a transmission circuit that drives the light emitting element and a reception circuit that performs signal processing such as amplification and waveform shaping on a signal output from the light receiving element are formed.
しかし、上記のように、フェルールを保持したプラグとレセプタクルを接続して光ファイバと受光素子又は発光素子を光結合する方法では、フェルールの端面や発光素子,受光素子を覆うカバー部材に付着する埃などを払拭する必用があり、使い勝手が悪い。また、組立工程において、埃などを少なくする等の作業環境を整えることが必用となる。 However, as described above, in the method of connecting the optical fiber and the light receiving element or the light emitting element by connecting the plug holding the ferrule and the receptacle, the dust adhering to the end surface of the ferrule, the cover member covering the light emitting element or the light receiving element It is necessary to wipe off etc. and is not easy to use. In the assembly process, it is necessary to prepare a work environment such as reducing dust.
このため、光ファイバを固定した固定部材に受光素子又は発光素子と、電気コネクタとを実装し、この電気コネクタを基板に実行されたレセプタクルの電気コネクタに接続する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。電気コネクタ同士を接続することにより、プラグ及びレセプタクルの取り扱いが容易になり、電気ケーブルにて接続する作業工程でも組立を行うことができる。
ところで、データの送受信を行うためには、受光素子が設けられたレセプタクルと、発光素子が設けられたレセプタクルが必用となる。このため、1つのレセプタクルに発光素子と受光素子とが設けられる。送信回路から発光素子に供給される信号と、受光素子から受信回路に供給される信号はともに高周波信号であるため、回路及び電気信号の伝達経路から高周波ノイズが発生する場合がある。また、受光素子から受信回路に出力される信号は微弱(振幅が送信する場合の信号の振幅に比べて極めて小さい)であるため、外部から進入するノイズの影響を受けやすい。従って、1つのレセプタクル内に発光素子と受光素子とを備えた場合、受信した信号に送信する信号にて発生したノイズが干渉するクロストークが発生するおそれがあった。 By the way, in order to transmit and receive data, a receptacle provided with a light receiving element and a receptacle provided with a light emitting element are necessary. For this reason, a light emitting element and a light receiving element are provided in one receptacle. Since the signal supplied from the transmitting circuit to the light emitting element and the signal supplied from the light receiving element to the receiving circuit are both high frequency signals, high frequency noise may be generated from the circuit and the electric signal transmission path. Further, since the signal output from the light receiving element to the receiving circuit is very weak (the amplitude is extremely small compared to the amplitude of the signal when transmitted), it is easily affected by noise entering from the outside. Therefore, when a light emitting element and a light receiving element are provided in one receptacle, there is a possibility that crosstalk occurs due to interference of noise generated in a signal transmitted to a received signal.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、高速にて信号伝達が可能であり、EMC特性に優れた光モジュールを有する光コネクタ、及び光モジュールに用いられる立体成形回路基板を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to be used for an optical connector having an optical module capable of transmitting signals at high speed and having excellent EMC characteristics, and an optical module. The object is to provide a three-dimensional molded circuit board.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、レセプタクルと、該レセプタクルに接続される光モジュールを有する光コネクタであって、前記光モジュールは、光伝送媒体を有する複数のフェルールを保持するとともに収容凹部が形成されたボディと、前記収容凹部に収容される立体成形回路基板と、を有し、前記立体成形回路基板は、前記フェルールの先端と対向する第1の面に受光素子と発光素子とがそれぞれ配置される光素子配置用凹部と、前記第1の面と異なる第2の面に受信用素子と送信用素子とがそれぞれ配置される電気素子配置用凹部と、前記受光素子と前記受信用素子とを電気的に接続する配線、及び前記発光素子と前記送信用素子とを電気的に接続する配線と、前記第1の面を除く面に取着され、前記受信用素子及び前記送信用素子とそれぞれ接続されるとともに前記レセプタクルのコネクタソケットと接続されるコネクタヘッダと、前記受光素子と前記発光素子との間に前記第1の面から前記第2の面に向かって延びるように形成されシールド部と、を有する。 To achieve the above object, an invention according to claim 1 is an optical connector having a receptacle and an optical module connected to the receptacle, and the optical module holds a plurality of ferrules having an optical transmission medium. And a three-dimensionally shaped circuit board accommodated in the accommodating recess, the three-dimensionally shaped circuit board having a light receiving element on a first surface facing the tip of the ferrule. An optical element disposing recess in which a light emitting element is disposed, an electric element disposing recess in which a receiving element and a transmitting element are disposed on a second surface different from the first surface, and the light receiving element And the wiring for electrically connecting the receiving element, the wiring for electrically connecting the light emitting element and the transmitting element, and the receiving element attached to a surface excluding the first surface. And A connector header that is connected to each of the transmitting elements and connected to a connector socket of the receptacle, and extends from the first surface toward the second surface between the light receiving element and the light emitting element. And a shield portion.
