JP2012103730A - 光電気複合伝送モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】光と電気を複合して伝送する光電気複合伝送モジュールにおいて、低コストで高信頼性を有する光電気複合伝送モジュールを提供すること。
【解決手段】本発明の光電気複合伝送モジュールは、光電気複合伝送モジュールにフィルム型光導波路が配設され、フィルム型光導波路はフレキシブルプリント基板上に配設され、フレキシブルプリント基板に電気光変換部及び／または光電気変換部が配設されたものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気−光変換又は光−電気変換する光電気複合伝送モジュールに関するものである。

近年、ディスプレイの高解像度化、及び情報伝送機器やストレージ機器で取り扱うデータ量の増加に伴い、データを高速伝送することが可能な高速伝送線が求められている。高速伝送線としては、シールド機能を有する同軸ケーブルや、シールド中に１対の差動線路を有する差動伝送線が用いられているが、ノイズやスキューの問題から、伝送距離に限界がある。

この解決策として、たとえばコンピュータ本体とモニタ、またはサーバとサーバ間などの情報信号をやり取りする部分に光伝送路を設けて光伝送を行う方式がある。

これらの光伝送に用いられるデバイスとしては、光ファイバ、あるいは光ファイバと電気ケーブルが複合された光電気複合ケーブルを介して、光電気複合ケーブルの両端にＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）などの光素子と、それらを駆動するためのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）から構成されるモジュールと、情報伝送機器やストレージ機器と接続するための電気コネクタを有するモジュールが接続された光電気複合ケーブルがある。

このモジュールに内蔵されたＩＣを駆動するために、信号線が接続されているのと同じコネクタを通して、機器から供給された電力を用いることが開示されている（特に下記特許文献１の図９、図１９参照）。

従来の先行技術としては、以下の特許文献がある。

特開２０００−２１４９７２号公報 特開２００２−３６６３４０号公報

情報伝送機器やストレージ機器などの外部機器から供給された電源を用いて、光電気複合ケーブルに配設されるモジュールを駆動する場合、供給される電源電圧は必ずしもモジュール内のＩＣの駆動電圧と同じでは無い。このため、使用できるＩＣは限定されてしまう。

また、通常規格化された光伝送を考慮しない高速ＩＦ（Interface）では、光素子を駆動するＩＣへの電力供給は想定しておらず、別途ＩＣ駆動用に電力が必要となる。ＩＣ駆動用に別途電力を供給するためには専用のケーブルやコネクタが別途必要であり、構成も複雑となり、取り扱い性、コストの点で問題となる。

また、光素子を実装する場合、通常１０μｍ以下の高い実装精度が要求されるのに対して、電力ケーブルの実装は光素子の実装と比べ１０倍以上の実装誤差が許容され、電気信号線の実装精度は光素子の実装精度と電力ケーブルの実装精度の間である。それぞれ実装精度の異なるものを同一の基板に実装する場合、最も実装精度の厳しい仕様に合わせる必要があり、基板製造が困難となり、基板が高価になる。

更に、高速電気ＩＦ仕様のコネクタは光接続を想定しておらず、接続強度は通常の光ＩＦのコネクタの接続強度より弱い。このためコネクタが引っ張られたときには、コネクタが外部機器のコネクタから抜けやすいなどの問題があり、コネクタが抜けると光素子に急激な電圧変化が加わり、光素子破壊に繋がることがある。

上記課題を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。

請求項１の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、電気信号を光信号に変換するレーザと該レーザを駆動する駆動ＩＣとからなる電気光変換部、及び／または、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと該フォトダイオードからの電気信号を増幅する増幅用ＩＣとからなる光電気変換部と、を有する光電気複合伝送モジュールにおいて、上記光電気複合伝送モジュール内部にはフィルム型光導波路が配設され、該フィルム型光導波路に上記電気光変換部及び／または上記光電気変換部が配設されているものである。

請求項２の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項１記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、上記フィルム型光導波路には光ファイバ挿入溝が形成されており、該光ファイバ挿入溝に光ファイバを挿入して、上記フィルム型光導波路に上記光ファイバを実装したものである。

請求項３の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項１または２記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、上記フィルム型光導波路は、樹脂基板に電気配線が形成されたフレキシブルプリント基板上に形成されたコア、オーバークラッド、アンダークラッドと、を有するものである。

