JP2014178383A - Communication module and signal transmission device provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器内の基板間における信号伝送や電子機器間における信号伝送に用いられる通信モジュール及びそれを備えた信号伝送装置に関する。 The present invention relates to a communication module used for signal transmission between substrates in an electronic device and signal transmission between electronic devices, and a signal transmission device including the communication module.
一般的な信号伝送装置は、半導体素子(ICチップ)および通信モジュールが搭載された基板を有する。以下の説明では、ICチップおよび通信モジュールが搭載される上記基板を“マザーボード”と呼ぶ場合がある。 A general signal transmission device has a substrate on which a semiconductor element (IC chip) and a communication module are mounted. In the following description, the substrate on which the IC chip and the communication module are mounted may be referred to as a “mother board”.
従来の通信モジュールはモジュール筐体を有し、モジュール筐体内にはICや光学素子などが搭載されたモジュール基板が収容されている。また、モジュール筐体の底面には、モジュール基板と電気的に接続された複数の端子パッドが格子状に設けられている。ここで、モジュール筐体の底面とは、通信モジュールがマザーボードに搭載されたときに、マザーボードの搭載面と対向する面である。 A conventional communication module has a module housing, and a module substrate on which an IC, an optical element, and the like are mounted is accommodated in the module housing. In addition, a plurality of terminal pads electrically connected to the module substrate are provided in a lattice shape on the bottom surface of the module housing. Here, the bottom surface of the module housing is a surface facing the mounting surface of the motherboard when the communication module is mounted on the motherboard.
上記のような構造を有する通信モジュールがマザーボードに搭載されるときには、モジュール筐体の底面とマザーボードの搭載面との間にインターポーザが配置される。すなわち、通信モジュールとマザーボードとは、インターポーザを介して電気的に接続される。通常、インターポーザの上に重ねられた通信モジュールは、ばねによってインターポーザに押し付けられる。 When a communication module having the above structure is mounted on a motherboard, an interposer is disposed between the bottom surface of the module housing and the mounting surface of the motherboard. That is, the communication module and the motherboard are electrically connected via the interposer. Usually, the communication module overlaid on the interposer is pressed against the interposer by a spring.
従来の通信モジュールでは、モジュール筐体底面の略全域に端子パッドが設けられている。また、通信モジュールとマザーボードとは、モジュール筐体の底面とマザーボードの搭載面との間に配置されたインターポーザを介して電気的に接続される。すなわち、通信モジュールとマザーボードとの間には殆ど隙間が存在しない。より詳細には、モジュール筐体の底面とマザーボードの搭載面との間には殆ど隙間が存在しない。 In a conventional communication module, terminal pads are provided over substantially the entire area of the bottom surface of the module housing. The communication module and the motherboard are electrically connected via an interposer disposed between the bottom surface of the module housing and the mounting surface of the motherboard. That is, there is almost no gap between the communication module and the motherboard. More specifically, there is almost no gap between the bottom surface of the module housing and the mounting surface of the motherboard.
したがって、通信モジュールと光ファイバとの接続はモジュール筐体の上面(底面と反対側の面)において行わざるを得ない。具体的には、通信モジュールと光ファイバとを接続するためには光コネクタが必要になるが、この光コネクタはモジュール筐体の上面に配置せざるを得ない。 Therefore, the connection between the communication module and the optical fiber must be performed on the upper surface (the surface opposite to the bottom surface) of the module housing. Specifically, an optical connector is required to connect the communication module and the optical fiber, but this optical connector must be disposed on the upper surface of the module housing.
一方、通信モジュールに入出力される信号の高速化に伴って通信モジュールの発熱量は増加傾向にあり、通信モジュールの放熱効率や冷却効率の向上が求められている。 On the other hand, the amount of heat generated by the communication module tends to increase as the signal input / output to / from the communication module increases, and there is a demand for improvement in heat dissipation efficiency and cooling efficiency of the communication module.
しかし、従来の通信モジュールがマザーボードに搭載されると、モジュール筐体の底面とマザーボードの搭載面との間には殆ど隙間が存在せず、また、モジュール筐体の上面には光コネクタが配置されている。このため、モジュール筐体表面における実効的な放熱面積が少なく、また、モジュール筐体表面に冷却風が当たり難くい。すなわち、従来の通信モジュールの放熱効率や冷却効率は良好とは言い難い。 However, when a conventional communication module is mounted on a motherboard, there is almost no gap between the bottom surface of the module housing and the mounting surface of the motherboard, and an optical connector is disposed on the top surface of the module housing. ing. For this reason, the effective heat radiation area on the surface of the module housing is small, and the cooling air hardly hits the surface of the module housing. That is, it is difficult to say that the heat dissipation efficiency and cooling efficiency of the conventional communication module are good.
