JP2016020936A - Photo-electric conversion device, and connection device and signal transmission device using the same - Google Patents

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俊輔 松島
Shunsuke Matsushima
俊輔 松島
星野　就俊
Naritoshi Hoshino
就俊 星野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photo-electric conversion device that can be reduced in height, and a connection device and a signal transmission device using the photo-electric conversion device.SOLUTION: An optical element 4 is connected to an electric contact part 3 and performs photo-electric conversion between an optical waveguide member 6 and the electric contact part 3. An optical coupling member 5 is disposed on one surface of a mount substrate 2 and optically couples the optical element 4 and the optical waveguide member 6. The electric contact part 3 is disposed at one end of the mount substrate 2 and is connected to a counter connector 9 by being inserted into the counter connector 9 in an insertion direction orthogonal to the thickness direction of the mount substrate 2. The mount substrate 2 includes a first region 210 and a second region 220 having higher flexural rigidity compared to the first region 210. The optical coupling member 5 is disposed in the second region 220 of the mount substrate 2, while the electric contact part 3 is disposed in the first region 210 of the mount substrate 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、一般に光電気変換装置、およびそれを用いた接続装置並びに信号伝送装置に関し、より詳細には光電変換を行う光素子をマウント基板に備えた光電気変換装置、およびそれを用いた接続装置並びに信号伝送装置に関する。   The present invention generally relates to a photoelectric conversion device, a connection device using the photoelectric conversion device, and a signal transmission device, and more specifically, a photoelectric conversion device including an optical element that performs photoelectric conversion on a mount substrate, and a connection using the photoelectric conversion device. The present invention relates to a device and a signal transmission device.

従来、光電気変換装置として、電気信号を光信号に変換する発光素子、または光信号を電気信号に変換する受光素子を光素子として備えた装置が提供されている（たとえば特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a photoelectric conversion device, a device including a light emitting element that converts an electrical signal into an optical signal or a light receiving element that converts an optical signal into an electrical signal is provided as an optical element (for example, see Patent Document 1).

この光電気変換装置は、リジッドなマウント基板の下面に、電気コンタクト部（電気コネクタ）が設けられ、マウント基板の上面には、光素子を実装した光結合部材（サブマウント基板）が設けられている。光結合部材は、光素子と光導波部材（内部導波路、外部導波路）とを光学的に結合している。そのため、光素子は、光導波部材と電気コンタクト部との間で光電変換が可能である。   In this photoelectric conversion device, an electrical contact portion (electric connector) is provided on the lower surface of a rigid mount substrate, and an optical coupling member (submount substrate) on which an optical element is mounted is provided on the upper surface of the mount substrate. Yes. The optical coupling member optically couples the optical element and the optical waveguide member (internal waveguide, external waveguide). Therefore, the optical element can perform photoelectric conversion between the optical waveguide member and the electrical contact portion.

このように構成される光電気変換装置は、マウント基板の下面に設けられた電気コンタクト部を、配線基板に設けられた相手側コネクタ（電気コネクタ）に対して上方から嵌合させることにより、配線基板に装着される。   The photoelectric conversion device configured as described above is configured such that the electrical contact portion provided on the lower surface of the mounting substrate is fitted to the mating connector (electrical connector) provided on the wiring substrate from above. Mounted on the board.

特開２００９−２６０２２７号公報JP 2009-260227 A

上記光電気変換装置は、相手側コネクタに対しマウント基板の厚み方向に嵌合する電気コンタクト部が、マウント基板の厚み方向の一面（下面）に設けられているから、マウント基板の厚み方向における光電気変換装置の寸法（高さ寸法）を小さくすることが難しい。   In the above photoelectric conversion device, the electrical contact portion that fits in the thickness direction of the mount substrate with respect to the mating connector is provided on one surface (lower surface) of the mount substrate in the thickness direction. It is difficult to reduce the size (height dimension) of the electrical conversion device.

本発明は上記事由に鑑みて為されており、低背化を図ることができる光電気変換装置、およびそれを用いた接続装置並びに信号伝送装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a photoelectric conversion device that can be reduced in height, a connection device using the photoelectric conversion device, and a signal transmission device.

本発明の光電気変換装置は、マウント基板と、前記マウント基板の一端部に設けられた電気コンタクト部と、前記電気コンタクト部に電気的に接続されており、光導波部材と前記電気コンタクト部との間で光電変換を行う光素子と、前記マウント基板の一面に設けられ、前記光素子と前記光導波部材とを光学的に結合する光結合部材とを備え、前記電気コンタクト部は、相手側コネクタに対して、前記マウント基板の厚み方向に直交する差込方向に差し込まれることにより、前記相手側コネクタと電気的に接続され且つ機械的に結合されるように構成されており、前記マウント基板は、第１領域と、当該第１領域に比べて曲げ剛性の高い第２領域とを含んでおり、前記第２領域に前記光結合部材が配置され、前記第１領域に前記電気コンタクト部が配置されていることを特徴とする。   The photoelectric conversion apparatus according to the present invention includes a mount substrate, an electrical contact portion provided at one end of the mount substrate, and an electrical connection to the electrical contact portion, and an optical waveguide member and the electrical contact portion. And an optical coupling member that is provided on one surface of the mount substrate and optically couples the optical element and the optical waveguide member. The mount board is configured to be electrically connected to and mechanically coupled to the mating connector by being inserted in the insertion direction perpendicular to the thickness direction of the mount board with respect to the connector. Includes a first region and a second region having higher bending rigidity than the first region, the optical coupling member is disposed in the second region, and the electric contact is disposed in the first region. Parts wherein the is located.

この光電気変換装置において、前記マウント基板は、第１基板と、当該第１基板の一部に重なり合った状態で前記第１基板に結合された第２基板とを有しており、前記第１基板のうち前記第２基板からはみ出した部位は前記第１領域を構成することが望ましい。   In the photoelectric conversion device, the mount substrate includes a first substrate and a second substrate coupled to the first substrate in a state of being overlapped with a part of the first substrate. The portion of the substrate that protrudes from the second substrate preferably constitutes the first region.

この光電気変換装置において、前記第１基板はフレキシブルプリント基板であることがより望ましい。   In the photoelectric conversion apparatus, it is more preferable that the first substrate is a flexible printed circuit board.

この光電気変換装置において、前記マウント基板のうち前記電気コンタクト部が設けられている部位には、前記第１基板の厚み方向の一面に配置される補強部材が設けられていることがより望ましい。   In this photoelectric conversion apparatus, it is more preferable that a reinforcing member disposed on one surface in the thickness direction of the first substrate is provided in a portion of the mount substrate where the electrical contact portion is provided.

この光電気変換装置において、前記電気コンタクト部は、導電性材料を用いて形成され前記相手側コネクタと電気的に接続される接触子を有しており、前記接触子は、前記マウント基板の厚み方向における前記補強部材とは反対側の面に形成されていることがより望ましい。   In this photoelectric conversion device, the electrical contact portion has a contact formed using a conductive material and electrically connected to the mating connector, and the contact is a thickness of the mount substrate. It is more desirable that it be formed on the surface opposite to the reinforcing member in the direction.

あるいは、この光電気変換装置において、前記電気コンタクト部は、導電性材料を用いて形成され前記相手側コネクタと電気的に接続される接触子を有しており、前記接触子は、前記マウント基板の厚み方向における両面に形成されていることが望ましい。   Alternatively, in the photoelectric conversion device, the electrical contact portion includes a contact formed using a conductive material and electrically connected to the mating connector, and the contact is the mount substrate. It is desirable to form on both surfaces in the thickness direction.

あるいは、この光電気変換装置において、前記電気コンタクト部は、導電性材料を用いて形成され前記相手側コネクタと電気的に接続される接触子を有しており、前記接触子は、前記マウント基板の厚み方向における前記補強部材側の面に形成されていることが望ましい。   Alternatively, in the photoelectric conversion device, the electrical contact portion includes a contact formed using a conductive material and electrically connected to the mating connector, and the contact is the mount substrate. It is desirable to form in the surface at the side of the said reinforcement member in the thickness direction.