請求項４の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項１〜３いずれか記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、上記光電気複合伝送モジュール内部にリジッド基板を有し、上記フィルム型光導波路は上記リジッド基板に実装されるものである。

請求項５の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項４記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、上記フィルム型光導波路はカードエッジコネクタにより上記リジッド基板と接続されているものである。

請求項６の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項４記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、上記フィルム型光導波路は異方性導電樹脂または非導電性樹脂により上記リジッド基板に電気的に接続されているものである。

請求項７の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項４〜６いずれか記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、上記電気光変換部及び／または上記光電気変換部は、上記フィルム型光導波路と上記リジッド基板の間に配設されているものである。

請求項８の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項４〜７いずれか記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、上記リジッド基板は内部に電気的グランド層を有し、上記リジッド基板の一方の面側に上記フィルム型光導波路に配設された上記電気光変換部及び／または上記光電気変換部が配設され、上記リジッド基板の他方の面に電圧変換器が配設されているものである。

請求項９の発明に係る光電気複合伝送モジュールは、請求項４〜８いずれか記載の光電気複合伝送モジュールにおいて、外部機器と接続するための電気コネクタが、上記リジッド基板に接続されているものである。

以上、本発明に拠れば、フィルム型光導波路の配線上に非常に高い位置精度が要求される電気光変換部、光電気変換部を配置することにより、リジッド基板の製造精度は数１０μｍ程度で良くなるため、リジッド基板は安価なものを使用することができ、低コスト化が容易となる。

光電気複合伝送アセンブリの全体構成図。ａ）光電気複合伝送モジュールに電気ケーブルを接続。ｂ）光電気複合伝送モジュールに電気ケーブルと電力ケーブルを接続。ｃ）光電気複合伝送モジュールに電気ケーブルを接続し光電気電力複合ケーブルの電力ケーブルを分岐。 ａ）電気ケーブルの断面図。ｂ）光電気複合ケーブルの断面図。ｃ）電力ケーブルの断面図。ｄ）光電気電力複合ケーブルの断面図。 光電気複合アセンブリの全体構成図。ａ）図１ａ）の電気ケーブルに代えて電気コネクタを光電気複合伝送モジュールに実装。ｂ）図１ｂ）の電気ケーブルに代えて電気コネクタを光電気複合伝送モジュールに実装。ｃ）図１ｃ）の電気ケーブルに代えて電気コネクタを光電気複合伝送モジュールに実装。 光電気複合伝送アセンブリ全体構成図。ａ）送信（ＬＤ）側断面構造。ｂ）受信（ＰＤ）側断面構造。ｃ）ａ）ｂ）の変形例。 フィルム型光導波路の構造。ａ）側面断面図。ｂ）鳥瞰図。 図４の光電気複合伝送モジュール部の断面図。 図１ｃ）の光電気複合伝送モジュール部の断面図。ａ）送信（ＬＤ）側断面図。ｂ）受信（ＰＤ）側断面図。 フィルム型光導波路の実装構造。

本発明を概説すれば、光と電気を複合して伝送する光電気複合伝送モジュールの発明であって、特に低コスト、高信頼性な光電気複合伝送モジュールに関する発明である。

まず、光電気複合伝送アセンブリ全体の構造図を図１に示す。

光電気複合伝送モジュール１２は、外部機器（図示せず）へ接続される電気コネクタ１４のついた電気ケーブル１３に接続される。電気ケーブル１３の断面構造の一例を図２ａ）に示す。信号の伝送速度が１０Ｍｂｐｓ以上の伝送路として用いられ、信号線２１ａが金属管または金属線を編組したシールド２１ｂで覆われる高速差動信号線２１、信号の伝送速度が１０Ｍｂｐｓ未満の伝送路として用いられる低速信号線２２、電力ケーブル２３、ＧＮＤ線２４などから構成される。

光電気電力複合ケーブル１１は、外部機器から伝送された電気信号を光電気複合伝送モジュール１２内で変換した光信号、および光電気複合伝送モジュール１２内では変換せず外部機器から伝送された電気信号や電力を伝送する。

光電気電力複合ケーブル１１の両端にはそれぞれ光電気複合伝送モジュール１２が接続され、各光電気複合伝送モジュール１２には電気ケーブル１３が接続されて光電気複合伝送アセンブリ１０が構成されている。