さらに、通信モジュールの上にヒートシンクを配置する場合には、モジュール筐体上面に配置されている光コネクタを避けてヒートシンクを配置する必要がある。すなわち、モジュール筐体上面のうち、ヒートシンクと熱的に接続される領域は、光コネクタに覆われていない領域に限られる。 Furthermore, when a heat sink is arranged on the communication module, it is necessary to arrange the heat sink while avoiding the optical connector arranged on the upper surface of the module housing. That is, the area of the upper surface of the module housing that is thermally connected to the heat sink is limited to the area that is not covered by the optical connector.
本発明の目的は、基板と該基板に搭載された通信モジュールとの間に、放熱用,冷却用,ケーブル接続用などの様々な用途に利用可能な空間を確保することである。 An object of the present invention is to secure a space that can be used for various purposes such as heat dissipation, cooling, and cable connection between a substrate and a communication module mounted on the substrate.
本発明の通信モジュールは、信号伝送装置内の基板に搭載される通信モジュールであって、対向する下板と上板とを含み、これら下板と上板との間にモジュール基板が収容されたモジュール筐体と、前記下板から突出し、前記基板に設けられている第1コネクタに接続される第2コネクタと、を有し、前記第2コネクタが前記第1コネクタに接続されると、前記モジュール筐体の前記下板と前記基板との間に隙間が形成される。 The communication module of the present invention is a communication module mounted on a substrate in a signal transmission device, and includes a lower plate and an upper plate facing each other, and the module substrate is accommodated between the lower plate and the upper plate. A module housing, and a second connector protruding from the lower plate and connected to the first connector provided on the substrate, and when the second connector is connected to the first connector, A gap is formed between the lower plate and the substrate of the module housing.
本発明の一態様では、前記モジュール筐体の前記下板から通信ケーブルが引き出される。 In one aspect of the present invention, a communication cable is drawn from the lower plate of the module housing.
本発明の他の態様では、前記モジュール基板に設けられた発光素子と、前記通信ケーブルとしての光ファイバと、前記発光素子から出射された光の進行方向を変化させて前記光ファイバに入射させる接続部と、が設けられる。 In another aspect of the present invention, a light emitting element provided on the module substrate, an optical fiber as the communication cable, and a connection for changing a traveling direction of light emitted from the light emitting element and entering the optical fiber Are provided.
本発明の他の態様では、前記モジュール基板に設けられた受光素子と、前記通信ケーブルとしての光ファイバと、前記光ファイバから出射された光の進行方向を変化させて前記受光素子に入射させる接続部と、が設けられる。 In another aspect of the present invention, a light receiving element provided on the module substrate, an optical fiber as the communication cable, and a connection for changing a traveling direction of light emitted from the optical fiber and entering the light receiving element Are provided.
本発明の他の態様では、前記モジュール筐体の前記上板と前記モジュール基板との間に配置された金属板が設けられ、前記発光素子または前記受光素子が前記金属板を介して前記モジュール筐体と熱的に接続される。
本発明の他の態様では、前記下板から突出する前記接続部の一部に前記光ファイバが接続される。
In another aspect of the present invention, a metal plate disposed between the upper plate of the module housing and the module substrate is provided, and the light emitting element or the light receiving element is interposed in the module housing via the metal plate. Thermally connected to the body.
In another aspect of the present invention, the optical fiber is connected to a part of the connection portion protruding from the lower plate.
本発明の他の態様では、前記第2コネクタは、前記下板から突出し、該下板の一辺に沿って直線的に延びる突出部を有し、前記突出部の第1側面および該第1側面と対向する第2側面のそれぞれに、該突出部の長手方向に沿って一定間隔で形成された複数の電極からなる電極列が設けられる。 In another aspect of the invention, the second connector has a protruding portion that protrudes from the lower plate and extends linearly along one side of the lower plate, and the first side surface and the first side surface of the protruding portion. An electrode array composed of a plurality of electrodes formed at regular intervals along the longitudinal direction of the projecting portion is provided on each of the second side surfaces that face each other.