本発明の接続装置は、上記の光電気変換装置と、前記電気コンタクト部と電気的に接続され且つ機械的に結合される前記相手側コネクタとを備え、前記相手側コネクタは、前記マウント基板の厚み方向の両側から前記電気コンタクト部を挟み込むことにより、前記電気コンタクト部と電気的な接続および機械的な結合を行うように構成されていることを特徴とする。   The connection device of the present invention includes the photoelectric conversion device described above and the mating connector that is electrically connected to and mechanically coupled to the electrical contact portion, and the mating connector is connected to the mount substrate. The electrical contact portion is sandwiched from both sides in the thickness direction so as to be electrically connected and mechanically coupled to the electrical contact portion.

本発明の信号伝送装置は、上記の光電気変換装置を用いた第１コネクタと、上記の光電気変換装置を用いた第２コネクタと、前記第１コネクタの前記光素子と前記第２コネクタの前記光素子とを光学的に結合する光ケーブルとを備えることを特徴とする。   The signal transmission device of the present invention includes a first connector using the photoelectric conversion device, a second connector using the photoelectric conversion device, the optical element of the first connector, and the second connector. And an optical cable for optically coupling the optical element.

本発明は、マウント基板の一端部に設けられた電気コンタクト部が、相手側コネクタに対して、マウント基板の厚み方向に直交する差込方向に差し込まれることにより、相手側コネクタと電気的に接続され且つ機械的に結合されるように構成されている。したがって、本発明によれば、相手側コネクタに対してマウント基板の厚み方向に嵌合する電気コンタクト部が、マウント基板の厚み方向の一面に設けられた構成に比べて、光電気変換装置の低背化を図ることができる、という利点がある。   In the present invention, the electrical contact portion provided at one end of the mount board is electrically connected to the mating connector by being inserted in the insertion direction perpendicular to the thickness direction of the mount board with respect to the mating connector. And configured to be mechanically coupled. Therefore, according to the present invention, compared with a configuration in which the electrical contact portion that fits in the thickness direction of the mount substrate with respect to the mating connector is provided on one surface in the thickness direction of the mount substrate, the photoelectric conversion device has a lower level. There is an advantage that a height can be achieved.

実施形態１に係る光電気変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る光電気変換装置を用いた信号伝送装置の側面図である。1 is a side view of a signal transmission device using the photoelectric conversion device according to Embodiment 1. FIG. 図３Ａは実施形態１に係る光電気変換装置の側面図、図３Ｂは実施形態１に係る光電気変換装置の平面図、図３Ｃは実施形態１に係る光電気変換装置の底面図である。3A is a side view of the photoelectric conversion apparatus according to Embodiment 1, FIG. 3B is a plan view of the photoelectric conversion apparatus according to Embodiment 1, and FIG. 3C is a bottom view of the photoelectric conversion apparatus according to Embodiment 1. FIG. 図４Ａは実施形態１に係る光電気変換装置の要部の断面図、図４Ｂは実施形態１に係る光電気変換装置の要部の斜視図、図４Ｃは実施形態１に係る光電気変換装置の光結合部材の斜視図である。4A is a cross-sectional view of the main part of the photoelectric conversion apparatus according to Embodiment 1, FIG. 4B is a perspective view of the main part of the photoelectric conversion apparatus according to Embodiment 1, and FIG. 4C is the photoelectric conversion apparatus according to Embodiment 1. It is a perspective view of this optical coupling member. 図５Ａは実施形態１に係る接続装置の相手側コネクタの非ロック状態の断面図、図５Ｂは実施形態１に係る接続装置の相手側コネクタのロック状態の断面図である。5A is a cross-sectional view of the mating connector of the connection device according to Embodiment 1 in an unlocked state, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the mating connector of the connection device according to Embodiment 1 in a locked state. 図６Ａは実施形態１の第１の変形例の要部の断面図、図６Ｂは実施形態１の第２の変形例の要部の断面図である。6A is a cross-sectional view of a main part of a first modification of the first embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view of a main part of a second modification of the first embodiment. 実施形態１に係る光電気変換装置の他の構成の断面図である。It is sectional drawing of the other structure of the photoelectric conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る光電気変換装置のさらに他の構成の断面図である。It is sectional drawing of the further another structure of the photoelectric conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態２の第１の構成例の断面図である。5 is a cross-sectional view of a first configuration example of Embodiment 2. FIG. 実施形態２の第２の構成例の要部の断面図である。10 is a cross-sectional view of a main part of a second configuration example of Embodiment 2. FIG. 実施形態２の第３の構成例の断面図である。10 is a cross-sectional view of a third configuration example of Embodiment 2. FIG.

（実施形態１）
本実施形態の光電気変換装置１は、図１に示すように、マウント基板２と、電気コンタクト部３と、光素子４と、光結合部材５とを備えている。 (Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion apparatus 1 according to this embodiment includes a mount substrate 2, an electrical contact portion 3, an optical element 4, and an optical coupling member 5.

電気コンタクト部３は、マウント基板２の一端部に設けられている。光素子４は、電気コンタクト部３に電気的に接続されており、光導波部材６と電気コンタクト部３との間で光電変換を行う。光結合部材５は、マウント基板２の一面に設けられ、光素子４と光導波部材６とを光学的に結合する。   The electrical contact portion 3 is provided at one end portion of the mount substrate 2. The optical element 4 is electrically connected to the electrical contact portion 3 and performs photoelectric conversion between the optical waveguide member 6 and the electrical contact portion 3. The optical coupling member 5 is provided on one surface of the mount substrate 2 and optically couples the optical element 4 and the optical waveguide member 6.

ここで、電気コンタクト部３は、相手側コネクタ９に対して、マウント基板２の厚み方向に直交する差込方向に差し込まれることにより、相手側コネクタ９と電気的に接続され且つ機械的に結合されるように構成されている。   Here, the electrical contact portion 3 is electrically connected to the mating connector 9 and mechanically coupled to the mating connector 9 by being inserted in the insertion direction orthogonal to the thickness direction of the mount substrate 2. It is configured to be.

マウント基板２は、第１領域２１０と、第１領域２１０に比べて曲げ剛性の高い第２領域２２０とを含んでいる。マウント基板２の第２領域２２０には光結合部材５が配置され、マウント基板２の第１領域２１０には電気コンタクト部３が配置されている。   The mount substrate 2 includes a first region 210 and a second region 220 having a higher bending rigidity than the first region 210. The optical coupling member 5 is disposed in the second region 220 of the mount substrate 2, and the electrical contact portion 3 is disposed in the first region 210 of the mount substrate 2.

なお、光素子４は、電気信号を光信号に変換（光電変換）する発光素子と、光信号を電気信号に変換（光電変換）する受光素子とのいずれであってもよい。また、ここでいう「直交」とは、厳密に９０度で交差している状態だけでなく、略直交しているとみなせる状態も含み、「差込方向」は、マウント基板２の厚み方向に垂直な平面に対して若干傾いていてもよい。   The optical element 4 may be either a light emitting element that converts an electrical signal into an optical signal (photoelectric conversion) or a light receiving element that converts an optical signal into an electrical signal (photoelectric conversion). In addition, the term “orthogonal” here includes not only the state of intersecting exactly 90 degrees but also the state that can be regarded as substantially orthogonal, and the “insertion direction” is the thickness direction of the mount substrate 2. It may be slightly inclined with respect to the vertical plane.

この構成によれば、マウント基板２の一端部に設けられた電気コンタクト部３が、相手側コネクタ９に対して、マウント基板２の厚み方向に直交する差込方向に差し込まれることにより、相手側コネクタ９と電気的に接続且つ機械的に結合される。そのため、マウント基板２の厚み方向における光電気変換装置１の寸法（高さ寸法）を、従来の光電気変換装置に比べて小さく抑えることができ、光電気変換装置１の低背化を図ることができる、という利点がある。   According to this configuration, the electrical contact portion 3 provided at one end of the mount substrate 2 is inserted in the insertion direction perpendicular to the thickness direction of the mount substrate 2 with respect to the counterpart connector 9, whereby the counterpart side The connector 9 is electrically connected and mechanically coupled. Therefore, the dimension (height dimension) of the photoelectric conversion device 1 in the thickness direction of the mount substrate 2 can be reduced as compared with the conventional photoelectric conversion device, and the photoelectric conversion device 1 can be reduced in height. There is an advantage that you can.

