JP2012028475A - 光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製のパッケージ部であってもパッケージ部から漏出する高周波ノイズの影響を小さくできるとともに、その高周波ノイズに起因するＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間のクロストークの発生を防止することが容易な光トランシーバを提供する。
【解決手段】光トランシーバは、光コネクタを受容するスリーブ部１８を備えるＲＯＳＡ１４と、電子回路を備える回路基板１６と、ＲＯＳＡ１４と回路基板１６とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板１０と、これらを収容する導電性の筺体とを備える光トランシーバであり、フレキシブルプリント基板１０は、信号用の配線と、その配線と電気的に導通しないグランド用のベタ層を有し、そのベタ層はＲＯＳＡ１４の光軸の周りを覆うように筒状に丸められており、そのベタ層は筺体と電気的に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光サブアセンブリを収容する光トランシーバに関する。

光トランシーバは、ＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub Assembly）と呼ばれる送信用の光モジュールと、ＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub Assembly）と呼ばれる受信用の光モジュールとを搭載している。ＴＯＳＡとＲＯＳＡとを総称してＯＳＡ（Optical Sub Assembly）と呼ぶ。

光トランシーバでは、コネクタタイプの光インターフェースや、ラッチなどの取り外し機構など、製品の取り扱い易さを向上させるためにさまざまな工夫がなされている。しかし、取り扱い易さの向上と引き換えに、部品構成が複雑になり、各構成部品の接触部の隙間などから回路基板やＯＳＡで発生した高周波ノイズが漏出し、光トランシーバ内で並べて設置されるＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間でクロストークが生じたり、受信感度が悪くなったりするという問題がある。

そのため、特許文献１には、ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver）を収容してこれを覆う略箱状のＦＯＴシールド部と、ＦＯＴシールド部に連成され、回路基板に差し込まれて電気的に接続されるグランドピンとを有するシールドケースが開示されている。このシールドケースでは、グランドピンをＦＯＴシールド部の折り曲げ角部の位置に合わせて配置形成するとともに、グランドピンを折り曲げ角部を挟む二つの壁に連続する断面略Ｌ字状または断面略円弧状となる形状に形成することにより、ノイズ性能の向上を図っている。

また、特許文献２には、光コネクタが挿入される断面角形のレセプタクルを形成した金属製筺体に略円柱状の光モジュールを収容し、この光モジュールの光軸が通る端面を上記レセプタクルに臨ませた光トランシーバが開示されている。この光トランシーバでは、レセプタクルと光モジュールとの間に上記光軸の周囲を覆う金属製のシールド板を設け、このシールド板を曲げて、上記筺体に付勢されて接するバネ性接地部を形成することにより、電気ノイズシールドの効果を高めている。

さらに、特許文献３には、光モジュールをフレキシブルプリント基板を介して回路基板に接続し、筺体に収容保持してなる光データリンクが開示されている。この光データリンクでは、フレキシブルプリント基板が配線層とベタ層を有し、光モジュールの電極部との接続部と回路基板との接続部とを信号ラインで接続し、電極部との接続部の側方に延長部をフレキシブルプリント基板と一体に形成し、延長部で光モジュールのリードピンを覆うことにより、ＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間のクロストークの発生を防止している。

特開２００９−１１１１１４号公報 特開２００５−１４８６２９号公報 特開２００９−１０５２８２号公報

ＯＳＡは、光ファイバを受容するスリーブ部と、リードピンを備えるステム部と、スリーブ部とステム部との間に設けられるパッケージ部とを有する。このパッケージ部は通常金属製であるが、ＯＳＡの製造コストを下げるため、樹脂製のパッケージ部を用いることが提案されている。しかし、樹脂製のパッケージ部を用いる場合には、金属製のパッケージ部を用いた場合よりも高周波ノイズが大きくなってしまう。これは、絶縁体である樹脂製のパッケージ部が高周波ノイズを透過してしまうためである。

特許文献１および２の技術はパッケージ部が金属製であることを前提としており、この場合にはパッケージ部をフレームグランドと同電位にすることでパッケージ部から漏出する高周波ノイズの影響を小さくすることができる。しかし、パッケージ部が樹脂製である場合には、特許文献１および２の技術ではパッケージ部から漏出する高周波ノイズの影響を小さくし、ＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間のクロストークの発生を防止することが難しい。
また、特許文献３の技術ではＯＳＡのリードピン部分から漏出する高周波ノイズの影響を小さくすることができる。しかし、パッケージ部などのリードピン以外の部分から漏出する高周波ノイズの影響を小さくし、ＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間でクロストークが発生することを防止することは難しいという問題がある。