この構成によれば、受光素子と発光素子との間に形成されたシールド部は、受光素子から受信用素子に伝達される信号に対して、送信用素子から発光素子に伝達される信号により発生するノイズの影響を低減する。従って、受光素子と受信用素子との間、送信用素子から発光素子の間で高速にて信号伝達が可能であり、EMC特性に優れた光コネクタを提供することができる。 According to this configuration, the shield portion formed between the light receiving element and the light emitting element is generated by a signal transmitted from the transmitting element to the light emitting element with respect to a signal transmitted from the light receiving element to the receiving element. Reduce the effect of noise. Accordingly, it is possible to transmit signals between the light receiving element and the receiving element and between the transmitting element and the light emitting element at high speed, and it is possible to provide an optical connector having excellent EMC characteristics.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光コネクタにおいて、前記立体成形回路基板は、表面を覆うシールドパターンを有する。この構成によれば、シールドパターンは、受光素子から受信用素子に伝達される信号と、送信用素子から発光素子に伝達される信号に対して、立体成形回路基板の外部ノイズの影響を低減する。また、受光素子から受信用素子に伝達される信号と、送信用素子から発光素子に伝達される信号により発生するノイズが立体成形回路基板の外部に放射されるのを抑制する。従って、高速にて信号伝達が可能であり、EMC特性に優れた光コネクタを提供することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the optical connector according to the first aspect, the three-dimensional molded circuit board has a shield pattern that covers the surface. According to this configuration, the shield pattern reduces the influence of external noise of the three-dimensional molded circuit board on the signal transmitted from the light receiving element to the receiving element and the signal transmitted from the transmitting element to the light emitting element. . Further, noise generated by the signal transmitted from the light receiving element to the receiving element and the signal transmitted from the transmitting element to the light emitting element is prevented from being radiated to the outside of the three-dimensional molded circuit board. Therefore, it is possible to provide an optical connector that can transmit signals at high speed and has excellent EMC characteristics.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の光コネクタにおいて、前記立体成形回路基板は、前記受光素子と前記受信用素子との間、前記発光素子と前記送信用素子との間に形成されたグランド層を有する。この構成によれば、受光素子と受信用素子との間、発光素子と送信用素子との間に伝播するノイズを抑制するため、EMC特性に優れた光コネクタを提供することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the optical connector according to the first or second aspect, the three-dimensional molded circuit board is provided between the light receiving element and the receiving element, and between the light emitting element and the transmitting element. It has a ground layer formed between them. According to this configuration, since the noise propagating between the light receiving element and the receiving element and between the light emitting element and the transmitting element is suppressed, an optical connector having excellent EMC characteristics can be provided.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の光コネクタにおいて、前記シールド部は、内部に導電体を有するビアである。この構成によれば、シールド部を容易に形成することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical connector according to any one of the first to third aspects, the shield part is a via having a conductor therein. According to this configuration, the shield part can be easily formed.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の光コネクタにおいて、前記シールド部は、スリットに挿入されたシールド板である。この構成によれば、シールド部を容易に形成することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical connector according to any one of the first to third aspects, the shield portion is a shield plate inserted into the slit. According to this configuration, the shield part can be easily formed.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の光コネクタにおいて、前記スリットの内側面に、前記シールド板と電気的に接続される導電体を有する。この構成によれば、シールド部を構成するシールド板を容易にグランドに接続することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the optical connector according to the fifth aspect, the inner surface of the slit has a conductor electrically connected to the shield plate. According to this configuration, the shield plate constituting the shield portion can be easily connected to the ground.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のうちの何れか一項に記載の光コネクタにおいて、前記受光素子と前記受信用素子、及び前記発光素子と前記送信用素子とを電気的に接続する配線は、前記光素子配置用凹部の底面から前記電気素子配置用凹部の底面まで延びるように形成され導電体を有するビアを含む。この構成によれば、ビアにより、受光素子と受信用素子との間、発光素子と送信用素子の間で信号を伝播する伝送路が短くなるため、伝送路におけるインダクタンスとキャパシタンスが小さくなり、高速に信号を伝播することができる。また、受光素子と受信用素子との間の伝送路をビアとすることにより受信用素子の入力に接続されるキャパシタンスが小さくなり、受信感度を良くすることができる。 The invention according to claim 7 is the optical connector according to any one of claims 1 to 6, wherein the light receiving element and the receiving element, and the light emitting element and the transmitting element are electrically connected. The wiring connected to the wiring includes a via formed to extend from the bottom surface of the optical element placement recess to the bottom surface of the electrical element placement recess. According to this configuration, the via shortens the transmission path for transmitting a signal between the light receiving element and the receiving element, and between the light emitting element and the transmitting element, thereby reducing the inductance and capacitance in the transmission path and increasing the speed. Signal can be propagated to. In addition, by using a transmission line between the light receiving element and the receiving element as a via, the capacitance connected to the input of the receiving element is reduced, and the receiving sensitivity can be improved.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の光コネクタにおいて、前記立体成形回路基板の内部に形成され、前記ビアを囲むシールド部材を有する。この構成によれば、ビアを囲むシールド部材により、ノイズを出しにくく、受けにくくすることができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the optical connector according to the seventh aspect, the optical connector includes a shield member that is formed inside the three-dimensionally molded circuit board and surrounds the via. According to this configuration, the shield member surrounding the via can make it difficult for noise to be received and received.