本発明の信号伝送装置は、半導体素子および通信モジュールが搭載された基板を備える信号伝送装置であって、前記通信モジュールは、対向する下板と上板とを含み、これら下板と上板との間にモジュール基板が収容されたモジュール筐体と、前記下板から突出し、前記基板に設けられている第1コネクタに接続された第2コネクタと、を有し、前記モジュール筐体の前記下板と前記基板との間に隙間が形成されている。 The signal transmission device of the present invention is a signal transmission device including a substrate on which a semiconductor element and a communication module are mounted, and the communication module includes a lower plate and an upper plate facing each other, and the lower plate and the upper plate, A module housing in which a module substrate is accommodated, and a second connector protruding from the lower plate and connected to a first connector provided on the substrate, and the lower portion of the module housing A gap is formed between the plate and the substrate.
本発明の一態様では、前記通信モジュールの、前記モジュール筐体の前記上板に載せられたヒートシンクが設けられる。 In one aspect of the present invention, a heat sink placed on the upper plate of the module housing of the communication module is provided.
本発明によれば、基板と該基板に搭載された通信モジュールとの間に、放熱用,冷却用,ケーブル接続用などの様々な用途に利用可能な空間が確保される。 According to the present invention, a space that can be used for various purposes such as heat dissipation, cooling, and cable connection is secured between a substrate and a communication module mounted on the substrate.
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図1,図2に示される信号伝送装置1は、半導体素子(ICチップ2)および複数の通信モジュール10が搭載された基板(マザーボード3)と、通信モジュール10を冷却するための冷却機構を構成するヒートシンク20とを備えている。ヒートシンク20は、平面形状が略矩形の吸熱板21と、吸熱板21上に設けられた複数の放熱フィン22とを備えている。吸熱板21および放熱フィン22は、熱伝導性に優れた金属(アルミニウムや銅など)によって一体成形されている。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The
本実施形態では、ICチップ2の一辺(長辺)の近傍に、該一辺に対して平行に4つの通信モジュール10が一列に並べられている。また、それら複数の通信モジュール10の上には、吸熱板21の一辺(長辺)がICチップ2の上記一辺と平行となるように、ヒートシンク20が載せられている。
In the present embodiment, four
図3(A)〜(C)に示されるように、それぞれの通信モジュール10はモジュール筐体11を有する。モジュール筐体11は、対向する2対の辺(辺11a,11b、辺11c,11d)を有し、平面視および底面視において略正方形の外観を呈する。モジュール筐体11の各辺の長さは10mm〜30mmである。もっとも、モジュール筐体11の各辺の長さは任意に設定可能であり、上記数値範囲に限定されるものではない。また、モジュール筐体11の平面形状や底面形状は正方形や略正方形に限定されるものではない。
As shown in FIGS. 3A to 3C, each
図4に示されるように、モジュール筐体11は、第1筐体31と第2筐体32とから構成されており、第1筐体31によってモジュール筐体11の下半分が形成され、第2筐体32によってモジュール筐体11の上半分が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
第1筐体31は、モジュール筐体11の底面を形成する下板31aと、下板31aの縁から下板31aに対して略垂直に延びる側板31bと、下板31aの外面から側板31bと逆向きに延びる支持脚31cとを有する。すなわち、下板31aの内面は側板31bによって囲まれている。また、図3(C)に示されるように、支持脚31cは、下板外面の2つの角にそれぞれ設けられている。換言すれば、支持脚31cは、モジュール筐体11の底面の2つの角にそれぞれ設けられている。より詳細には、一方の支持脚31cは、モジュール筐体11の辺11bと辺11cの交点近傍に設けられ、他方の支持脚31cは、辺11bと辺11dの交点近傍に設けられている。
The
図4に示されるように、第2筐体32は、モジュール筐体11の上面を形成する上板32aと、上板32aの縁から上板32aに対して略垂直に延びる側板32bとを有する。すなわち、上板32aの内面は側板32bによって囲まれている。