光電気複合ケーブル２８の断面構造の一例を図２ｂ）に示す。光電気複合ケーブル２８は光ファイバ２５（４心テープ型）、低速信号線２２、電力ケーブル２３、ＧＮＤ線２４などから構成され、それらは絶縁材料からなる被覆２７で覆われ一体化されている。この形態においては、光電気複合伝送モジュール１２を駆動するための電力は、外部機器に接続される電気コネクタ１４付の電気ケーブル１３に設けられている電力ケーブル２３を通して供給される。

光電気電力複合ケーブル１１としては例えば図２ｄ）に示すように、光電気複合ケーブル２８に電力ケーブル２９が一体となった構造になっている。一般的には、光電気電力複合ケーブル１１の両端に光電気複合伝送モジュール１２が接続される。このとき一方の光電気複合伝送モジュール１２の内部には後で述べる電気光変換部を配置し、他方の光電気複合伝送モジュール１２に後で述べる光電気変換部を配置することにより、一方向の通信を行うことが可能となる。また、両端の光電気複合伝送モジュール１２それぞれに、電気光変換部および光電気変換部の両方を配置することで、双方向に通信を行うことも可能である。

一方、図１ａ）形態において、光電気電力複合ケーブル１１に代えて光電気複合ケーブル２８を用いて、この光電気複合ケーブル２８の両端に光電気複合伝送モジュール１２を接続した形態でも良い。

次に、他の形態を図１ｂ）に示す。図１ａ）の構造に、さらに電力ケーブル１５が光電気複合伝送モジュール１２に接続され、光電気複合伝送モジュール１２を駆動するための電力を供給する。電力ケーブル１５としては例えば図２ｃ）に示すように、２本の電力ケーブル２９がペアとなった構造になっている。電力ケーブル１５の他端には、電気コネクタ（またはプラグ）１６が取り付けられる。

この形態においては、光電気複合伝送モジュール１２を駆動するための電力は、外部機器に接続される電気コネクタ１６付の電力ケーブル１５を通して供給される。これは、電気ケーブル１３に設けられている電力ケーブル２３（図２ａ）参照）だけでは、電力供給に限界があるためである。勿論、電気ケーブル１３に設けられている電力ケーブル２３も光電気複合伝送モジュール１２内のＩＣを駆動することに用いることもできる。

一般的に、電力ケーブル１５の電気コネクタ（またはプラグ）１６は、電気ケーブル１３の電気コネクタ１４よりも接続強度が強い。

そこで本形態では、電気ケーブル１３よりも電力ケーブル１５の長さを短くしたものである。これにより、外部機器のコネクタから引き抜かれる方向へ電気コネクタ１４に不用意な力が加わる前に、電気コネクタ（またはプラグ）１６の接続強度が強い仕様となっている電力ケーブル１５へ引き抜き力が加わるようになる。従って、電気ケーブル１３へ取り付けられた電気コネクタ１４に不用意な引き抜き力が加わり難くなり、電気ケーブル１３へ取り付けられた電気コネクタ１４が外部機器のコネクタから抜けづらくすることができる。

更に他の形態を図１ｃ）に示す。外部機器に接続される電気コネクタ１４の付いた電気ケーブル１３から電力を供給して光電気複合伝送モジュール１２を駆動する。光電気複合伝送モジュール１２を駆動しない１本以上の電力ケーブル１５は光電気電力複合ケーブル１１中にあり、電力ケーブル１５には電気コネクタ１４とは別の電気コネクタ（又はプラグ）１６が設けられている。光電気電力複合ケーブル１１が光電気複合伝送モジュール１２と接続される前に、光電気電力複合ケーブル１１から電力ケーブル１５を分岐１７して、電力ケーブル１５と光電気複合ケーブル２８に別ける。電力ケーブル１５は光電気複合伝送モジュール１２には接続せず、光電気複合ケーブル２８が光電気複合伝送モジュール１２に接続される。