請求項9に記載の発明は、光伝送媒体を有する複数のフェルールを保持するボディに形成された収容凹部に収容される立体成形回路基板であって、前記フェルールの先端と対向する第1の面に受光素子と発光素子とがそれぞれ配置される光素子配置用凹部と、前記第1の面と異なる第2の面に受信用素子と送信用素子とがそれぞれ配置される電気素子配置用凹部と、前記受光素子と前記受信用素子とを電気的に接続する配線、及び前記発光素子と前記送信用素子とを電気的に接続する配線と、前記第1の面を除く面に取着され、前記受信用素子及び前記送信用素子とそれぞれ接続されるとともにレセプタクルのコネクタソケットと接続されるコネクタヘッダと、前記受光素子と前記発光素子との間に前記第1の面から前記第2の面に向かって延びるように形成されシールド部と、を有する。 The invention according to claim 9 is a three-dimensionally molded circuit board accommodated in an accommodating recess formed in a body holding a plurality of ferrules having an optical transmission medium, the first surface facing the tip of the ferrule An optical element disposing recess in which a light receiving element and a light emitting element are respectively disposed, and an electric element disposing recess in which a receiving element and a transmitting element are respectively disposed on a second surface different from the first surface. A wiring that electrically connects the light receiving element and the receiving element, and a wiring that electrically connects the light emitting element and the transmitting element, and is attached to a surface excluding the first surface, A connector header connected to each of the receiving element and the transmitting element and connected to a connector socket of a receptacle, and between the light receiving element and the light emitting element, from the first surface to the second surface. Heading Is formed in the building so has a shield section.
この構成によれば、受光素子と発光素子との間に形成されたシールド部は、受光素子から受信用素子に伝達される信号に対して、送信用素子から発光素子に伝達される信号により発生するノイズの影響を低減する。従って、受光素子と受信用素子との間、送信用素子から発光素子の間で高速にて信号伝達が可能であり、EMC特性に優れた立体成形回路基板を提供することができる。 According to this configuration, the shield portion formed between the light receiving element and the light emitting element is generated by a signal transmitted from the transmitting element to the light emitting element with respect to a signal transmitted from the light receiving element to the receiving element. Reduce the effect of noise. Therefore, a signal can be transmitted at high speed between the light receiving element and the receiving element and between the transmitting element and the light emitting element, and a three-dimensional molded circuit board having excellent EMC characteristics can be provided.
本発明によれば、高速にて信号伝達が可能であり、EMC特性に優れた光コネクタ及び立体成形回路基板を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical connector and a three-dimensionally molded circuit board that can transmit signals at high speed and have excellent EMC characteristics.
(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態を図1〜図5に従って説明する。
図1に示すように、光コネクタのレセプタクル10は回路基板PBに実装され、このレセプタクル10には、図2に示すように、光コネクタが有する光モジュールとしてのプラグ20が挿入結合される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
プラグ20には光伝送媒体としての2本の光ファイバF1,F2が固定されている。プラグ20は、光ファイバF1を介して伝達される光を電気信号に変換(O−E変換)する。変換後の信号は、レセプタクル10を介して回路基板PBに伝達される。また、プラグ20は、レセプタクル10を介して回路基板PBから入力される電気信号を光に変換(E−O変換)し、その光を光ファイバF2に導入する。
Two optical fibers F1 and F2 as optical transmission media are fixed to the