また、詳しくは後述するが、マウント基板２は、第２領域２２０に光結合部材５が配置され、相対的に曲げ剛性の低い第１領域２１０に電気コンタクト部３が配置されているので、電気コンタクト部３が抜き差しされる際に光結合部材５に応力が作用しにくくなる。そのため、この光電気変換装置１によれば、光素子４と光導波部材６との間に位置ずれが生じ難く、光結合損失（ロス）を低減できる。   As will be described in detail later, the mounting substrate 2 has the optical coupling member 5 disposed in the second region 220 and the electrical contact portion 3 disposed in the first region 210 having relatively low bending rigidity. Stress is less likely to act on the optical coupling member 5 when the contact portion 3 is inserted or removed. Therefore, according to this photoelectric conversion apparatus 1, it is difficult for position shift to occur between the optical element 4 and the optical waveguide member 6, and optical coupling loss (loss) can be reduced.

＜信号伝送装置の構成＞
本実施形態では、図２に示すように、第１コネクタ１０１と第２コネクタ１０２との間で信号の伝送を行う信号伝送装置１００に光電気変換装置１が用いられる場合を例として説明する。信号伝送装置１００は、光電気変換装置１を用いた第１コネクタ１０１と、光電気変換装置１を用いた第２コネクタ１０２と、光ケーブル１０３とを備えている。光ケーブル１０３は、たとえば光ファイバに被覆（図示せず）を被せたケーブル（光ファイバケーブル）であって、第１コネクタ１０１の光素子４と第２コネクタ１０２の光素子４とを光学的に結合する。なお、ここでは光ケーブル１０３は光導波部材６を兼ねることとするが、光ケーブル１０３と光導波部材６とは別体として設けられ、光学的に結合されていてもよい。 <Configuration of signal transmission device>
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a case where the photoelectric conversion apparatus 1 is used for a signal transmission apparatus 100 that transmits signals between the first connector 101 and the second connector 102 will be described as an example. The signal transmission device 100 includes a first connector 101 using the photoelectric conversion device 1, a second connector 102 using the photoelectric conversion device 1, and an optical cable 103. The optical cable 103 is a cable (optical fiber cable) in which an optical fiber is covered (not shown), for example, and optically couples the optical element 4 of the first connector 101 and the optical element 4 of the second connector 102. To do. Here, although the optical cable 103 also serves as the optical waveguide member 6, the optical cable 103 and the optical waveguide member 6 may be provided separately and optically coupled.

ここでは、第１コネクタ１０１は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）等の半導体レーザや発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光素子を、光素子４として備えている。一方、第２コネクタ１０２は、フォトダイオードなどの受光素子を、光素子４として備えている。すなわち、信号伝送装置１００は、第１コネクタ１０１で電気信号を光信号に変換し、光ケーブル１０３を介して光信号を第２コネクタ１０２に伝送して、第２コネクタ１０２で光信号を電気信号に変換する。これにより、信号伝送装置１００は、第１コネクタ１０１の電気コンタクト部３に電気信号として入力された信号を、光信号を利用して第２コネクタ１０２に伝送し、第２コネクタ１０２の電気コンタクト部３から電気信号として出力することができる。   Here, the first connector 101 includes a light emitting element such as a semiconductor laser such as a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) or a light emitting diode (LED) as the optical element 4. On the other hand, the second connector 102 includes a light receiving element such as a photodiode as the optical element 4. That is, the signal transmission device 100 converts an electrical signal into an optical signal with the first connector 101, transmits the optical signal to the second connector 102 via the optical cable 103, and converts the optical signal into an electrical signal with the second connector 102. Convert. As a result, the signal transmission device 100 transmits the signal input as the electrical signal to the electrical contact portion 3 of the first connector 101 to the second connector 102 using the optical signal, and the electrical contact portion of the second connector 102. 3 can be output as an electrical signal.

そして、信号伝送装置１００は、第１コネクタ１０１および第２コネクタ１０２のそれぞれに本実施形態の光電気変換装置１を用いることにより、第１コネクタ１０１および第２コネクタ１０２の低背化を図ることができる、という利点がある。   The signal transmission device 100 can reduce the height of the first connector 101 and the second connector 102 by using the photoelectric conversion device 1 of the present embodiment for each of the first connector 101 and the second connector 102. There is an advantage that you can.

なお、第１コネクタ１０１と第２コネクタ１０２とのいずれを信号の送信元とするかは任意であって、たとえば第１コネクタ１０１に受光素子、第２コネクタ１０２に発光素子がそれぞれ光素子４として設けられていてもよい。また、第１コネクタ１０１と第２コネクタ１０２との各々に、発光素子および受光素子の両方が光素子４として設けられていてもよく、この場合、信号伝送装置１００は、第１コネクタ１０１と第２コネクタ１０２との間で双方向に信号の伝送が可能になる。さらに、第１コネクタ１０１と第２コネクタ１０２との各々に発光素子または受光素子が複数個ずつ設けられていてもよく、この場合、信号伝送装置１００は、多チャンネルの信号の伝送が可能になる。   Note that it is arbitrary which of the first connector 101 and the second connector 102 is a signal transmission source. For example, the first connector 101 is a light receiving element, and the second connector 102 is a light emitting element as the optical element 4, respectively. It may be provided. Moreover, both the light emitting element and the light receiving element may be provided as the optical element 4 in each of the first connector 101 and the second connector 102. In this case, the signal transmission device 100 is connected to the first connector 101 and the second connector 102. Bidirectional signal transmission between the two connectors 102 becomes possible. Furthermore, each of the first connector 101 and the second connector 102 may be provided with a plurality of light emitting elements or light receiving elements. In this case, the signal transmission device 100 can transmit multi-channel signals. .

＜光電気変換装置の構成＞
以下、本実施形態の光電気変換装置１について詳しく説明する。以下に説明する光電気変換装置１は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 <Configuration of photoelectric conversion device>
Hereinafter, the photoelectric conversion apparatus 1 of the present embodiment will be described in detail. The photoelectric conversion device 1 described below is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment, and the technical idea according to the present invention is not limited to this embodiment. As long as it does not deviate from the above, various changes can be made according to the design and the like.

以下では、信号伝送装置１００に第１コネクタ１０１として用いられる光電気変換装置１に着目して、光電気変換装置１の具体的な構成を説明するが、とくに断りがない限り、第２コネクタ１０２として用いられる光電気変換装置１についても同一の構成である。   Hereinafter, a specific configuration of the photoelectric conversion apparatus 1 will be described by focusing on the photoelectric conversion apparatus 1 used as the first connector 101 in the signal transmission apparatus 100. Unless otherwise specified, the second connector 102 is described. The photoelectric conversion device 1 used as is also the same configuration.

本実施形態に係る光電気変換装置１は、図１に示すように、マウント基板２、電気コンタクト部３、光素子４、および光結合部材５に加えて、補強部材７および信号処理回路８を備えている。なお、ここでは光導波部材６は光電気変換装置１の構成要件に含まれることとして説明する。ただし、光導波部材６は光電気変換装置１の構成要件に含まれていなくてもよく、この場合、光電気変換装置１は、光導波部材６に接続（光学的に結合）した状態で使用されることになる。   As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion apparatus 1 according to the present embodiment includes a reinforcing member 7 and a signal processing circuit 8 in addition to the mount substrate 2, the electrical contact portion 3, the optical element 4, and the optical coupling member 5. I have. Here, the optical waveguide member 6 will be described as being included in the constituent requirements of the photoelectric conversion device 1. However, the optical waveguide member 6 may not be included in the constituent requirements of the photoelectric conversion device 1, and in this case, the photoelectric conversion device 1 is used in a state of being connected (optically coupled) to the optical waveguide member 6. Will be.

本実施形態においては、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、マウント基板２は平面視で一方向に長い長方形状に形成されており、電気コンタクト部３はマウント基板２の長手方向の一端部に設けられている。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 3A to 3C, the mount substrate 2 is formed in a rectangular shape that is long in one direction in plan view, and the electrical contact portion 3 is at one end in the longitudinal direction of the mount substrate 2. Is provided.