As shown in FIG. 4, the
第1筐体31と第2筐体32は、互いの側板31b,32bの端面同士が突き合わされるように組み合わされており、対向する第1筐体31と第2筐体32との間に収容空間33が形成されている。モジュール筐体11の収容空間33にはモジュール基板34が収容されている。モジュール基板34は、第1筐体31の下板31aおよび第2筐体32の上板32aに対して平行に配置されている。モジュール基板34の縁は、第1筐体31および第2筐体32の対向する側板端面の間に挟持されている。下板31aおよび上板32aの双方に対して平行なモジュール基板34は、下板内面と対向する第1面と、上板内面と対向する第2面とを有する。すなわち、モジュール基板34は、モジュール筐体11の下板31aと上板32aとの間に収容されている。以下の説明では、モジュール基板34の第1面を“裏面34a”と呼び、第2面を“表面34b”と呼ぶ。
The
モジュール基板34の略中央には矩形の開口部35が形成されている。また、モジュール基板34の表面34bには金属板36が装着され、この金属板36によって開口部35が塞がれている。開口部35の内側には複数の素子(本実施形態では発光素子37)と、それら発光素子37を駆動する複数のドライバIC38が配置されている。すなわち、発光素子37およびドライバIC38は金属板36に搭載され、金属板36と熱的に接続されている。換言すれば、発光素子37およびドライバIC38は金属板36の一方の主面に搭載されている。金属板の他方の主面は、その全域が熱伝導部材としての熱伝導ゴム39を介して第2筐体32の上板内面に接している。すなわち、モジュール基板34に設けられている発光素子37およびドライバIC38は、金属板36および熱伝導ゴム39を介してモジュール筐体11、特に第2筐体32の上板32aと熱的に接続されている。
A
モジュール基板34の開口部35の周囲には複数の電極パッドが形成されている。それぞれの電極パッドは、ボンディングワイヤ40を介して所定のドライバIC38に接続されている。また、それぞれのドライバIC38は、ボンディングワイヤ41を介して所定の発光素子37に接続されている。ここで、開口部35に深さ(モジュール基板34の厚み)とドライバIC38および発光素子37の高さとを略同一とすることにより、ボンディングワイヤ40,41の長さを可及的に短くしてある。
A plurality of electrode pads are formed around the
モジュール基板34の裏面34aには、マザーボード3の搭載面3aに設けられている第1コネクタに接続される第2コネクタが設けられている。以下の説明では、マザーボード3に設けられている第1コネクタを“雌型コネクタ50”、通信モジュール10に設けられている第2コネクタを“雄型コネクタ60”と呼ぶ。
A second connector connected to the first connector provided on the mounting
図5に示されるように、雄型コネクタ60は、モジュール基板34(図4)に固定されるベース部61と、ベース部61から延びる突出部62とを有する。ベース部61および突出部62は合成樹脂によって一体成形されている。ベース部61の長手方向両端には位置決め突起61aがそれぞれ形成されており、対向する位置決め突起61a,61aの間にモジュール基板34(図4)の端部が嵌められる。突出部62は、ベース部61の下面から該下面に対して垂直に延びている。図3(C)および図4に示されるように、雄型コネクタ60の突出部62は、第1筐体31の下板31aに設けられている開口部から外に突出している。図3(C)に示されるように、第1筐体31の下板31aから外に突出している突出部62は、下板31aの一辺に沿って直線的に延びている。すなわち、雄型コネクタ60の突出部62は、モジュール筐体11の底面から突出しており、モジュール筐体11の辺11aに沿って直線的に延びている。
As shown in FIG. 5, the
図5および図6(A)に示されるように、突出部62の第1側面62aおよび第1側面62aと対向する第2側面62bには複数の電極63が一定間隔で形成されている。換言すれば、第1側面62aおよび第2側面62bには、一定間隔で形成された複数の電極63からなる電極列がそれぞれ設けられている。それぞれの電極63の一端はベース部61を貫通してベース部61の上面から突出している。各電極63の突出端部は、図4に示されるモジュール基板34に形成されている不図示のプリント配線を介してドライバIC38に接続されている。
As shown in FIGS. 5 and 6A, a plurality of
なお、クロストークを回避すべく、突出部62に形成されている電極63の一部はグラウンド用の端子として利用される。すなわち、突出部62に形成される電極63の全てを信号入出力用の端子として利用することはできない。したがって、クロストークを回避しつつ、多数の信号を入出力させるためには電極63の総数を増やす必要がある。一方、突出部62の電極形成面(第1側面62a,第2側面62b)の面積は限られている。そこで、電極間の間隔を可及的に狭くすることが求められる。すなわち、電極63を狭ピッチで形成することが求められる。本実施形態では、図5に示される電極間の間隔(P1)は0.5mm、図6(A)に示される電極列間の間隔(P2)は1.5mmである。
In order to avoid crosstalk, a part of the