本発明は上述した実状に鑑みてなされたもので、樹脂製のパッケージ部であってもパッケージ部から漏出する高周波ノイズの影響を小さくできるとともに、その高周波ノイズに起因するＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間のクロストークの発生を防止することが容易な光トランシーバを提供することを目的とする。

本発明による光トランシーバは、光コネクタを受容するスリーブ部を備える光サブアセンブリと、電子回路を備える回路基板と、光サブアセンブリと回路基板とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、これらを収容する導電性の筺体とを備える光トランシーバであって、フレキシブルプリント基板は、信号用の配線と、その配線と電気的に導通しないグランド用のベタ層を有し、そのベタ層は光サブアセンブリの光軸の周りを覆うように筒状に丸められており、そのベタ層は前記筺体と電気的に接続されている。

また、本発明による光トランシーバでは、フレキシブルプリント基板において上記ベタ層の一部が露出するよう形成され、露出したベタ層の一部は筺体と電気的に接続されており、露出した上記ベタ層の一部以外の部分は上記筺体以外の部材と接触しないように絶縁されていることが好ましい。
また、上記ベタ層の一部は筺体と複数個所で電気的に接続されていることが好ましい。

本発明によれば、樹脂製のパッケージ部であってもパッケージ部から漏出する高周波ノイズの影響を小さくできるとともに、その高周波ノイズに起因するＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間のクロストークの発生を防止することが容易となる。

図１は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板の装着状態を示す概略図である。 図２は、図１に示した装着状態を裏側から見た場合の概略図である。 図３は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板の筺体への組み込み状態を示す概略図である。 図４は、フレキシブルプリント基板のカバー部の概略断面図である。 図５は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板のベース層を示す概略平面図である。 図６は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板のベタ層を示す概略平面図である。 図７は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板のカバーレイ層を示す概略平面図である。

以下に、本発明による光トランシーバについて説明する。図１は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板（Flexible printed circuit, FPC）１０の装着状態を示す概略図である。図２は、図１に示した装着状態を裏側から見た場合の概略図である。図３は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１０の筺体３１への組み込み状態を示す概略図である。

本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１０は、ＯＳＡと電子回路を備える回路基板１６とを接続する配線を有する屈曲性のあるプリント基板である。ＯＳＡは、光コネクタを受容するスリーブ部１８、リードピンを備えるステム部１７、スリーブ部１８とステム部１７との間に設けられるパッケージ部１５を備える。図１および図２に示すように、このフレキシブルプリント基板１０は、カバー部１１、接着パッド部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（なお、図６に示すように、さらに接着パッド部１２ｄ、１２ｅ、１２ｆが存在する）、基板部１３、グランド接続部２０を備える。

カバー部１１は、筒状に丸められてＲＯＳＡ１４の樹脂製のパッケージ部１５を覆うようにＲＯＳＡ１４の光軸の周りに円筒状に丸められて装着される。フレキシブルプリント基板１０の基板部１３には回路基板１６が接続される。フレキシブルプリント基板１０とＲＯＳＡ１４とは、ステム部１７を介して接続される。なお、ここではＲＯＳＡ１４にカバー部１１を装着する場合について説明したが、ＴＯＳＡについてもＲＯＳＡ１４の場合と同様にしてカバー部１１を装着できる。

後に図６、７を用いて説明するように、カバー部１１には導電体のグランド用のベタ層（面の略全体が導電体である層）が形成されており、その一部がカバー部１１の表面に接着パッド部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、グランド接続部２０として露出している。そして、図３に示すように、接着パッド部１２ａ、１２ｂ、１２ｃとグランド接続部２０とは光トランシーバ３０の導電性のある筺体３１内部の壁面と２箇所で接触する。これにより、カバー部１１に形成されているベタ層は、筺体３１のフレームグラウンドと同電位となるため、これがシールドとなって高周波ノイズが漏出するのを防止することができる。なお、ここではカバー部１１のベタ層と筺体３１とが２箇所で接触することとしたが、最低１箇所でもよく、また３箇所以上で接触することとしてもよい。

次に、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１０の構成について説明する。図４は、フレキシブルプリント基板１０のカバー部１１の概略断面図である。図５は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１０のベース層４１を示す概略平面図である。図６は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１０のベタ層４２を示す概略平面図である。図７は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１０のカバーレイ層４３ａ，４３ｂを示す概略平面図である。

図４に示すように、フレキシブルプリント基板１０のカバー部１１は、カバーレイ層４０、ベース層４１、ベタ層４２、カバーレイ層４３ａ，４３ｂを有する。カバーレイ層４０およびカバーレイ層４３ａ，４３ｂは、絶縁体であるカバーレイの層である。ベース層４１は、ベース材により構成される層である。ベタ層４２は、例えばプリント回路技術等により形成される導電体からなるベタ層である。接着パッド部１２ａ〜１２ｆとグランド接続部２０は、ベタ層４２上に積層されたカバーレイの一部を除去することにより形成される。カバーレイ層４０は、ベース層４１が電気絶縁性のものである場合は省略することができる。