図3に示すように、レセプタクル10は、四角形筒状に形成されたハウジング11を有し、ハウジング11の底部には固定ピン11aが突出形成されている。この固定ピン11aは、図1に示す回路基板PBに形成された図示しない固定孔に挿入される。ハウジング11及び固定ピン11aを金属により形成した場合、固定ピン11aは回路基板PBに形成された図示しない固定用パッドに半田付され、レセプタクル10が回路基板PBに固定されている。尚、ハウジング11及び固定ピン11aを導電性を有する樹脂にて形成した場合、固定ピン11aに図示しないナット等の固定部材を装着することによりレセプタクル10が回路基板PBに固定される。また、固定ピン11aは、長さ方向の途中で、L字形に曲げられることにより、レセプタクル10が回路基板PBに表面実装固定されてもよい。
As shown in FIG. 3, the
ハウジング11内にはコネクタソケット13a,13bが固定されている。尚、図3には一方のコネクタソケット13bのみが示されている。コネクタソケット13a,13bは、絶縁性を有する樹脂にて四角形枠状に形成されたソケット側端子台14と、そのソケット側端子台14に固定された複数のソケット端子15とから構成されている。各ソケット端子15は、回路基板PB上に形成された図示しないパッドに半田付されている。また、ハウジング11の側壁11bには、四角形状の係止孔11cが形成されている。
プラグ20は略直方体状に形成された樹脂製のボディ21を有している。このボディ21には、板状の固定片21aが一体形成され、この固定片21aには係合突起21bが突出形成されている。プラグ20は、係合突起21bをハウジング11の係止孔11cと係合させることにより、ハウジング11に装着固定される。そして、固定片21aを撓ませて係合突起21bと係止孔11cとの係合状態を解除することにより、プラグ20をハウジング11から抜出することが可能となる。
The
ボディ21には、コネクタソケット13a,13bと対向する面(図3において底面)に、コネクタソケット13a,13bが内挿される収容凹部21cが形成され、その収容凹部21c内には回路ブロック22が挿入固定されている。回路ブロック22は、絶縁体の表面、又は絶縁体の表面及び内部に導電体を形成して回路を立体的に構成した立体成形回路基板である。回路ブロック22は、絶縁体として、例えばセラミックにより形成され、導電体として銅メッキ、又は銅を含む複数が金属を積層した金属メッキから構成される。導電体は、一例として、積層された銅、ニッケル、金よりなる。
The
図5に示すように、回路ブロック22は直方体状に形成されている。更に、回路ブロック22には、図4に示すように、所定の2つの面(本実施形態では上面及び下面)にそれぞれ2つの光素子配置用凹部23a,23b、電気素子配置用凹部24a,24bが形成されている。凹部23a,23b,24a,24bが形成される面は、レセプタクル10に対するプラグ20の着脱方向と、プラグ20のボディ21から光ファイバF1,F2を導出する方向に応じて決定されている。
As shown in FIG. 5, the
図4に示すように、回路ブロック22の上面に形成された凹部23aには受光素子25aが配設され、凹部23bには発光素子25bが配設されている。受光素子25aは例えばフォトダイオードであり、発光素子25bは例えばLEDや面発光レーザダイオードである。受光素子25aは、凹部23a内に形成された回路パターン27aと電気的に接続され、発光素子25bは、凹部23b内に形成された回路パターン27bと電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4, a
回路ブロック22の下面に形成されるとともに上面の凹部23aと対応する下方に形成された凹部24aには、受信回路を構成する受信用素子28aが配設され、上面の凹部23bと対応する下方に形成された凹部24bには、送信回路を構成する送信用素子28bが配設されている。受信用素子28aは、凹部24aに形成された回路パターン29aと電気的に接続され、送信用素子28bは凹部24bに形成された回路パターン29bと電気的に接続されている。
In a
凹部23aの回路パターン27aは、回路ブロック22の側面に形成された回路パターン30aを介して凹部24aの回路パターン29aと電気的に接続されている。同様に、凹部23bの回路パターン27bは、側面に形成された回路パターン30aを介して凹部24bの回路パターン29bと電気的に接続されている。これらの回路パターンにより、受光素子25aは受信用素子28aと電気的に接続され、発光素子25bは送信用素子28bと電気的に接続されている。
The
受光素子25aが配設された凹部23aと発光素子25bが配設された凹部23bには、光透過性を有する樹脂31が充填硬化されている。受信用素子28aが配設された凹部24aと送信用素子28bが配設された凹部24bには、絶縁性を有する封止剤32が充填硬化されている。
A light-transmitting
回路ブロック22の下面には、コネクタヘッダ33a,33bが取着されている。コネクタヘッダ33a,33bは、それぞれ受信用素子28aと送信用素子28bをそれぞれ下方から覆うように配設固定されている。コネクタヘッダ33a,33bは、それぞれ略直方体状に形成されるとともにコネクタソケット13a,13bのソケット側端子台14内に挿入可能に形成されたヘッダ側端子台34と、そのヘッダ側端子台に固定された複数のヘッダ端子35とから構成されている。ヘッダ端子35は、回路ブロック22に形成された配線パターン36a,36bを介して受信用素子28a、送信用素子28bと電気的に接続されている。
ヘッダ端子35は、プラグ20をレセプタクル10に装着すると、レセプタクル10に設けられたコネクタソケット13a,13bのソケット端子15と電気的に接続される。そして、上記したように、ソケット端子15は、回路基板PBに形成されたパッド(図示略)と接続されている。
When the
従って、受光素子25aは、回路パターン27a,30a,29aを介して受信用素子28aと接続され、受信用素子28aは回路パターン36aを介してヘッダ端子35に接続され、ヘッダ端子35はソケット端子15を介して回路基板PBと接続される。受信用素子28aは、ソケット端子15、ヘッダ端子35、回路パターン36aを介して供給される駆動電圧により動作する。受光素子25aは、回路パターン36a,30a,27aを介して受信用素子28aから供給される駆動電圧により動作し、入射光に応じた電圧(又は電流)の受信信号を受信用素子28aに出力する。受信用素子28aは、受信信号を増幅し、その増幅信号を出力する、または、その増幅信号をコンパレータにより、しきい値と比較して得られるデジタル信号を出力する。
Therefore, the