図4に示されるように、上記構造を有する雄型コネクタ60は、マザーボード3の搭載面3aに設けられている雌型コネクタ50に嵌合される。図5および図6(B)に示されるように、雌型コネクタ50には、雄型コネクタ60の突出部62を抜き差し可能な上方開口の嵌合溝51が長手方向に沿って直線的に形成されており、嵌合溝51の内側には複数の電極52が設けられている。それぞれの電極52の一端は嵌合溝51の底部を貫通して嵌合溝51の外に突出している。各電極52の突出端部は、図1に示されるマザーボード3に形成されている不図示のプリント配線を介してICチップ2に接続されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示されるように、通信モジュール10は、雄型コネクタ60が雌型コネクタ50に嵌合されることにより、マザーボード3に搭載される。また、図6(C)に示されるように、雄型コネクタ60が雌型コネクタ50に嵌合されると、互いのコネクタ60,50に設けられている電極63,52が接触して電気的に導通する。これにより、図1に示されるICチップ2と各通信モジュール10とが電気的に接続され、信号の送受信が可能となる。
As shown in FIG. 4, the
図4に示されるように、雄型コネクタ60が雌型コネクタ50に嵌合されると、モジュール筐体11の底面から延びる支持脚31cがマザーボード3の搭載面3aに当接する。換言すれば、支持脚31cの長さは、雄型コネクタ60が雌型コネクタ50に嵌合されると、マザーボード3の搭載面3aに当接する長さに設定されている。すなわち、マザーボード3に搭載された通信モジュール10は、モジュール筐体11の底面(第1筐体31の下板31a)から突出する雄型コネクタ60および支持脚31cによって支持される。換言すれば、モジュール筐体11の底面には、該底面から突出する雄型コネクタ60が存在している領域と、雄型コネクタ60が存在していない領域とがある。したがって、通信モジュール10がマザーボード3に搭載されると、すなわち、雄型コネクタ60が雌型コネクタ50に嵌合されると、モジュール筐体11の底面の雄型コネクタ60が存在していない領域とマザーボード3の搭載面3aとの間に、互いに嵌合した両コネクタ50,60の高さに相当する隙間70が形成される。よって、モジュール筐体11の底面とマザーボード3の搭載面3aとの間に隙間が存在しない形態に比べて、モジュール筐体11の底面からの放熱量が増加する。また、モジュール筐体11の底面に冷却風が当たり易くなる。すなわち、隙間70は放熱用や冷却用の空間として利用されている。
As shown in FIG. 4, when the
また、図3(C)に示されるように、雄型コネクタ60はモジュール筐体11の辺11aの近傍に設けられ、支持脚31cは辺11aと対向する辺11bの両端近傍に設けられているので、通信モジュール10がバランス良く支持される。
As shown in FIG. 3C, the
なお、図6(C)に示されるように接続される雌型コネクタ50と雄型コネクタ60との間には嵌合長および有効嵌合長が存在する。有効嵌合長とは、嵌合長に含まれる長さであって、雌型コネクタ50と雄型コネクタ60との電気的導通が維持される範囲の長さである。すなわち、雄型コネクタ60の突出部62が雌型コネクタ50の嵌合溝51に差し込まれる際、その初期において両コネクタ50,60は物理的には嵌合しているが、電気的には導通していない。その後、雄型コネクタ60の突出部62が雌型コネクタ50の嵌合溝51にさらに差し込まれると、両コネクタ50,60が電気的に導通する。さらに、有効嵌合長はある程度の長さ(例えば、0.5mm〜1.0mm)を有しているので、その範囲内においては、雄型コネクタ60が雌型コネクタ50に対して抜き差しされても両コネクタ50,60の電気的導通が維持される。換言すれば、雌型コネクタ50に嵌合された雄型コネクタ60は、雌型コネクタ50との電気的導通を維持したまま図6の紙面上下方向にある程度移動可能である。
Note that a fitting length and an effective fitting length exist between the
再び図4を参照する。モジュール基板34の裏面34aには、雄型コネクタ60に加えて接続部としての光コネクタ80が設けられている。光コネクタ80の一部は、第1筐体31の下板31aに設けられている開口部を通して下板31aの外に突出している。換言すれば、光コネクタ80の一部はモジュール筐体11の外に露出している。そこで、以下の説明では、下板31aの外に露出している光コネクタ80の一部を”露出部80a”と呼ぶ。すなわち、光コネクタ80の露出部80aは、モジュール筐体11の底面(第1筐体31の下板31a)とマザーボード3の搭載面3aとの間に形成された隙間70に突出しており、この露出部80aに複数本の通信ケーブル(光ファイバ81)が接続されている。換言すれば、光コネクタ80を介してモジュール筐体11に接続されている光ファイバ81は、隙間70を通してモジュール筐体11の周囲に引き出されている。
Refer to FIG. 4 again. In addition to the
もっとも、光コネクタの全部がモジュール筐体の内部に配置される実施形態もある。かかる実施形態では、モジュール筐体内の光コネクタに接続された光ファイバは、モジュール筐体の側面(例えば、図4に示される側板31bまたは側板32b)からモジュール筐体の外に引き出される。この場合、光ファイバの引き出し部分には、光ファイバを保護するためにブーツが被せられる。これに対し、マザーボード3とモジュール筐体11との間に形成される隙間70に突出している光コネクタ80の一部(露出部80a)に光ファイバ81が接続される本実施形態の通信モジュール10では上記ブーツが不要であり、コストが低減される。また、本実施形態の通信モジュール10は、モジュール筐体の側面から光ファイバが引き出される実施形態に比べて、モジュール筐体11から引き出されている光ファイバ81の曲げの始点をモジュール筐体11の近傍に配置することができるので、光ファイバ81の取り回しに必要なスペースが小さくなる。