図５に示すように、フレキシブルプリント基板１０のカバー部１１と基板部１３とはＲＯＳＡ１４のリードピンを接続する接続部分５０の付近で接続される。ベース層４１は、ベース材により構成される層であり、ベース層４１と一体に形成される基板部１３には、リードピンの接続部を避けて、グランドとなる導電体のベタ層５１（面の略全体が導電体である層）が設けられている。

図６に示されるように、ベース層４１の表面側には、グランド用の導電体からなるベタ層４２が設けられている。ベタ層４２は、その両端に接着パッド部１２ａ〜１２ｆを含んでいる。このベタ層４２は、図５に示したベタ層５１とは電気的に絶縁されている。また、このベタ層４２は、ＲＯＳＡ１４の端子と回路基板１６の端子とを接続する信号用の配線５２とも電気的に絶縁されている。カバー部１１を筒状に丸めてパッケージ部１５の周りに装着する際には、接着パッド部１２ｄ、１２ｅ、１２ｆをカバー部１１の裏面にはんだ付けして固定する。

図７に示されるように、ベタ層４２の表面には絶縁体であるカバーレイ層４３ａ、４３ｂが積層され、ベタ層４２は電気的に絶縁されると共に保護される。カバーレイ層４３ａ、４３ｂは、もともと１枚のシートであったものが、そのシートの領域４４ａ、４４ｂ、４４ｃの部分を除去することにより形成されたものである。領域４４ａ、４４ｂの部分を除去することによりベタ層４２の導電体が露出して、接着用パッド部１２ａ〜１２ｆが形成される。同様に、領域４４ｃの部分を除去することによりベタ層４２の導電体が露出して、グランド接続部２０が形成される。

このように、上述した光トランシーバ３０は、ＯＳＡの端子と回路基板１６の端子とを接続する信号用の配線と、その配線と電気的に導通しない導電体からなるグランド用のベタ層４２とをフレキシブルプリント基板１０が有し、ベタ層４２は光アセンブリの光軸の周りにパッケージ部１５を覆うように筒状に丸められ、筺体３１と電気的に接続されるので、樹脂製のパッケージ部１５であってもパッケージ部１５から漏出する高周波ノイズの影響を小さくできるとともに、その高周波ノイズに起因するＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間のクロストークの発生を防止することが容易となる。

また、接着パッド部１２ａ、１２ｂ、１２ｃとグランド接続部２０とが露出するようフレキシブルプリント基板１０が形成され、露出した接着パッド部１２ａ、１２ｂ、１２ｃとグランド接続部２０とは筺体３１と電気的に接続され、接着パッド部１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよびグランド接続部２０以外のベタ層４２の部分は筺体３１以外の部材と接触しないように絶縁されるので、ベタ層４２と筺体３１以外の部材との導通を防止することにより、異常信号の発生を防止することができる。
また、ベタ層４２が、筺体３１と接着パッド部１２ａ、１２ｂ、１２ｃとグランド接続部２０との２個所で電気的に接続されているので、グランドとの接触を強化することができる。

１０…フレキシブルプリント基板、１１…カバー部、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ…接続パッド部、１３…基板部、１４…ＲＯＳＡ、１５…スリーブ部、１６…回路基板、１７…ステム部、２０…グランド接続部、３０…光トランシーバ、３１…筺体、４０…カバーレイ層、４１…ベース層、４２、５１…ベタ層、４３ａ，４３ｂ…カバーレイ層、５０…リードピン接続部分、５２…配線、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ…カバーレイ除去領域

Claims (3)

1. 光コネクタを受容するスリーブ部を備える光サブアセンブリと、電子回路を備える回路基板と、前記光サブアセンブリと前記回路基板とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、これらを収容する導電性の筺体とを備える光トランシーバであって、
   前記フレキシブルプリント基板は、信号用の配線と、該配線と電気的に導通しないグランド用のベタ層を有し、該ベタ層は光サブアセンブリの光軸の周りを覆うように筒状に丸められており、該ベタ層は前記筺体と電気的に接続されていることを特徴とする光トランシーバ。
2. 前記フレキシブルプリント基板は前記ベタ層の一部が露出するよう形成され、露出した該ベタ層の一部は前記筺体と電気的に接続されており、露出した該ベタ層の一部以外の部分は前記筺体以外の部材と接触しないように絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記ベタ層の一部は、前記筺体と複数個所で電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の光トランシーバ。

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