同様に、発光素子25bは、回路パターン27b,30b,29bを介して送信用素子28bと接続され、送信用素子28bは回路パターン36bを介してヘッダ端子35に接続され、ヘッダ端子35はソケット端子15を介して回路基板PBと接続される。送信用素子28bは、ソケット端子15、ヘッダ端子35、回路パターン36bを介して供給される駆動電圧により動作する。送信用素子28bは、回路パターン36b,30b,27bを介して発光素子25bに駆動電圧及び送信信号を供給する。発光素子25bは、駆動電圧により動作し、送信信号に応答して光を出射する。
Similarly, the
回路ブロック22の表面には、シールドパターン37が形成されている。シールドパターン37は、回路ブロック22の表面に形成された回路パターンを囲むように形成されている。このシールドパターン37は、送信回路及び受信回路のグランドに接続されている。回路ブロック22に形成された回路パターンは、シールドパターン37により囲まれているため、回路パターンに伝達される信号は、外来ノイズの影響を受けにくい。
A
図4に示すように、回路ブロック22の内部には、導電体よりなるグランド層38が形成されている。グランド層38は、光素子25a,25b、電気素子28a,28bが搭載された面と平行に延びるように形成されている。グランド層38は、シールドパターン37と同様に、送信回路及び受信回路のグランドに接続されている。グランド層38は、回路ブロック22を、光素子25a,25bが配設された上側の部分と、電気素子28a,28bが配設された下側の部分とに分割する。このグランド層38により、電気素子28a,28bが配設された部分にて発生するノイズが、光素子25a,25bが配設された部分に入り込むのを防ぐことができる。また、このように形成されたグランド層38により、回路パターンをマイクロストリップ線路とすることができるため、回路パターンのインピーダンスを容易に設定することができる。
As shown in FIG. 4, a
図5に示すように、回路ブロック22には、2つの凹部23a,23bの間に、複数のビア39が形成されている。ビア39は、受光素子25aと発光素子25bとを結ぶ線と直交する平面上の第1の方向(図4において上下方向)に沿って延びるように形成されている。また、複数のビア39は、受光素子25aと発光素子25bとを結ぶ線と直交する平面上であって第1の方向と直交する第2の方向(図4において紙面表裏方向)に沿って配列されている。各ビア39の内周面には、配線パターンと同様に、導電体のメッキ39aが形成されており、このメッキ39aは回路のグランドと接続されている。尚、ビアは、基材に形成された孔、及び孔の内周面又は孔の内部の導電体を含むものであり、孔の開口端に形成された導電体や基材の内部に形成された導電体を電気的に接続するものをいう。
As shown in FIG. 5, the
このように形成された複数のビア39は、受信用の素子(受光素子25aと受信用素子28aとそれらを接続する配線パターン)と、送信用の素子(発光素子25bと送信用素子28bとそれらを接続する配線パターン)とを分離するシールドパターンとして機能する。従って、受光素子25a及び受信用素子28aとそれらの間で伝達される微弱な信号に、送信用素子28b及び発光素子25bと、それらの間で伝達される信号により発生するノイズが混入し難くなる。つまり、複数のビア39は、受信回路と送信回路との間のクロストークを低減する。
The plurality of
図3に示すように、ボディ21には、収容凹部21c内に挿入固定された回路ブロック22の発光素子25bの上方に、それぞれの素子25bの光軸方向(図3において上下方向)に沿って延びる挿入孔41が形成されている。挿入孔41内には、光ファイバF2が固定されたフェルール42が挿入されている。更に、挿入孔41内には、シール材43が充填硬化され、このシール材43により発光素子25bから出射された光がフェルール42に固定された光ファイバに導入されるように、フェルール42が固定されている。
As shown in FIG. 3, in the
図示しないが、同様に、受光素子25aの上方にも挿入孔が形成され、その挿入孔内に挿入されたフェルールは、フェルールに固定された光ファイバから出射される光が受光素子25aに受光されるようにシール材により固定されている。
Although not shown, similarly, an insertion hole is formed above the
次に、上記の回路ブロック22の形成方法を説明する。
概略的には、回路ブロック22は、複数の絶縁体板(セラミック板)を積層して形成されている。尚、本実施形態の回路ブロック22は、4枚のセラミック板を積層して形成されている。
Next, a method for forming the
Schematically, the
先ず、2枚のセラミック板の表裏両面に銅の薄膜を形成した第1及び第2のセラミック板を貼り合せる。つぎに、四角形状の孔が形成された第3及び第4のセラミック板を、上記の貼り合せた2枚のセラミック板の上面と下面に貼り付ける。第3のセラミック板に形成された四角形状の孔と、第1のセラミック板の表面とにより凹部23a,23bが形成され、第4のセラミック板に形成された四角形状の孔と第2のセラミック板の表面とにより凹部24a,24bが形成される。そして、第1及び第2のセラミック板に挟まれた銅の薄膜によりグランド層38が形成される。
First, the 1st and 2nd ceramic board which formed the thin film of copper on the both surfaces of two ceramic boards is bonded together. Next, the 3rd and 4th ceramic board in which the square-shaped hole was formed is affixed on the upper surface and lower surface of two said ceramic plates bonded together.
次に、スパッタにより、上記のように形成したブロックの表面を、銅の薄膜で覆う。その表面に形成した銅の薄膜を、レーザ加工装置によりパターンニングして回路パターン等の外周の銅薄膜を除去する。 Next, the surface of the block formed as described above is covered with a copper thin film by sputtering. The copper thin film formed on the surface is patterned by a laser processing apparatus to remove the outer copper thin film such as a circuit pattern.