従って、この形態に拠れば、光電気複合伝送モジュール１２のサイズを小さくすることができる。なお、このときの光電気電力複合ケーブル１１としては例えば図２ｄ）に示すように、電力ケーブル２９が分岐し易いように、分岐する電力ケーブル２９を光電気複合ケーブル２８の端に配置するなどの構造にすると良い。この形態においても図１ｂ）の形態で述べた理由により、光電気複合ケーブル２８よりも電力ケーブル２９の長さを短くすると良い。

更に、図１の構成から電気ケーブル１３を除去して、図３に示すように電気コネクタ３３を直接、光電気複合伝送モジュール３２に接続した構造にしても良い。

この場合、光電気複合伝送モジュール３２は電気コネクタ３３を介して外部機器に直接接続されるため、構成が簡素化されると共に低コスト化が図れる。

次に光電気複合伝送モジュール１２の内部構造について、図４を用いて説明する。

光電気電力複合ケーブル４１１と、外部機器と接続される電気コネクタ４０１を有する電気ケーブル４０２と、この電気ケーブル４０２からの電気信号を光信号に変換するためのレーザ４０６ｂとレーザ駆動用のＩＣ４０６ａからなる電気光変換部４０６、または光ファイバまたは光導波路などの光信号線からの光信号を電気信号に変換するためのフォトダイオード４１６ｂとフォトダイオード４１６ｂからの電気信号を増幅する増幅用ＩＣ４１６ａからなる光電気変換部４１６と、光電気電力複合ケーブル４１１と電気ケーブル４０２との間にフィルム型光導波路４０７を配設することにより、電気ケーブル４０２と光電気電力複合ケーブル４１１との間で信号伝送を行うことができる。

このフィルム型光導波路４０７の拡大図を図５に示す。フィルム型光導波路５１７は、ポリイミドなどの樹脂基板５０２に電気配線５０１が形成されたフレキシブルプリント基板５２０（FPＣ：Flexiｂle Printed Ｃirｃuit）上にコア５０３、オーバークラッド５０４、アンダークラッド５１９を有する。

フィルム型光導波路５１７の材料としては、アクリル、エポキシ、ポリイミドなどの樹脂を用いる。フィルム型光導波路５１７では、図５ｂ）に示すように光ファイバ挿入溝５０９を形成し、この光ファイバ挿入溝５０９に光ファイバ５０８を挿入するだけで、容易に光ファイバ５０８を実装することができる。光ファイバ５０８をフィルム型光導波路５１７に実装することにより、光ファイバ５０８が多芯である場合でも、フィルム型光導波路５１７と光素子５０５との位置合わせが一括でできるため、生産性が向上する。

従って、フィルム型光導波路５１７に光ファイバ５０８及びレーザまたはフォトダイオードなどの光素子５０５、並びに光素子５０５を駆動するＩＣ５０６などを実装した光電気複合伝送モジュール５１６は、低コスト化が容易となる。

一方、図４に示すリジッド基板４０９に光素子５０５、ＩＣ５０６を配設する場合には、フィルム型光導波路５１７に電気配線５０１を設ける必要が無くなるため、フィルム型光導波路５１７の製造プロセスが簡単となり、フィルム型光導波路５１７は低コストに製造することが可能となる。また、リジッド基板４０９に光素子５０５を配設することにより、光素子５０５の放熱効果が高まり、光素子５０５の動作特性が安定化する。

また、図４のａ）の部分の詳細断面図に示すように、電気ケーブル４０２をリジッド基板４０９に接続し、同じくリジッド基板４０９上に実装されたカードエッジコネクタ４０５を用いて、フレキシブルプリント基板（図５ａ）参照）上に形成されたフィルム型光導波路４０７がリジッド基板４０９に実装される。この実装の際、カードエッジコネクタ４０５を用いるとフィルム型光導波路に熱が加わる工程が無い。また、フィルム型光導波路４０７をカードエッジコネクタ４０５に差し込むだけで位置合わせなどが不要となり、簡単に実装することができる。

更に、フィルム型光導波路４０７をリジッド基板４０９上に実装する他の方法としては、異方性導電性樹脂あるいは非導電性樹脂を用いてリジッド基板４０９にフィルム型光導波路４０７を実装する方法がある。異方性導電性樹脂とは微細導電粒子を接着樹脂に混在させたものであり、力の加わる部分にだけ電気的に導通するものである。例えばＡＣＦ（ＡnisotropＩＣ Ｃonduｃtive Film）などがあり、これを接続する基板間に挟み、圧力をかけながら熱を付与することで配線間を電気的に接続することができる。