以下、説明のためにマウント基板２の厚み方向を上下方向と定義し、マウント基板２から見て光結合部材５側を上方とし定義する。さらに、マウント基板２の長手方向を前後方向と定義し、電気コンタクト部３側を前方と定義する。つまり、以下では図３Ａの上下を上下、左右を前後として説明する。また、上下方向および前後方向の両方に直交する方向（図３Ａの紙面に直交する方向）を、左右方向と定義する。ただし、これらの方向は光電気変換装置１の使用形態を限定する趣旨ではない。   Hereinafter, for the sake of explanation, the thickness direction of the mount substrate 2 is defined as the vertical direction, and the optical coupling member 5 side is defined as the upper side when viewed from the mount substrate 2. Furthermore, the longitudinal direction of the mount substrate 2 is defined as the front-rear direction, and the electrical contact portion 3 side is defined as the front. That is, in the following description, the upper and lower sides in FIG. In addition, a direction orthogonal to both the vertical direction and the front-rear direction (a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 3A) is defined as a horizontal direction. However, these directions are not intended to limit the usage pattern of the photoelectric conversion device 1.

マウント基板２は、第１基板２１と、第１基板２１の一部に重なり合った状態で第１基板２１に結合された第２基板２２とを有している。つまり、第１基板２１と第２基板２２とは、少なくとも第１基板２１が第２基板２２からはみ出すようにして、互いに厚み方向（上下方向）に重なり合った状態で結合され一体化されている。   The mount substrate 2 includes a first substrate 21 and a second substrate 22 that is coupled to the first substrate 21 so as to overlap a part of the first substrate 21. That is, the first substrate 21 and the second substrate 22 are combined and integrated so that at least the first substrate 21 protrudes from the second substrate 22 so as to overlap each other in the thickness direction (vertical direction).

ここで、第１基板２１のうち第２基板２２からはみ出した部位は、第１領域２１０を構成する。第１基板２１のうち第２基板２２と重なり合った部位は、第２領域２２０を構成する。言い換えれば、マウント基板２のうち、第１基板２１と第２基板２２とが重なり合った部分が第２領域２２０となり、第１基板２１のみの部分が第１領域２１０となる。このように、マウント基板２は第１領域２１０と第２領域２２０との２つの領域に分けることができる。   Here, a portion of the first substrate 21 that protrudes from the second substrate 22 constitutes a first region 210. A portion of the first substrate 21 that overlaps the second substrate 22 constitutes a second region 220. In other words, the portion of the mount substrate 2 where the first substrate 21 and the second substrate 22 overlap is the second region 220, and the portion of the first substrate 21 only is the first region 210. As described above, the mount substrate 2 can be divided into two regions, the first region 210 and the second region 220.

本実施形態においては、第１基板２１は、左右方向の寸法が第２基板２２と同一で、前後方向の寸法が第２基板２２よりも大きく設定されている。そして、第１基板２１と第２基板２２とでは後端縁（図３Ａでは右端縁）の位置が揃えられている。そのため、第１基板２１は第２基板２２から前方（図３Ａでは左方）にのみ、はみ出しており、このはみ出した部位が第１領域２１０を構成する。   In the present embodiment, the first substrate 21 is set to have the same size in the left-right direction as the second substrate 22 and the size in the front-rear direction is larger than that of the second substrate 22. The first substrate 21 and the second substrate 22 have the same rear end edge (right end edge in FIG. 3A). Therefore, the first substrate 21 protrudes only forward (leftward in FIG. 3A) from the second substrate 22, and this protruding portion constitutes the first region 210.

上述したように、マウント基板２の曲げ剛性は第１領域２１０に比べて第２領域２２０で高くなるように構成されている。つまり、マウント基板２の曲げ剛性は部位によって異なっており、マウント基板２は第１領域２１０に比べて第２領域２２０で厚み方向に曲がりにくく構成されている。言い換えれば、マウント基板２の曲げ剛性は第２領域２２０に比べて第１領域２１０で低く、マウント基板２は第２領域２２０に比べて第１領域２１０で厚み方向に曲がりやすく構成されている。さらに言い換えれば、マウント基板２は、第１領域２１０と第２領域２２０とで弾性係数（ヤング率）が異なっており、第１領域２１０に比べて第２領域２２０で弾性係数（ヤング率）が大きくなる。   As described above, the bending rigidity of the mount substrate 2 is configured to be higher in the second region 220 than in the first region 210. That is, the bending rigidity of the mount substrate 2 varies depending on the part, and the mount substrate 2 is configured to be less likely to bend in the thickness direction in the second region 220 than in the first region 210. In other words, the flexural rigidity of the mount substrate 2 is lower in the first region 210 than in the second region 220, and the mount substrate 2 is configured to bend more easily in the thickness direction in the first region 210 than in the second region 220. In other words, the mount substrate 2 has a different elastic modulus (Young's modulus) between the first region 210 and the second region 220, and the second region 220 has a different elastic modulus (Young's modulus) than the first region 210. growing.

一例として、第１基板２１は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）である。第２基板２２は、ガラスエポキシ基板やシリコン基板などのリジッド基板である。このように弾性係数の異なる２枚の基板（第１基板２１、第２基板２２）を重ね合わせることにより、マウント基板２は、第１基板２１のみの部位（第１領域２１０）と、その他の部位との曲げ剛性が異なることになる。   As an example, the first substrate 21 is a flexible printed circuit (FPC). The second substrate 22 is a rigid substrate such as a glass epoxy substrate or a silicon substrate. By superimposing two substrates (first substrate 21 and second substrate 22) having different elastic coefficients in this way, the mount substrate 2 can be separated from only the first substrate 21 (the first region 210) and other parts. The bending rigidity differs from the part.

補強部材７は、マウント基板２のうち電気コンタクト部３が設けられている部位（ここでは前端部）に設けられ、第１基板２１の厚み方向の一面に配置されて第１基板２１の曲げ剛性を高めている。本実施形態では、図３Ｃに示すように、補強部材７は、第１基板２１の下面、つまり光結合部材５が設けられた上面とは反対側の面に配置されており、第１基板２１のうち電気コンタクト部３に相当する略全範囲に設けられている。この補強部材７は、一例としてポリイミドやエポキシやガラスエポキシなどの樹脂材料を用いて板状あるいはシート状に形成され、第１基板２１に貼り付けられる。補強部材７は、この例に限らず第１基板２１に樹脂材料をコーティング（塗布）することにより形成されてもよい。   The reinforcing member 7 is provided in a portion (here, the front end portion) of the mount substrate 2 where the electrical contact portion 3 is provided, and is disposed on one surface in the thickness direction of the first substrate 21 to bend the rigidity of the first substrate 21. Is increasing. In the present embodiment, as shown in FIG. 3C, the reinforcing member 7 is disposed on the lower surface of the first substrate 21, that is, on the surface opposite to the upper surface on which the optical coupling member 5 is provided. Among these, it is provided in substantially the entire range corresponding to the electrical contact portion 3. For example, the reinforcing member 7 is formed in a plate shape or a sheet shape using a resin material such as polyimide, epoxy, or glass epoxy, and is attached to the first substrate 21. The reinforcing member 7 is not limited to this example, and may be formed by coating (applying) a resin material on the first substrate 21.

これにより、フレキシブルプリント基板からなる第１基板２１は、補強部材７が設けられていない部位に比べると、補強部材７が設けられた部位の曲げ剛性が高くなる。ただし、第１基板２１のうち補強部材７が設けられた部位の曲げ剛性であっても、第２基板２２の曲げ剛性よりは低く設定されている。したがって、マウント基板２の曲げ剛性は、第２領域２２０で最も高く、第１領域２１０のうち補強部材７が設けられた部位、第１領域２１０のうち補強部材７が設けられていない部位、の順で低くなる。なお、補強部材７は、第２基板２２より弾性係数（ヤング率）の小さな材料に限らず、第２基板２２より弾性係数（ヤング率）の大きな材料で構成されていてもよい。   Thereby, compared with the site | part in which the reinforcement member 7 is not provided, the 1st board | substrate 21 which consists of a flexible printed circuit board becomes high in the bending rigidity of the site | part in which the reinforcement member 7 was provided. However, even the bending rigidity of the portion of the first substrate 21 where the reinforcing member 7 is provided is set lower than the bending rigidity of the second substrate 22. Therefore, the flexural rigidity of the mount substrate 2 is the highest in the second region 220, and the portion of the first region 210 where the reinforcing member 7 is provided and the portion of the first region 210 where the reinforcing member 7 is not provided. Lower in order. The reinforcing member 7 is not limited to a material having a smaller elastic modulus (Young's modulus) than the second substrate 22, and may be made of a material having a larger elastic modulus (Young's modulus) than the second substrate 22.