次に、残すべき銅薄膜に電極を接続し、銅薄膜上に電解メッキにより銅メッキを形成する。この時、電極が接続されていない銅薄膜には銅メッキが形成されない。
次に、ソフトエッチングにより、銅をエッチングする。このとき、銅メッキが形成されていない銅薄膜は薄いため、エッチングにより除去される。
Next, an electrode is connected to the copper thin film to be left, and copper plating is formed on the copper thin film by electrolytic plating. At this time, copper plating is not formed on the copper thin film to which no electrode is connected.
Next, copper is etched by soft etching. At this time, the copper thin film on which the copper plating is not formed is thin and is removed by etching.
次に、残された銅パターンに電極を接続し、電解メッキにより、銅メッキ上にニッケルメッキ、金メッキを順番に施す。
この手法により、上下面のみならず、側面や凹部23a〜24bの内側面、ビア39の内周面に導電体が形成される。
Next, an electrode is connected to the remaining copper pattern, and nickel plating and gold plating are sequentially performed on the copper plating by electrolytic plating.
By this method, conductors are formed not only on the upper and lower surfaces but also on the side surfaces, the inner surfaces of the
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)プラグ20のボディ21には回路ブロック22が収容されている。回路ブロック22の上面には、受光素子25aと発光素子25bがそれぞれ配設された凹部23a、23bが形成されている。回路ブロック22の下面には、受信用素子28aと送信用素子28bがそれぞれ配設された凹部24a,24bが形成されている。また、回路ブロック22の下面には、受信用素子28aと送信用素子28bとそれぞれ接続されるコネクタヘッダ33a,33bが取着されている。そして、回路ブロック22には、受光素子25aと発光素子25bとの間に、上面から下面に向かって延びる複数のビア39が形成され、各ビア39の内周面には導電体のメッキ39aが形成されている。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A
受光素子25aと発光素子25bとの間に形成された複数のビア39は、受光素子25aから受信用素子28aに伝達される信号に対して、送信用素子28bから発光素子25bに伝達される信号により発生するノイズの影響を低減する。従って、受光素子25aと受信用素子28aとの間、送信用素子28bから発光素子25bの間で高速にて信号伝達が可能であり、EMC特性に優れたプラグ20を有する光コネクタを提供することができる。
A plurality of
(2)回路ブロック22は、表面を覆うシールドパターン37を有する。シールドパターン37は、受光素子25aから受信用素子28aに伝達される信号と、送信用素子28bから発光素子25bに伝達される信号に対して、回路ブロック22の外部ノイズの影響を低減することができる。また、受光素子25aから受信用素子28aに伝達される信号と、送信用素子28bから発光素子25bに伝達される信号により発生するノイズが回路ブロック22の外部に放射されるのを抑制することができる。従って、高速にて信号伝達が可能であり、EMC特性に優れたプラグ20を提供することができる。
(2) The
(3)回路ブロック22は、グランド層38を有している。従って、グランド層38により、受光素子25aと受信用素子28aとの間、発光素子25bと送信用素子28bとの間で伝播するノイズを抑制するため、EMC特性に優れたプラグ20を有する光コネクタを提供することができる。
(3) The
(4)導電体のメッキ39aを有するビア39は、回路ブロック22において容易に形成される。そして、ビア39により受光素子25aから受信用素子28aに伝達される信号に対して、送信用素子28bから発光素子25bに伝達される信号により発生するノイズの影響を低減するようにしたため、EMC特性に優れた回路ブロック22を容易に形成することができる。
(4) The via 39 having the conductor plating 39 a is easily formed in the
(5)受光素子25aと発光素子25bとをそれぞれ凹部23a,23b内に配設し、受信用素子28aと送信用素子28bをそれぞれ凹部24a,24b内に配設した。従って、回路ブロック22の上下方向の厚みを薄くすることができ、プラグ20が長くなるのを抑制することができる。
(5) The
(第2の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施の形態を図6に従って説明する。尚、第1の実施の形態と同じ部分については同じ符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図6に示すように、この実施の形態の回路ブロック51は、上記第1の実施の形態の回路ブロック22と同様に形成されている。異なる点は、本実施形態の回路ブロック51は、2つの凹部23a,23bの間に、受光素子25aと発光素子25bとを結ぶ線と直交する平面に沿って延びるスリット52が形成され、そのスリット52内には導電性を有するシールド板53が挿入されている。このシールド板53は例えば銅板である。そして、このシールド板53は、上記実施形態のビア39と同様に、回路のグランドと接続されている。
As shown in FIG. 6, the
このようにスリット52に挿入されたシールド板53は、受信用の素子(受光素子25aと受信用素子28aとそれらを接続する配線パターン)と、送信用の素子(発光素子25bと送信用素子28bとそれらを接続する配線パターン)とを電磁的に分離するシールドパターンとして機能する。従って、受光素子25a及び受信用素子28aとそれらの間で伝達される微弱な信号に、送信用素子28b及び発光素子25bと、それらの間で伝達される信号により発生するノイズが混入し難くなる。つまり、シールド板53は、受信回路と送信回路との間のクロストークを低減する。