また、非導電性樹脂を用いる実装方法は、例えば図５に示すＩＣ５０６、光素子５０５などのチップ部品側、または電気配線５０１側のどちらか一方にバンプ５１０の形成された配線間に非導電性樹脂を流し込み、圧力とともに熱を与えることで配線間を接続するとともに接着固定するものである。これら異方性導電性樹脂、あるいは非導電性樹脂を用いた実装方法は、温度プロセスを有する実装方法であるが、１５０℃程度の低温プロセスであるため、フィルム型光導波路の光学特性などに悪影響を与えることを防止できる。そして数１０秒程度の短時間に実装できるため、低コスト化に有利である。

このフィルム型光導波路５１７の配線面上には図５ａ）に示すようにレーザあるいはフォトダイオードなどの光素子５０５と、レーザを駆動あるいはフォトダイオードからの電気信号を増幅するＩＣ５０６が、バンプ５１０を介して電気配線５０１とフィリップチップ実装方式などにより実装される。そしてフィルム型光導波路５１７のコア５０３と、光素子５０５とを光結合させるために、光路を９０°変換する必要がある。そのため一例として、ダイシングなどによってフィルム型光導波路５１７に光路変換用ミラー５０７を形成し、光路変換を行うものである。この光路変換用ミラー５０７の傾斜面５２１はコア５０３の光軸に対して４５°傾斜するように形成される。

フレキシブルプリント基板５２０上に形成されたフィルム型光導波路４０７，５１７の配線上に、非常に高い位置精度（例えばコア５０３がマルチモード用の５０μｍ程度であれば数μｍ以下、あるいはコア５０３がシングルモード用の１０μｍ程度であればサブμｍ以下）が要求される電気光変換部４０６、光電気変換部４１６を配置することにより、リジッド基板４０９の製造精度は数１０μｍ程度でよくなるため、リジッド基板４０９は安価なものを使用することができる。

次に図４、図５、図８を用いてフィルム型光導波路４０７の実装構造を説明する。

電気光変換部４０６および光電気変換部４１６は、フィルム型光導波路４０７の面上に実装されると共に、電気光変換部４０６および光電気変換部４１６がリジッド基板４０９の一方の面と対向するように実装されている。そしてリジッド基板４０９の他方の面には電圧変換器４１３が実装されている。

また、フィルム型光導波路４０７の一端はカードエッジコネクタ４０５に保持され、フィルム型光導波路４０７の他端側及び光ファイバ被覆部８０１は、光ファイバを保護するためのガラス板などの保護部材８００に接着剤などを用いて保持固定されている。そしてこの保護部材８００は、接着剤などを用いてリジッド基板４０９と機械的に接続、保持されている。

この構造により、光電気複合伝送モジュールの筐体４０３として、樹脂をモールドした際に加わる力から電気光変換部４０６あるいは光電気変換部４１６を保護することができる。

一方、図４の電気光変換部４０６および光電気変換部４１６が実装されるフィルム型光導波路４０７の表面には、電気配線が必要となる。従って、例えば図４ｃ）に示すように、電気光変換部４０６および光電気変換部４１６を構成する光素子（４１６ｂ、４０６ｂ）やＩＣ（４１６ａ、４０６ａ）がフィルム型光導波路４０７とリジッド基板４０９の間に配設されず、リジッド基板４０９から遠い方のフィルム型光導波路４０７表面に配設される構造の場合、異方性導電性樹脂、非導電性樹脂を用いてリジッド基板４０９の電気配線４１８ａとフィルム型光導波路４０７に配設されたＩＣなどを電気的に接続するためには、フィルム型光導波路４２０の両面に電気配線４１８ｂ、４１８ｃを設け、この電気配線４１８ｂ、４１８ｃを電気的に接続するスルーホール４１９を設ける必要がある。