電気コンタクト部３は、第１基板２１のうち第２基板２２からはみ出した部位、つまりマウント基板２のうち第１領域２１０に設けられている。言い換えれば、電気コンタクト部３は、マウント基板２のうち、比較的曲げ剛性の低い前端部（図３Ｂでは左端部）に設けられている。   The electrical contact portion 3 is provided in a portion of the first substrate 21 that protrudes from the second substrate 22, that is, in the first region 210 of the mount substrate 2. In other words, the electrical contact portion 3 is provided at the front end portion (left end portion in FIG. 3B) of the mount substrate 2 having relatively low bending rigidity.

電気コンタクト部３は、導電性材料を用いて形成され相手側コネクタ９と電気的に接続される接触子３１を有している。接触子３１は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、マウント基板２の厚み方向における補強部材７とは反対側の面に形成されている。本実施形態においては、補強部材７はマウント基板２の下面に設けられているので、接触子３１は、補強部材７の裏面となるマウント基板２の上面に形成されている。接触子３１は、第１基板２１に形成された短冊状の導体パターンであって、図３Ｂに示すように所定の本数（ここでは８本）だけ形成される。   The electrical contact portion 3 includes a contact 31 that is formed using a conductive material and is electrically connected to the mating connector 9. As shown in FIGS. 3A and 3B, the contact 31 is formed on the surface opposite to the reinforcing member 7 in the thickness direction of the mount substrate 2. In the present embodiment, since the reinforcing member 7 is provided on the lower surface of the mount substrate 2, the contact 31 is formed on the upper surface of the mount substrate 2 that is the back surface of the reinforcing member 7. The contacts 31 are strip-shaped conductor patterns formed on the first substrate 21 and are formed in a predetermined number (eight here) as shown in FIG. 3B.

このように構成された電気コンタクト部３は、相手側コネクタ９（図１参照）に対して、マウント基板２の厚み方向（上下方向）に直交する差込方向（前後方向）に挿抜可能に差し込まれる。具体的には、相手側コネクタ９の一面（図１では電気コンタクト部３との対向面）には開口が形成されており、電気コンタクト部３は、この開口から相手側コネクタ９に差し込まれる。電気コンタクト部３は、相手側コネクタ９に差し込まれた状態で、接触子３１に相手側コネクタ９のコンタクト９１（図５Ｂ参照）が接触し、相手側コネクタ９と電気的に接続され且つ機械的に結合される。   The electrical contact portion 3 configured in this manner is inserted into the mating connector 9 (see FIG. 1) so as to be insertable / removable in the insertion direction (front / rear direction) perpendicular to the thickness direction (vertical direction) of the mount substrate 2. It is. Specifically, an opening is formed on one surface of the mating connector 9 (the surface facing the electrical contact portion 3 in FIG. 1), and the electrical contact portion 3 is inserted into the mating connector 9 from this opening. In the state where the electrical contact portion 3 is inserted into the mating connector 9, the contact 91 (see FIG. 5B) of the mating connector 9 contacts the contact 31, and is electrically connected to the mating connector 9 and mechanically. Combined with

光結合部材５は、マウント基板２の一面に実装されている。ここでは、図３Ｂに示すように、光結合部材５は、マウント基板（第１基板２１）２の上面において、中央部よりも後方寄りの位置に配置されている。これにより、光結合部材５は、第１基板２１のうち第２基板２２と重なる部位、つまりマウント基板２のうちの第２領域２２０に設けられている。言い換えれば、光結合部材５は、マウント基板２のうち、比較的曲げ剛性の高い部位に設けられている。   The optical coupling member 5 is mounted on one surface of the mount substrate 2. Here, as shown in FIG. 3B, the optical coupling member 5 is disposed on the upper surface of the mount substrate (first substrate 21) 2 at a position closer to the rear than the center portion. Thereby, the optical coupling member 5 is provided in a portion of the first substrate 21 that overlaps the second substrate 22, that is, in the second region 220 of the mount substrate 2. In other words, the optical coupling member 5 is provided in a portion of the mount substrate 2 having a relatively high bending rigidity.

光結合部材５は、光素子４と光導波部材６とを光学的に結合する機能を持つ構造であればよく、図３Ｂでは一例として、光素子４が実装されたサブマウント基板にて光結合部材５が構成されている。ただし、光結合部材５は、図３Ｂの構成に限らず適宜の構成を採用可能である。   The optical coupling member 5 only needs to have a structure having a function of optically coupling the optical element 4 and the optical waveguide member 6, and as an example in FIG. 3B, the optical coupling member 5 is optically coupled by a submount substrate on which the optical element 4 is mounted. A member 5 is configured. However, the optical coupling member 5 is not limited to the configuration of FIG.

光導波部材６は、たとえば光ファイバなどであって、光素子４としての発光素子から出力される光、あるいは光素子４としての受光素子に入力される光を導波する。光結合部材５は、光導波部材６の先端部を保持し、光素子４と光導波部材６との相対的な位置関係を固定することにより、光素子４と光導波部材６とを光学的に結合する。光結合部材５の具体的な構成については後述する。   The optical waveguide member 6 is an optical fiber, for example, and guides light output from a light emitting element as the optical element 4 or light input to a light receiving element as the optical element 4. The optical coupling member 5 holds the tip of the optical waveguide member 6 and fixes the relative positional relationship between the optical element 4 and the optical waveguide member 6, thereby optically coupling the optical element 4 and the optical waveguide member 6. To join. A specific configuration of the optical coupling member 5 will be described later.

信号処理回路８は、パッケージ化された集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）であって、マウント基板２の一面に実装されている。ここでは、図３Ｂに示すように、信号処理回路８は、第１基板２１の上面、つまり光結合部材５と同一面に配置されている。信号処理回路８は、マウント基板２のうちの第２領域２２０に位置するように、第１基板２１の上面における中央部付近に配置されている。言い換えれば、信号処理回路８は、マウント基板２の上面であって電気コンタクト部３と光結合部材５との間に配置されている。   The signal processing circuit 8 is a packaged integrated circuit (IC) and is mounted on one surface of the mount substrate 2. Here, as shown in FIG. 3B, the signal processing circuit 8 is disposed on the upper surface of the first substrate 21, that is, on the same surface as the optical coupling member 5. The signal processing circuit 8 is disposed in the vicinity of the central portion on the upper surface of the first substrate 21 so as to be positioned in the second region 220 of the mount substrate 2. In other words, the signal processing circuit 8 is disposed on the upper surface of the mount substrate 2 between the electrical contact portion 3 and the optical coupling member 5.

本実施形態では、光素子４が信号処理回路８を介して電気コンタクト部３に電気的に接続されるように、信号処理回路８には電気コンタクト部３および光素子４がそれぞれ電気的に接続されている。信号処理回路８は、第１コネクタ１０１（図２参照）においては、少なくとも電気コンタクト部３から入力される電気信号に従って、光素子４としての発光素子を駆動する（発光させる）機能を有している。第２コネクタ１０２（図２参照）においては、信号処理回路８は、少なくとも光素子４としての受光素子から受光した光に応じて出力される電気信号について、増幅等の信号処理を行い電気コンタクト部３に出力する機能を有している。   In the present embodiment, the electrical contact portion 3 and the optical element 4 are electrically connected to the signal processing circuit 8 so that the optical device 4 is electrically connected to the electrical contact portion 3 via the signal processing circuit 8. Has been. In the first connector 101 (see FIG. 2), the signal processing circuit 8 has a function of driving (light-emitting) a light emitting element as the optical element 4 in accordance with at least an electric signal input from the electric contact portion 3. Yes. In the second connector 102 (see FIG. 2), the signal processing circuit 8 performs signal processing such as amplification on at least an electric signal output in accordance with light received from the light receiving element as the optical element 4, and an electric contact portion. 3 is output.