Thus, the
尚、スリット52の内側面に導電体のメッキを形成してもよい。さらに、このメッキを回路のグランドと接続してもよい。また、このメッキに凸部を形成し、メッキとシールド板53とが電気的に接続されるようにしてもよい。
The
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)回路ブロック51にスリット52を形成し、そのスリット52にシールド板53を挿入して、受光素子25aから受信用素子28aに伝達される信号に対して、送信用素子28bから発光素子25bに伝達される信号により発生するノイズの影響を低減するようにしたため、EMC特性に優れた回路ブロック51を容易に形成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A
(第3の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第3の実施の形態を図7に従って説明する。尚、第1,第2の実施の形態と同じ部分については同じ符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図7に示すように、この実施の形態の回路ブロック61は、上記第1の実施の形態の回路ブロック22と同様に形成されている。異なる点は、第1の実施の形態において回路ブロック22の側面に形成された回路パターン30a,30bが、本実施の形態の回路ブロック61では、回路ブロック61を貫通する回路パターンとしてのビア62a,62bが形成されている。ビア62aは、受光素子25aが配設された凹部23aの底面から受信用素子28aが配設された凹部24aの底面まで到達するように形成されている。同様に、ビア62bは、発光素子25bが配設された凹部23bの底面から送信用素子28bが配設された凹部24bの底面まで到達するように形成されている。
As shown in FIG. 7, the
つまり、受光素子25aが接続された回路パターン27aと、受信用素子28aが接続された回路パターン29aは、回路ブロック61内に形成されたビア62aによって直線的に接続されている。同様に、発光素子25bが接続された回路パターン27bと、送信用素子28bが接続された回路パターン29bは、回路ブロック61内に形成されたビア62bによって直線的に接続されている。このビア62a,62bは、内部の導電体を含むものである。
That is, the
従って、受光素子25aと受信用素子28aとを接続する回路パターンの長さ、及び発光素子25bと送信用素子28bとを接続する回路パターンの長さは、極めて短く形成されている。このため、回路パターンのインダクタンスとキャパシタンスの値が小さくなるため、高速な通信に適している。また、回路ブロック61内に形成されたビア62a,62bは、回路ブロック61表面のシールドパターン37により囲まれている。このため、ビア62a,62bから発生するノイズが回路ブロック61の外に出にくくなり、ビア62a,62bを伝達される信号は、回路ブロック61の外部のノイズの影響を受けにくい。
Accordingly, the length of the circuit pattern that connects the
更に、受光素子25aと受信用素子28aを接続するビア62aと、発光素子25bと送信用素子28bを接続するビア62bとの間にはグランドに接続されたビア39が形成されているため、送信用の信号が伝達されるビア62bから放射されるノイズが、ビア62aを伝達される受信用の信号に混入するクロストークを低減することができる。
Further, a via 39 connected to the ground is formed between the via 62a connecting the
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)受光素子25aと受信用素子28a、発光素子25bと送信用素子28bとを、ビア62a,62bにより接続した。従って、ビア62a,62bにより、受光素子25aと受信用素子28aとの間、発光素子25bと送信用素子28bの間で信号を伝播する伝送路が短くなるため、伝送路におけるインダクタンスとキャパシタンスが小さくなり、高速に信号を伝播することができる。また、受光素子25aと受信用素子28aとの間をビア62aにて接続することにより受信用素子28aの入力に接続されるキャパシタンスが小さくなり、受信感度を良くすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(第4の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第4の実施の形態を図8に従って説明する。尚、第1〜第3の実施の形態と同じ部分については同じ符号を付して説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図8に示すように、本実施の形態の回路ブロック71は、上記第3の実施の形態の回路ブロック61に加えて、回路ブロック71内に形成された回路パターンとしてのビア62a,62bを囲むシールド部材としてのシールドパターン72a,72bが形成されている。このシールドパターン72a,72bは、上記各実施の形態と同様に、回路のグランドに接続されている。従って、上記第3の実施の形態と比べて、更に、ビア62a,62bから発生するノイズが回路ブロック71の外に出にくくなり、ビア62a,62bを伝達される信号は、回路ブロック71の外部のノイズの影響を受けにくくなる。
As shown in FIG. 8, the
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)回路ブロック71に形成されたビア62a,62bは、それぞれシールドパターン72a,72bにより囲まれている。従って、ビア62a,62bからノイズが外部に放射されにくくなり、ビア62a,62bを伝播する信号がノイズの影響を受けにくくすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記各実施の形態は、1組の受光素子25a及び発光素子25bを備えたプラグに具体化したが、複数組の受光素子25a及び発光素子25bを備えたプラグに具体化してもよい。例えば、図9(a),図9(b)に示すように構成してもよい。尚、図9(a)(b)には、受光素子25aと発光素子25bに接続される電気コネクタ(コネクタヘッダ33a,33b)のみを図示している。
In addition, you may implement each said embodiment in the following aspects.