However, there is an embodiment in which all of the optical connectors are arranged inside the module housing. In such an embodiment, the optical fiber connected to the optical connector in the module housing is drawn out of the module housing from the side surface of the module housing (for example, the
図4に示される光コネクタ80は、発光素子37から出射された光の進行方向を変化させて光ファイバ81の端面に入射される。すなわち、発光素子37と光ファイバ81とを光結合させる。具体的には、光コネクタ80は、レンズアレイおよびミラーを備えており、発光素子37から出射されてレンズアレイに入射した光をミラーで反射させて光ファイバ81の端面に入射される。本実施形態では、図4に示される発光素子37から紙面下方へ向けて出射された光の進行方向が光コネクタ80によって90度変換されて光ファイバ81の端面に入射される。
The
上記のように、本実施形態では、モジュール筐体11の底面とマザーボード3の搭載面3aとの間に隙間70が形成されており、その隙間70は通信ケーブルとしての光ファイバ81を接続するための空間としても利用されている。
As described above, in this embodiment, the
図1および図4に示されるように、通信モジュール10の上にはヒートシンク20が配置されている。具体的には、図4に示されるように、ヒートシンク20の吸熱板21が熱伝導部材としての熱伝導ゴム90を挟んでモジュール筐体11の上面(第2筐体32の上板32a)に重ねられている。モジュール筐体11の底面とマザーボード3の搭載面3aとの間に形成される隙間70を利用してモジュール筐体11と光ファイバ81との接続が行なわれる本実施形態では、モジュール筐体11の上面を形成する第2筐体32の上板外面には何らの凹凸も存在しない。よって、第2筐体32の上板外面は、その全域がヒートシンク20の吸熱板21と熱的に接続される。ここで、発光素子37およびドライバIC38が金属板36および熱伝導ゴム39を介して第2筐体32の上板32aと熱的に接続されていることは既述のとおりである。すなわち、発光素子37およびドライバIC38から発せられた熱は、第2筐体32の上板32aを介して効率良くヒートシンク20に伝えられる。
As shown in FIGS. 1 and 4, a
なお、図1に示されるように、通信モジュール10の上に載せられたヒートシンク20は、その四隅がボルト91によってマザーボード3に固定されている。具体的には、ヒートシンク20の吸熱板21とマザーボード3との間にはそれぞれ円柱状のスペーサ92が配置されている。各スペーサ92の上端面および下端面には、それぞれ雌ねじが形成されており、吸熱板21をその上方から下方へ向けて貫通するボルト91はスペーサ92の上端面に形成されている雌ねじに結合され、マザーボード3をその下方から上方へ貫通するボルト93はスペーサ92の下端面に形成されている雌ねじに結合されている。
As shown in FIG. 1, the
また、図2に示されるように、それぞれの通信モジュール10は、平面視において2つの放熱フィン群に跨って配置されている。具体的には、通信モジュール10aは、放熱フィン群22Aと放熱フィン群22Bとに跨っている。通信モジュール10bは、放熱フィン群22Bと放熱フィン群22Cとに跨っている。通信モジュール10cは、放熱フィン群22Cと放熱フィン群22Dとに跨っている。通信モジュール10dは、放熱フィン群22Dと放熱フィン群22Eとに跨っている。すなわち、1つの通信モジュール10に対して2つの放熱フィン群が割り当てられている。
As shown in FIG. 2, each
さらに、隣接する放熱フィン群の間には、それぞれ隙間23が設けられている。各隙間23は、隣接する放熱フィン群の間で乱流を発生させて冷却効果を高める役割を果たしている。
Further, a
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、通信モジュールに雄型コネクタが設けられ、基板に雌型コネクタが設けられていたが、通信モジュールに雌型コネクタが設けられ、基板に雄型コネクタが設けられてもよい。通信モジュールを支持する支持脚は基板に一体成形されていてもよい。また、通信モジュールと基板の間に、通信モジュールおよび基板とは独立した部材を支持脚として配置してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the communication module is provided with the male connector and the board is provided with the female connector. However, the communication module may be provided with the female connector and the board may be provided with the male connector. . The support legs that support the communication module may be integrally formed with the substrate. Moreover, you may arrange | position the member independent of the communication module and a board | substrate as a support leg between a communication module and a board | substrate.