信号処理回路８は、図３Ａに示すように、第１基板２１の上面に形成された導体パターン８３に対してボンディングワイヤ８１によって接続され、且つ光結合部材５の上面に形成された導体パターン８４に対してボンディングワイヤ８２によって接続されている。ただし、この構成に限らず、信号処理回路８はマウント基板２にフリップチップ実装されていてもよい。   As shown in FIG. 3A, the signal processing circuit 8 is connected to a conductor pattern 83 formed on the upper surface of the first substrate 21 by a bonding wire 81, and a conductor pattern 84 formed on the upper surface of the optical coupling member 5. Are connected by a bonding wire 82. However, not limited to this configuration, the signal processing circuit 8 may be flip-chip mounted on the mount substrate 2.

第１基板２１の導体パターン８３には接触子３１が接続されており、これにより、信号処理回路８は電気コンタクト部３の接触子３１と電気的に接続される。光結合部材５の導体パターン８４には光素子４が接続されており、これにより、信号処理回路８は光素子４と電気的に接続される。なお、図３Ｂでは導体パターン８３，８４の図示を省略している。また、図３Ｂ以外の図面では、複数本あるボンディングワイヤ８１の図示も適宜省略している。   The contact 31 is connected to the conductor pattern 83 of the first substrate 21, whereby the signal processing circuit 8 is electrically connected to the contact 31 of the electrical contact portion 3. The optical element 4 is connected to the conductor pattern 84 of the optical coupling member 5, whereby the signal processing circuit 8 is electrically connected to the optical element 4. In FIG. 3B, the conductor patterns 83 and 84 are not shown. Further, in the drawings other than FIG. 3B, the illustration of a plurality of bonding wires 81 is omitted as appropriate.

次に、光結合部材５の具体的な構成について、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明する。   Next, a specific configuration of the optical coupling member 5 will be described with reference to FIGS. 4A to 4C.

光結合部材５は、たとえばシリコン基板または樹脂成形基板であって、図４Ａおよび図４Ｂに示すように上面に光素子４が実装されている。光素子４は、発光面（第２コネクタ１０２では受光面）を下方（光結合部材５側）に向け、バンプ４１を介して光結合部材５にフリップチップ実装されている。図４Ａ〜図４Ｃでは、光結合部材５の上面に形成された導体パターン８４（図３Ａ参照）の図示を省略している。   The optical coupling member 5 is, for example, a silicon substrate or a resin molded substrate, and the optical element 4 is mounted on the upper surface as shown in FIGS. 4A and 4B. The optical element 4 is flip-chip mounted on the optical coupling member 5 via bumps 41 with the light emitting surface (light receiving surface in the second connector 102) facing downward (on the optical coupling member 5 side). 4A to 4C, the conductor pattern 84 (see FIG. 3A) formed on the upper surface of the optical coupling member 5 is not shown.

光結合部材５の上面には図４Ｃに示すように前後方向に長い断面Ｖ字状の溝５２が形成されている。溝５２は、光結合部材５に後方から導入した光導波部材６が収まるように、光結合部材５の上面において後端縁から光素子４の実装位置にかけて形成されている。光結合部材５の上面には、左右方向における溝５２の両側に跨るようにしてたとえばガラス製の押さえ部材５１が取り付けられ、この押さえ部材５１によって光導波部材６の先端部が固定される。   A groove 52 having a V-shaped cross section that is long in the front-rear direction is formed on the upper surface of the optical coupling member 5 as shown in FIG. 4C. The groove 52 is formed from the rear edge to the mounting position of the optical element 4 on the upper surface of the optical coupling member 5 so that the optical waveguide member 6 introduced from the rear into the optical coupling member 5 is accommodated. On the upper surface of the optical coupling member 5, for example, a glass pressing member 51 is attached so as to straddle both sides of the groove 52 in the left-right direction, and the distal end portion of the optical waveguide member 6 is fixed by the pressing member 51.

なお、光導波部材６は、光結合部材５に外部から導入される外部導波路（光ファイバなど）と、予め溝５２内に設けられている内部導波路とに分かれていてもよい。この場合、外部導波路の先端面が内部導波路の端面に光学的に結合されることで、溝５２内において内部導波路の分だけ外部導波路が延長されることになる。   The optical waveguide member 6 may be divided into an external waveguide (such as an optical fiber) introduced from the outside into the optical coupling member 5 and an internal waveguide provided in the groove 52 in advance. In this case, the external waveguide is extended by the amount of the internal waveguide in the groove 52 by optically coupling the front end surface of the external waveguide to the end surface of the internal waveguide.

ここで、溝５２の内側面のうち光導波部材６の先端面と対向する部位（溝５２の前端面）は、光素子４から出た光を光導波部材６の先端面に向けて反射するように、光結合部材５の上面に対して４５度の角度で傾斜したミラー５３を構成する。ミラー５３は、たとえば金属メッキにより形成されている。ただし、光結合部材５がシリコン基板である場合には、表面を鏡面加工することでミラー５３が形成されていてもよい。第２コネクタ１０２においては、ミラー５３は光導波部材６の先端面から出た光を光素子４の受光面に向けて反射することになる。   Here, a portion (front end surface of the groove 52) of the inner surface of the groove 52 that faces the front end surface of the optical waveguide member 6 reflects light emitted from the optical element 4 toward the front end surface of the optical waveguide member 6. Thus, the mirror 53 inclined at an angle of 45 degrees with respect to the upper surface of the optical coupling member 5 is configured. The mirror 53 is formed by metal plating, for example. However, when the optical coupling member 5 is a silicon substrate, the mirror 53 may be formed by mirror-finishing the surface. In the second connector 102, the mirror 53 reflects the light emitted from the distal end surface of the optical waveguide member 6 toward the light receiving surface of the optical element 4.

なお、図４Ａ〜図４Ｃ以外の図面においては押さえ部材５１や溝５２などの図示を省略し、光結合部材５を簡略化して図示している。   In the drawings other than FIGS. 4A to 4C, illustration of the pressing member 51 and the groove 52 is omitted, and the optical coupling member 5 is illustrated in a simplified manner.

＜効果＞
以上説明した光電気変換装置１によれば、マウント基板２の一端部に設けられた電気コンタクト部３が、相手側コネクタ９に、マウント基板２の厚み方向に直交する差込方向に差し込まれることにより、相手側コネクタ９と電気的に接続且つ機械的に結合される。そのため、本実施形態によれば、相手側コネクタに対してマウント基板の厚み方向に嵌合する電気コンタクト部がマウント基板の厚み方向の一面に設けられた従来構成に比べ、マウント基板２の厚み方向における光電気変換装置１の寸法（高さ寸法）を小さくできる。結果的に、本実施形態の構成によれば、従来の光電気変換装置に比べて高さ寸法を小さく抑えることができ、光電気変換装置１の低背化を図ることができる、という利点がある。 <Effect>
According to the photoelectric conversion apparatus 1 described above, the electrical contact portion 3 provided at one end portion of the mount substrate 2 is inserted into the mating connector 9 in the insertion direction orthogonal to the thickness direction of the mount substrate 2. Thus, the mating connector 9 is electrically connected and mechanically coupled. Therefore, according to the present embodiment, the thickness direction of the mount substrate 2 compared to the conventional configuration in which the electrical contact portion that fits in the thickness direction of the mount substrate with respect to the mating connector is provided on one surface in the thickness direction of the mount substrate. The dimension (height dimension) of the photoelectric conversion apparatus 1 can be reduced. As a result, according to the configuration of the present embodiment, the height dimension can be suppressed smaller than that of the conventional photoelectric conversion device, and the photoelectric conversion device 1 can be reduced in height. is there.

さらに、本実施形態に係る光電気変換装置１の効果を説明するために、たとえば特許文献２（特開２０１１−４０７６４号公報）に記載の発明を比較例として説明する。   Furthermore, in order to explain the effect of the photoelectric conversion apparatus 1 according to the present embodiment, for example, the invention described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-40764) will be described as a comparative example.