ここで、レーザ駆動用のＩＣ４０６ａおよび増幅用ＩＣ４１６ａの駆動電力は電気ケーブル４０２から供給する。このとき、電気ケーブル４０２とカードエッジコネクタ４０５の電気配線の間にＤＣ−ＤＣ（直流−直流）コンバータ、ＡＣ−ＤＣ（交流−直流）コンバータなどの電圧変換器４１３を用いて、電気ケーブル４０２からの電圧をレーザ駆動用のＩＣ４０６ａおよび増幅用ＩＣ４１６ａの駆動電圧範囲に合わせることができる。これにより、上述したＩＣ４０６ａおよび増幅用ＩＣ４１６ａの駆動電圧に囚われることなく用いることが可能となるため、使用することができるＩＣ４０６ａおよび増幅用ＩＣ４１６ａの選択肢が広がる。

更に、図４、図８に示すように、リジッド基板４０９の一方の面側に電気光変換部４０６または光電気変換部４１６がフィルム型光導波路４０７に実装されて対向するように配設され、リジッド基板４０９の他方の面上に電圧変換器４１３が配設されている。リジッド基板４０９の内部にはグランド層４１０が形成されており、電圧変換器４１３と電気光変換部４０６または光電気変換部４１６は、グランド層４１０により電磁ノイズが遮断される構造となる。

従って、電圧変換器４１３で発生する電磁ノイズにより、電気光変換部４０６または光電気変換部４１６の信号線に電気的に影響することが少なくなる。これにより、ＩＣ４０６ａ、４１６ａなどを部分的に覆って電気的ノイズを遮蔽するための金属製ケースなどを設ける必要が無いため、省スペース化が可能となる。

なお、上述した電気ケーブル４０２を除去し、図６に示すように外部機器と接続するための電気コネクタ６０１が、直接リジッド基板６０８に接続されていても良い。

次に、光電気複合伝送モジュールの構成を図４に基づいて以下説明する。

外部機器と接続される電気コネクタ４０１を有する電気ケーブル４０２は、高速差動信号線（２対４本）４０４と、低速信号線４本とＧＮＤ線１本からなる複合ケーブル４１４、および５Ｖ電力ケーブル（１本）４１５から構成されている。また光電気電力複合ケーブル４１１は、光ファイバ(４心ＧＩ５０μｍテープ型)４０８と、低速信号線５本とＧＮＤ線からなる複合ケーブル４１４、及び５Ｖ電力ケーブル４１２から構成されている。そして高速差動信号線（２対４本）４０４と５Ｖ電力ケーブル（１本）４１５はリジッド基板４０９に接続されている。

リジッド基板４０９は表面および裏面に電気配線を有し、その内部にはグランド層４１０を有した３層構造である。電気ケーブル４０２の５Ｖ電力ケーブル４１５は入力５Ｖ出力３．３Ｖの電圧変換器４１３（ＤＣ−ＤＣコンバータ）に接続し、電圧変換器４１３から出力した電力はスルーホール４５０を通じてリジッド基板４０９の裏面（電圧変換器４１３が搭載されている面と対向する面）に伝送される。

更に、カードエッジコネクタ４０５により接続されたフィルム型光導波路（ＦＰＣ付）４０７に搭載されたレーザ（例えばＶＣＳＥＬ（面発光レーザ））４０６ｂ駆動用のＩＣ４０６ａに電力を供給し、レーザ４０６ｂを駆動している。リジッド基板４０９上の電力ケーブル４１５は電圧変換器４１３の手前で２つに分岐しており、電圧変換器４１３へ繋がない方の電力ケーブル４１２は光電気電力複合ケーブル４１１の電力ケーブル４１２となる。

図４に示すように、フィルム型光導波路４０７上に形成された光ファイバ挿入溝５０９（図５参照）を用いて、光電気電力複合ケーブル４１１の光ファイバ４０８をフィルム型光導波路４０７に搭載し、樹脂などの接着剤を用いて固定した。またフィルム型光導波路４０７は、カードエッジコネクタ４０５によりリジッド基板４０９と接続固定される。電気ケーブル４０２の高速差動信号線４０４は、レーザ４０６ｂが搭載されている面に接続し、カードエッジコネクタ４０５を通じて、レーザ４０６ｂ駆動用のＩＣ４０６ａと信号の伝送を行っている。

また、低速信号線とＧＮＤ線から成る複合ケーブル４１４は、電圧変換器４１３を実装したリジッド基板４０９の面側に配置されている。光電気電力複合ケーブル４１１の他端には同様の構造でレーザ４０６ｂの代わりにフォトダイオード４１６ｂを搭載し、レーザ駆動用のＩＣ４０６ａの代わりに増幅用ＩＣ４１６ａを搭載したモジュールが配設されている。モジュールの筐体４０３はＳＵＳを板金加工し、更にその上をモールドにより樹脂で覆って作製されている。