Each embodiment described above is embodied as a plug including a set of
図9(a)に示すプラグ81は、上記実施の形態の回路ブロック(例えば第一の実施の形態の回路ブロック22)を4つ備えている。このように構成されたプラグ81は、複数チャネルの送受信に用いられる光ファイバを一括して接続することができる。
The
図9(b)に示すプラグ91は、1つの回路ブロック92に4組の受光素子及び発光素子が配設されている。この場合、発光素子にそれぞれ接続されるコネクタヘッダ33b間に、シールドのためのビア39を形成してもよく、隣接配置された送信チャネル間のクロストークを低減することができる。尚、受光素子にそれぞれ接続されるコネクタヘッダ33a間にビア39を形成してもよい。
In the
・上記各実施の形態において、第2の実施の形態と同様に、ビア39に換えてスリット52を形成するとともにスリット52にシールド板53を挿入するようにしてもよい。更に、図9(a)に示すプラグ81では、各実施の形態の回路ブロック22,51,61,71を混在させるようにしてもよい。また、図9(b)に示すプラグ91では、回路ブロック92にビア39とスリット52及びシールド板53とを形成しても良い。
In each of the above embodiments, as in the second embodiment, the
・上記第2の実施の形態において、シールド板53の形状を適宜変更しても良い。例えばシールド板53を、1枚の金属板により形成する、スリットや貫通孔が形成された金属板により形成する、メッシュ構造の金属体とする、複数の薄い金属板を積層して形成する、等、様々な形態としてもよい。
In the second embodiment, the shape of the
10…レセプタクル、13a,13b…コネクタソケット、15…ソケット端子、
20…プラグ、21…ボディ、21c…収容凹部、22,51,61,71…回路ブロック、23a,23b…光素子配置用凹部、24a,24b…電気素子配置用凹部、25a…受光素子、25b…発光素子、28a…受信用素子、28b…送信用素子、33a,33b…コネクタヘッダ、37…シールドパターン、38…グランド層、42…フェルール、52…スリット、53…シールド板。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光モジュールは、
光伝送媒体を有する複数のフェルールを保持するとともに収容凹部が形成されたボディと、
前記収容凹部に収容される立体成形回路基板と、を有し、
前記立体成形回路基板は、
前記フェルールの先端と対向する第1の面に受光素子と発光素子とがそれぞれ配置される光素子配置用凹部と、
前記第1の面と異なる第2の面に受信用素子と送信用素子とがそれぞれ配置される電気素子配置用凹部と、
前記受光素子と前記受信用素子とを電気的に接続する配線、及び前記発光素子と前記送信用素子とを電気的に接続する配線と、
前記第1の面を除く面に取着され、前記受信用素子及び前記送信用素子とそれぞれ接続されるとともに前記レセプタクルのコネクタソケットと接続されるコネクタヘッダと、
前記受光素子と前記発光素子との間に前記第1の面から前記第2の面に向かって延びるように形成されシールド部と、
を有することを特徴とする光コネクタ。 An optical connector having a receptacle and an optical module connected to the receptacle,
The optical module is
A body that holds a plurality of ferrules having an optical transmission medium and is formed with an accommodation recess,
A three-dimensionally molded circuit board housed in the housing recess,
The three-dimensional molded circuit board is
A recess for arranging optical elements in which a light receiving element and a light emitting element are respectively arranged on a first surface facing the tip of the ferrule;
A recess for electric element arrangement in which a receiving element and a transmitting element are respectively arranged on a second surface different from the first surface;
Wiring for electrically connecting the light receiving element and the receiving element, and wiring for electrically connecting the light emitting element and the transmitting element;
A connector header attached to a surface excluding the first surface, connected to the receiving element and the transmitting element, and connected to a connector socket of the receptacle;
A shield portion formed between the light receiving element and the light emitting element so as to extend from the first surface toward the second surface;
An optical connector comprising:
前記フェルールの先端と対向する第1の面に受光素子と発光素子とがそれぞれ配置される光素子配置用凹部が形成され、前記第1の面と異なる第2の面に受信用素子と送信用素子とがそれぞれ配置される電気素子配置用凹部が形成され、前記受光素子と前記受信用素子とを電気的に接続する配線、及び前記発光素子と前記送信用素子とを電気的に接続する配線が形成され、前記受信用素子及び前記送信用素子とそれぞれ接続されるとともにレセプタクルのコネクタソケットと接続されるコネクタヘッダが前記第1の面を除く面に取着されてなること、
を特徴とする立体成形回路基板。 A three-dimensionally molded circuit board accommodated in an accommodating recess formed in a body holding a plurality of ferrules having an optical transmission medium,
An optical element disposition recess in which a light receiving element and a light emitting element are respectively disposed is formed on a first surface facing the tip of the ferrule, and a receiving element and a transmitting element are formed on a second surface different from the first surface. A wiring for electrically connecting the light receiving element and the receiving element, and a wiring for electrically connecting the light emitting element and the transmitting element are formed. A connector header connected to the receiving element and the transmitting element and connected to the connector socket of the receptacle is attached to the surface excluding the first surface,
A three-dimensional molded circuit board.
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