比較例の光電気変換装置（光モジュール）は、相手側コネクタ（ソケット）に差し込まれる電気コンタクト部（接続端子）をマウント基板（パッケージ）の一端部に備えている。マウント基板の内部には光結合部材（基板）が設けられ、光結合部材の側面はマウント基板に対向するように構成されている。光結合部材は、光素子および光導波部材（光導波体）を保持し、光素子と光導波部材とを光学的に結合する。   The photoelectric conversion device (optical module) of the comparative example includes an electrical contact portion (connection terminal) to be inserted into a mating connector (socket) at one end portion of the mount substrate (package). An optical coupling member (substrate) is provided inside the mount substrate, and the side surface of the optical coupling member is configured to face the mount substrate. The optical coupling member holds the optical element and the optical waveguide member (optical waveguide), and optically couples the optical element and the optical waveguide member.

比較例に係る光電気変換装置は、マウント基板の一端部に設けられた電気コンタクト部が、相手側コネクタに対して、マウント基板の厚み方向に直交する差込方向に差し込まれる点においては、本実施形態と同様である。   In the photoelectric conversion device according to the comparative example, the electrical contact portion provided at one end of the mount substrate is inserted into the mating connector in the insertion direction orthogonal to the thickness direction of the mount substrate. This is the same as the embodiment.

しかしながら、比較例の構成では、相手側コネクタに対して電気コンタクト部が抜き差しされる際（とくに差し込まれる際）、マウント基板の全体に応力が作用するため、光結合部材にも応力が作用して、光素子と光導波部材との間の位置ずれが生じる可能性がある。したがって、比較例の光電気変換装置では、相手側コネクタに対して電気コンタクト部が抜き差しされる際に作用する応力に起因して、光素子と光導波部材との間の光学的な結合度が低下し、光結合損失（ロス）を生じる可能性がある。   However, in the configuration of the comparative example, when the electrical contact portion is inserted into and removed from the mating connector (especially when it is inserted), stress acts on the entire mount substrate, so that stress also acts on the optical coupling member. There is a possibility that a positional shift between the optical element and the optical waveguide member occurs. Therefore, in the photoelectric conversion device of the comparative example, the optical coupling degree between the optical element and the optical waveguide member is caused by the stress acting when the electrical contact portion is inserted and removed from the mating connector. The optical coupling loss (loss) may occur.

これに対して、本実施形態の光電気変換装置１は、マウント基板２が、第１領域２１０と、第１領域２１０に比べて曲げ剛性の高い第２領域２２０とを含んでいる。マウント基板２の第２領域２２０には光結合部材５が配置され、マウント基板２の第１領域２１０には電気コンタクト部３が配置されている。つまり、マウント基板２は、第２領域２２０に光結合部材５が配置され、相対的に曲げ剛性の低い第１領域２１０に電気コンタクト部３が配置されている。   On the other hand, in the photoelectric conversion apparatus 1 of the present embodiment, the mount substrate 2 includes the first region 210 and the second region 220 having higher bending rigidity than the first region 210. The optical coupling member 5 is disposed in the second region 220 of the mount substrate 2, and the electrical contact portion 3 is disposed in the first region 210 of the mount substrate 2. That is, in the mount substrate 2, the optical coupling member 5 is disposed in the second region 220, and the electrical contact portion 3 is disposed in the first region 210 having relatively low bending rigidity.

要するに、本実施形態の光電気変換装置１では、相手側コネクタ９に対して電気コンタクト部３が抜き差しされる際、電気コンタクト部３に作用する応力は、マウント基板２のうち電気コンタクト部３と光結合部材５との間に介在する第１領域２１０にて吸収される。そのため、マウント基板２のうち第２領域２２０に配置された光結合部材５に作用する応力は低減され、光素子４と光導波部材６との間に位置ずれが生じ難くなる。したがって、本実施形態の光電気変換装置１では、上述した比較例に比べて、光素子４と光導波部材６との間の光学的な結合度は低下し難く、光結合損失（ロス）を低減できる、という利点がある。   In short, in the photoelectric conversion apparatus 1 of the present embodiment, when the electrical contact portion 3 is inserted into and removed from the mating connector 9, the stress acting on the electrical contact portion 3 is the same as that of the electrical contact portion 3 in the mount substrate 2. It is absorbed in the first region 210 interposed between the optical coupling member 5. For this reason, the stress acting on the optical coupling member 5 disposed in the second region 220 of the mount substrate 2 is reduced, and the positional deviation between the optical element 4 and the optical waveguide member 6 hardly occurs. Therefore, in the photoelectric conversion apparatus 1 of the present embodiment, the optical coupling degree between the optical element 4 and the optical waveguide member 6 is less likely to be lower than in the comparative example described above, and the optical coupling loss (loss) is reduced. There is an advantage that it can be reduced.

しかも、比較例においては、マウント基板と光結合部材の側面とが対向するように、マウント基板の高さ寸法（厚み寸法）が大きく設定されており、低背化が困難である。これに対して、本実施形態に係る光電気変換装置１によれば、マウント基板には光結合部材の側面と対向する部位は存在しないため、比較例よりも低背化を図ることができる。   Moreover, in the comparative example, the height dimension (thickness dimension) of the mount substrate is set large so that the mount substrate and the side surface of the optical coupling member face each other, and it is difficult to reduce the height. On the other hand, according to the photoelectric conversion apparatus 1 according to the present embodiment, there is no portion facing the side surface of the optical coupling member on the mount substrate, so that the height can be reduced as compared with the comparative example.

また、マウント基板２は、本実施形態のように、第１基板２１と、第１基板２１の一部に重なり合った状態で第１基板２１に結合された第２基板２２とを有することが好ましい。この場合、第１基板２１のうち第２基板２２からはみ出した部位は第１領域２１０を構成する。この構成によれば、マウント基板２は、第１基板２１と第２基板２２との２枚の基板を貼り合わせただけの簡単な構成で、曲げ剛性の異なる第１領域２１０と第２領域２２０とを設定することができる。ただし、この構成は必須の構成ではなく、この構成を採用するか否かは任意であって、マウント基板２は第１基板２１、第２基板２２に分かれていなくてもよい。   In addition, the mount substrate 2 preferably includes a first substrate 21 and a second substrate 22 coupled to the first substrate 21 in a state of overlapping a part of the first substrate 21 as in the present embodiment. . In this case, the portion of the first substrate 21 that protrudes from the second substrate 22 constitutes the first region 210. According to this configuration, the mount substrate 2 has a simple configuration in which two substrates of the first substrate 21 and the second substrate 22 are bonded together, and the first region 210 and the second region 220 having different bending rigidity. And can be set. However, this configuration is not an essential configuration, and whether or not this configuration is adopted is arbitrary, and the mount substrate 2 may not be divided into the first substrate 21 and the second substrate 22.

さらにこの場合、本実施形態のように、第１基板２１はフレキシブルプリント基板であることが好ましい。この構成によれば、光電気変換装置１は、第１基板２１の曲げ剛性を十分に低く設定することができ、相手側コネクタ９に対して電気コンタクト部３が抜き差しされる際、電気コンタクト部３に作用する応力を、第１領域２１０にて十分に吸収することができる。ただし、この構成は必須の構成ではなく、この構成を採用するか否かは任意である。   In this case, the first substrate 21 is preferably a flexible printed circuit board as in this embodiment. According to this configuration, the photoelectric conversion apparatus 1 can set the bending rigidity of the first substrate 21 to be sufficiently low, and when the electrical contact portion 3 is inserted into and removed from the mating connector 9, the electrical contact portion 3 can be sufficiently absorbed by the first region 210. However, this configuration is not an essential configuration, and whether or not this configuration is adopted is arbitrary.