上記実施形態では、モジュール基板に発光素子およびドライバICが搭載されていた。すなわち、上記実施形態に係る通信モジュールは送信用である。しかし、モジュール基板には受光素子および増幅ICを搭載することもできる。すなわち、受信用の通信モジュール及びそれを備えた信号伝送装置も本発明に含まれる。また、モジュール基板には、発光素子およびドライバIC並びに受光素子および増幅ICを搭載することもできる。すなわち、送受信用の通信モジュール及びそれを備えた信号伝送装置も本発明に含まれる。さらに、モジュール基板に半導体素子(IC)を搭載し、該半導体素子とメタル線とを接続部を介して接続することもできる。この場合、接続部には、所定の機能(例えば波形整形機能)を備えた電気コネクタが用いられる。すなわち、ICを備えたアクティブな伝送モジュールも本発明に含まれる。 In the above embodiment, the light emitting element and the driver IC are mounted on the module substrate. That is, the communication module according to the above embodiment is for transmission. However, the light receiving element and the amplifier IC can be mounted on the module substrate. That is, a communication module for reception and a signal transmission device including the communication module are also included in the present invention. In addition, a light emitting element, a driver IC, a light receiving element, and an amplifier IC can be mounted on the module substrate. That is, a communication module for transmission / reception and a signal transmission device including the same are also included in the present invention. Furthermore, a semiconductor element (IC) can be mounted on the module substrate, and the semiconductor element and the metal wire can be connected via a connection portion. In this case, an electrical connector having a predetermined function (for example, a waveform shaping function) is used for the connection portion. That is, an active transmission module including an IC is also included in the present invention.
上記実施形態におけるヒートシンクは、吸熱板および放熱フィンを備える空冷式のヒートシンクであったが、ヒートシンクは、吸熱板および冷媒通路を備えた水冷式のヒートシンクに置換することもできる。 Although the heat sink in the above embodiment is an air-cooled heat sink including a heat absorbing plate and a heat radiating fin, the heat sink can be replaced with a water-cooled heat sink including a heat absorbing plate and a refrigerant passage.
上記実施形態における熱伝導ゴムは熱伝導シートや熱伝導性に優れたグリースなどに置換することができる。 The heat conductive rubber in the above embodiment can be replaced with a heat conductive sheet or grease having excellent heat conductivity.
基板に搭載されている半導体素子(ICチップ)の4辺を取り囲むように複数の通信モジュールを配置することもできる。また、半導体素子(ICチップ)の2辺または3辺に沿って複数の通信モジュールを配置することもできる。 A plurality of communication modules can be arranged so as to surround four sides of the semiconductor element (IC chip) mounted on the substrate. In addition, a plurality of communication modules can be arranged along two or three sides of the semiconductor element (IC chip).