他の実施形態について、図７を基に光電気複合伝送モジュール７１８，７１９の詳細を以下説明する。

外部機器と接続される電気コネクタ７０１を有する電気ケーブル７０２は、高速差動信号線（作動２対４本）７０４と、低速信号線４本と５Ｖ電力ケーブル（１本）とＧＮＤ線（１本）からなる複合ケーブル７１４とから構成されている。また光電気電力複合ケーブル７１１は、光ファイバ（４心ＧＩ５０μｍテープ型）７０８と、低速信号線４本と５Ｖ電力ケーブル１本とＧＮＤ線１本からなる複合ケーブル７１４と、１２Ｖ電力ケーブル１本７１２とから構成されている。そして、１２Ｖの電力ケーブル７１５と高速差動信号線（作動２対４本）７０４がリジッド基板７０９に接続されている。

更に、リジッド基板７０９は表面および裏面に電気配線を有し、リジッド基板７０９内にはグランド層７１０を有した３層構造である。１２Ｖ電力ケーブル７１５を入力１２Ｖ出力３．３Ｖの電圧変換器７１３（ＤＣ−ＤＣコンバータ）に接続し、電圧変換器７１３から出力した電力はスルーホール７５０を伝送してリジッド基板７０９の裏面側（電圧変換器７１３が搭載される面と対向する面）に伝送される。カードエッジコネクタ７０５によりフィルム型光導波路７０７に搭載されたレーザ７０６ｂ駆動用のＩＣ７０６ａに電力を供給し、レーザ７０６ｂが駆動される。１２Ｖ電力ケーブル７１５は電圧変換器７１３の手前で２つに分岐しており、電圧変換器７１３へ接続されていないケーブル７１２は、光電気電力複合ケーブル７１１の一部となる。

フィルム型光導波路７０７上には、図５に示した光ファイバ挿入溝５０９が形成され、光電気電力複合ケーブル７１１の光ファイバ５０８をフィルム型光導波路７０７に搭載し、接着剤を用いて固定されている。

更に、フィルム型光導波路７０７はカードエッジコネクタ７０５によりリジッド基板７０９と接続されている。電気ケーブル７０２の高速差動信号線７０４はレーザ７０６ｂが搭載されているリジッド基板７０９の面に接続され、カードエッジコネクタ７０５を通してレーザ駆動用のＩＣ７０６ａと信号の伝送を行っている。

また、低速信号線と５Ｖ電力ケーブルとＧＮＤ線からなる複合ケーブル７１４は、電圧変換器７１３が実装されたリジッド基板７０９の面に配線接続されている。光電気電力複合ケーブル７１１の他端にはレーザ７０６ｂに代えてフォトダイオード７１７ｂを搭載し、レーザ駆動用のＩＣ７０６ａに代えてフォトダイオード７１７ｂからの信号を増幅する増幅ＩＣ７１７ａを搭載した光電気複合伝送モジュール７１８が配設されている。

モジュールの筐体７０３はＳＵＳを板金加工しさらにその上をモールドにより樹脂で覆って作製されている。

１２Ｖ電力ケーブル７１５の先端には電気コネクタ７１６が取り付けられている。また、電力ケーブル７１５の長さは電気ケーブル７０２の長さよりも１０ｃｍ程度短くなって、電気ケーブル７０２に不用意な引き抜き力が加わり難い構成となっている。更に図１ｂ）も同様に、電力ケーブル１５の長さは電気ケーブル１３の長さよりも１０ｃｍ程度短くなっている。

以上、本発明を実施例により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

１０；光電気複合伝送アセンブリ
１１、３１、４１１、６１０、７１１；光電気電力複合ケーブル
１２、３２、５１６、７１８、７１９；光電気複合伝送モジュール
１３、４０２、７０２；電気ケーブル
１４、３３、４０１、６０１、７０１、７１６；電気コネクタ
１５、２９、３４、４１２、４１５、６１１、６１４；電力ケーブル
１６、３５；電気コネクタ（またはプラグ）
１７；分岐部
２１、４０４、６０３、７０４；高速差動信号線
２１ａ；信号線
２１ｂ；シールド
２２；低速信号線
２３；電力ケーブル
２４；ＧＮＤ線
２５；４心テープ型光ファイバ
２５ａ；光ファイバ心線
２５ｂ；４心テープ型光ファイバ被覆
２７；被覆
２８；光電気複合ケーブル
４０３、６０２、７０３；筐体
４０５、６０４、７０５；カードエッジコネクタ
４０６；電気光変換部
４０６ａ；（レーザ駆動用）ＩＣ
４０６ｂ；レーザ（ＶＣＳＥＬ）
４０７、５１７、６０６、７０７；フィルム型光導波路
４０８、５０８、６０７、７０８；光ファイバ
４０９、６０８、７０９；リジッド基板
４１０、６０９、７１０；グランド層
４１３、６１２、７１３；電圧変換器
４１４；複合ケーブル（低速信号線、ＧＮＤ線）
４１６、６１５、７１７；光電気変換部
４１６ａ、６１５ａ、７１７ａ；増幅用ＩＣ
４１６ｂ、６１５ｂ、７１７ｂ；フォトダイオード
４１８、５０１；電気配線
４１９、４５０、７５０；スルーホール
４２２、５１０；バンプ
５０２；樹脂基板
５０３；コア
５０４；オーバークラッド
５０５；光素子
５０６；ＩＣ
５０７；光路変換ミラー
５０９；光ファイバ挿入溝
５１９；アンダークラッド
５２０；フレキシブルプリント基板
６１３；複合ケーブル（低速信号線、電力ケーブル、ＧＮＤ線）
７１２、７１５；１２Ｖ電力ケーブル
７１４；複合ケーブル（低速信号線、５Ｖ電力ケーブル、ＧＮＤ線）
８００；保護部材（ガラス板）
８０１；光ファイバ被覆部

Claims (9)

1. 電気信号を光信号に変換するレーザと該レーザを駆動する駆動ＩＣとからなる電気光変換部、及び／または、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと該フォトダイオードからの電気信号を増幅する増幅用ＩＣとからなる光電気変換部と、を有する光電気複合伝送モジュールにおいて、
   上記光電気複合伝送モジュール内部にはフィルム型光導波路が配設され、該フィルム型光導波路に上記電気光変換部及び／または上記光電気変換部が配設されていることを特徴とする光電気複合伝送モジュール。
2. 上記フィルム型光導波路には光ファイバ挿入溝が形成されており、
   該光ファイバ挿入溝に光ファイバを挿入して、上記フィルム型光導波路に上記光ファイバを実装したことを特徴とする請求項１記載の光電気複合伝送モジュール。
3. 上記フィルム型光導波路は、
   樹脂基板に電気配線が形成されたフレキシブルプリント基板上に形成されたコア、オーバークラッド、アンダークラッドと、
   を有することを特徴とする請求項１または２記載の光電気複合伝送モジュール。
4. 上記光電気複合伝送モジュール内部にリジッド基板を有し、
   上記フィルム型光導波路は上記リジッド基板に実装される
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の光電気複合伝送モジュール。
5. 上記フィルム型光導波路はカードエッジコネクタにより上記リジッド基板と接続されていることを特徴とする請求項４記載の光電気複合伝送モジュール。
6. 上記フィルム型光導波路は異方性導電樹脂または非導電性樹脂により上記リジッド基板に電気的に接続されていることを特徴とする請求項４記載の光電気複合伝送モジュール。
7. 上記電気光変換部及び／または上記光電気変換部は、上記フィルム型光導波路と上記リジッド基板の間に配設されていることを特徴とする請求項４〜６いずれか記載の光電気複合伝送モジュール。
8. 上記リジッド基板は内部に電気的グランド層を有し、上記リジッド基板の一方の面側に上記フィルム型光導波路に配設された上記電気光変換部及び／または上記光電気変換部が配設され、上記リジッド基板の他方の面に電圧変換器が配設されていることを特徴とする請求項４〜７いずれか記載の光電気複合伝送モジュール。
9. 外部機器と接続するための電気コネクタが、上記リジッド基板に接続されていることを特徴とする請求項４〜８いずれか記載の光電気複合伝送モジュール。

Images