1 信号伝送装置
2 ICチップ
3 マザーボード
10 通信モジュール
11 モジュール筐体
20 ヒートシンク
31 第1筐体
31a 下板
31b 側板
31c 支持脚
32 第2筐体
32a 上板
32b 側板
34 モジュール基板
34a 裏面(第1面)
34b 表面(第2面)
36 金属板
37 発光素子
38 ドライバIC
50 雌型コネクタ
60 雄型コネクタ
62 突出部
62a 第1側面
62b 第2側面
63 電極
70 隙間
80 光コネクタ
80a 露出部
81 光ファイバ
DESCRIPTION OF
34b Surface (second surface)
36
DESCRIPTION OF
Claims (9)
対向する下板と上板とを含み、これら下板と上板との間にモジュール基板が収容されたモジュール筐体と、
前記下板から突出し、前記基板に設けられている第1コネクタに接続される第2コネクタと、を有し、
前記第2コネクタが前記第1コネクタに接続されると、前記モジュール筐体の前記下板と前記基板との間に隙間が形成される、通信モジュール。 A communication module mounted on a substrate in a signal transmission device,
A module housing that includes a lower plate and an upper plate facing each other, and a module substrate is housed between the lower plate and the upper plate;
A second connector protruding from the lower plate and connected to the first connector provided on the substrate,
A communication module, wherein a gap is formed between the lower plate and the substrate of the module housing when the second connector is connected to the first connector.
前記モジュール筐体の前記下板から通信ケーブルが引き出されている、通信モジュール。 The communication module according to claim 1,
A communication module in which a communication cable is drawn from the lower plate of the module housing.
前記モジュール基板に設けられた発光素子と、
前記通信ケーブルとしての光ファイバと、
前記発光素子から出射された光の進行方向を変化させて前記光ファイバに入射させる接続部と、を有する、通信モジュール。 The communication module according to claim 2, wherein
A light emitting device provided on the module substrate;
An optical fiber as the communication cable;
And a connection unit that changes the traveling direction of the light emitted from the light emitting element and enters the optical fiber.
前記モジュール基板に設けられた受光素子と、
前記通信ケーブルとしての光ファイバと、
前記光ファイバから出射された光の進行方向を変化させて前記受光素子に入射させる接続部と、を有する、通信モジュール。 The communication module according to claim 2, wherein
A light receiving element provided on the module substrate;
An optical fiber as the communication cable;
And a connection unit that changes the traveling direction of the light emitted from the optical fiber and enters the light receiving element.
前記モジュール筐体の前記上板と前記モジュール基板との間に配置された金属板を有し、
前記発光素子または前記受光素子が前記金属板を介して前記モジュール筐体と熱的に接続されている、通信モジュール。 The communication module according to claim 3 or 4,
A metal plate disposed between the upper plate of the module housing and the module substrate;
The communication module, wherein the light emitting element or the light receiving element is thermally connected to the module housing via the metal plate.
前記下板から突出する前記接続部の一部に前記光ファイバが接続されている、通信モジュール。 In the communication module as described in any one of Claims 3-5,
The communication module, wherein the optical fiber is connected to a part of the connection portion protruding from the lower plate.
前記第2コネクタは、前記下板から突出し、該下板の一辺に沿って直線的に延びる突出部を有し、
前記突出部の第1側面および該第1側面と対向する第2側面のそれぞれに、該突出部の長手方向に沿って一定間隔で形成された複数の電極からなる電極列が設けられている、通信モジュール。 In the communication module as described in any one of Claims 1-6,
The second connector has a protruding portion that protrudes from the lower plate and extends linearly along one side of the lower plate,
Each of the first side surface of the protruding portion and the second side surface facing the first side surface is provided with an electrode array composed of a plurality of electrodes formed at regular intervals along the longitudinal direction of the protruding portion. Communication module.
前記通信モジュールは、
対向する下板と上板とを含み、これら下板と上板との間にモジュール基板が収容されたモジュール筐体と、
前記下板から突出し、前記基板に設けられている第1コネクタに接続された第2コネクタと、を有し、
前記モジュール筐体の前記下板と前記基板との間に隙間が形成されている、信号伝送装置。 A signal transmission device comprising a substrate on which a semiconductor element and a communication module are mounted,
The communication module includes:
A module housing that includes a lower plate and an upper plate facing each other, and a module substrate is housed between the lower plate and the upper plate;
A second connector protruding from the lower plate and connected to a first connector provided on the substrate;
A signal transmission device in which a gap is formed between the lower plate and the substrate of the module housing.
前記通信モジュールの、前記モジュール筐体の前記上板に載せられたヒートシンクを有する、信号伝送装置。 The signal transmission device according to claim 8, wherein
A signal transmission device comprising a heat sink mounted on the upper plate of the module housing of the communication module.
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