また、本実施形態のように、マウント基板２のうち電気コンタクト部３が設けられている部位には、第１基板２１の厚み方向の一面に配置される補強部材７が設けられていることが好ましい。この構成によれば、光電気変換装置１は、電気コンタクト部３の厚み寸法を補強部材７の分だけ大きくでき、電気コンタクト部３が相手側コネクタ９に差し込まれた状態で、相手側コネクタ９のコンタクト９１に適切なストロークを与えることができる。これにより、光電気変換装置１は、電気コンタクト部３と相手側コネクタ９との間に所望の接圧を確保でき、所望の接触抵抗で相手側コネクタ９と電気的に接続可能である。なお、光電気変換装置１は、必要に応じて、第１基板２１の曲げ剛性を補強部材７にて高めることもできる。これにより、光電気変換装置１は、第１基板２１自体の曲げ剛性を低く設定しながらも、相手側コネクタ９に差し込まれる電気コンタクト部３については、補強部材７で補強することで必要最低限の曲げ剛性を確保することができる。   Further, as in the present embodiment, a reinforcing member 7 disposed on one surface of the first substrate 21 in the thickness direction is provided at a portion of the mount substrate 2 where the electrical contact portion 3 is provided. preferable. According to this configuration, the photoelectric conversion apparatus 1 can increase the thickness dimension of the electrical contact portion 3 by the amount of the reinforcing member 7, and the mating connector 9 is inserted in the mating connector 9. An appropriate stroke can be given to the contact 91. Thereby, the photoelectric conversion apparatus 1 can ensure a desired contact pressure between the electrical contact portion 3 and the mating connector 9, and can be electrically connected to the mating connector 9 with a desired contact resistance. In addition, the photoelectric conversion apparatus 1 can also raise the bending rigidity of the 1st board | substrate 21 with the reinforcement member 7 as needed. As a result, the photoelectric conversion apparatus 1 sets the electrical contact portion 3 inserted into the mating connector 9 at the minimum necessary by reinforcing it with the reinforcing member 7 while setting the bending rigidity of the first substrate 21 itself low. The bending rigidity can be ensured.

この場合、本実施形態のように電気コンタクト部３は、導電性材料を用いて形成され相手側コネクタ９と電気的に接続される接触子３１を有しており、接触子３１は、マウント基板２の厚み方向における補強部材７とは反対側の面に形成されていることが好ましい。この構成によれば、電気コンタクト部３の接触子３１として、第１基板２１の表面に形成された導体パターンをそのまま利用することができる。   In this case, as in the present embodiment, the electrical contact portion 3 includes a contact 31 that is formed using a conductive material and is electrically connected to the mating connector 9, and the contact 31 is a mount substrate. 2 is preferably formed on the surface opposite to the reinforcing member 7 in the thickness direction. According to this configuration, the conductor pattern formed on the surface of the first substrate 21 can be used as it is as the contact 31 of the electrical contact portion 3.

＜接続装置の構成＞
本実施形態の光電気変換装置１は、相手側コネクタ９と共に接続装置１０（図１参照）を構成する。光電気変換装置１は、上述したように電気コンタクト部３が相手側コネクタ９に差し込まれることにより、相手側コネクタ９と電気的に接続され且つ機械的に結合される。 <Configuration of connection device>
The photoelectric conversion apparatus 1 of the present embodiment constitutes a connection device 10 (see FIG. 1) together with the mating connector 9. As described above, the photoelectric conversion device 1 is electrically connected and mechanically coupled to the mating connector 9 by inserting the electrical contact portion 3 into the mating connector 9.

すなわち、接続装置１０は、光電気変換装置１と、電気コンタクト部３と電気的に接続され且つ機械的に結合される相手側コネクタ９とを備えている。相手側コネクタ９は、マウント基板２の厚み方向の両側から電気コンタクト部３を挟み込むことにより、電気コンタクト部３と電気的な接続および機械的な結合を行うように構成されている。この構成によれば、接続装置１０は、相手側コネクタ９および電気コンタクト部３を電気的に接続する機構と、相手側コネクタ９および電気コンタクト部３を機械的に結合する機構とを別々に備える必要がないので、構造を簡略化できる。   That is, the connection device 10 includes the photoelectric conversion device 1 and a mating connector 9 that is electrically connected to the electrical contact portion 3 and mechanically coupled. The mating connector 9 is configured to be electrically connected and mechanically coupled to the electrical contact portion 3 by sandwiching the electrical contact portion 3 from both sides in the thickness direction of the mount substrate 2. According to this configuration, the connection device 10 includes a mechanism for electrically connecting the mating connector 9 and the electrical contact portion 3 and a mechanism for mechanically coupling the mating connector 9 and the electrical contact portion 3. Since it is not necessary, the structure can be simplified.

相手側コネクタ９は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、プラグ（雄コネクタ）としての電気コンタクト部３を差し込み可能な構成のソケット（雌コネクタ）であって、たとえば図示しない配線基板に実装される。光電気変換装置１は、電気コンタクト部３を相手側コネクタ９に対して挿抜可能に差し込まれ、相手側コネクタ９に差し込まれた状態では、相手側コネクタ９と電気的且つ機械的に接続される。これにより、光電気変換装置１と配線基板とは電気的に接続されることになる。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the mating connector 9 is a socket (female connector) configured to allow insertion of an electrical contact portion 3 as a plug (male connector), and is mounted on a wiring board (not shown), for example. The The photoelectric conversion device 1 is inserted so that the electrical contact portion 3 can be inserted into and removed from the mating connector 9 and is electrically and mechanically connected to the mating connector 9 in a state of being inserted into the mating connector 9. . Thereby, the photoelectric conversion apparatus 1 and the wiring board are electrically connected.

具体的に説明すると、相手側コネクタ９は、図５Ａに示すように導電性材料を用いて形成されたコンタクト９１と、絶縁材料を用いて形成されコンタクト９１を保持するハウジング９２とを有している。ハウジング９２は、後方から電気コンタクト部３を挿入可能となるように背面（図５Ａでは右端面）が開口されている。コンタクト９１は、ハウジング９２に挿入された電気コンタクト部３を上下方向の両側から挟み込むような形状であって、電気コンタクト部３との接触部位（接点）が電気コンタクト部３の接触子３１に接触することで光電気変換装置１と電気的に接続される。   Specifically, the mating connector 9 has a contact 91 formed using a conductive material as shown in FIG. 5A and a housing 92 formed using an insulating material and holding the contact 91. Yes. The housing 92 has an open back surface (right end surface in FIG. 5A) so that the electrical contact portion 3 can be inserted from the rear. The contact 91 is shaped so as to sandwich the electrical contact portion 3 inserted into the housing 92 from both sides in the vertical direction, and the contact portion (contact point) with the electrical contact portion 3 contacts the contact 31 of the electrical contact portion 3. By doing so, it is electrically connected to the photoelectric conversion apparatus 1.

本実施形態では、相手側コネクタ９は、ハウジング９２に対して回転可能に保持されたレバー９３を有している。レバー９３は、図５Ａに示す状態から矢印の向き（反時計回り）に回転することにより、図５Ｂに示すようにコンタクト９１の一部を押し上げるように構成されている。これにより、図５Ｂに示す状態ではコンタクト９１の後端部における上下方向の間隔が狭くなり、コンタクト９１が電気コンタクト部３を挟み込む力は大きくなって、相手側コネクタ９は電気コンタクト部３をロック（抜け止め）する。つまり、相手側コネクタ９は、たとえばレバー９３のように、電気コンタクト部３を挟み込む力の大きさを変化させるロック機構を有することにより、ロック機構の操作によって電気コンタクト部３をロックする状態と、ロックを解除する状態とを切替可能である。   In the present embodiment, the mating connector 9 has a lever 93 that is rotatably held with respect to the housing 92. The lever 93 is configured to push up a part of the contact 91 as shown in FIG. 5B by rotating in the direction of the arrow (counterclockwise) from the state shown in FIG. 5A. As a result, in the state shown in FIG. 5B, the vertical distance at the rear end portion of the contact 91 is narrowed, the force with which the contact 91 sandwiches the electrical contact portion 3 is increased, and the mating connector 9 locks the electrical contact portion 3. (Retain). That is, the mating connector 9 has a lock mechanism that changes the magnitude of the force for pinching the electrical contact portion 3, such as a lever 93, for example, so that the electrical contact portion 3 is locked by operation of the lock mechanism; The state of releasing the lock can be switched.

このようなロック機構を持つ相手側コネクタ９を用いることにより、相手側コネクタ９に対して電気コンタクト部３が抜き差しされる際に電気コンタクト部３にかかる応力は、比較的小さくなる。すなわち、ロック機構のない相手側コネクタ９であれば、電気コンタクト部３と機械的に結合するために電気コンタクト部３を挟み込む力は必然的に大きくなり、電気コンタクト部３が抜き差しされる際に電気コンタクト部３にかかる応力は比較的大きくなる。これに対して、ロック機構を持つ相手側コネクタ９であれば、相手側コネクタ９に対して電気コンタクト部３が抜き差しされる際には電気コンタクト部３を挟み込む力を小さくすることで、電気コンタクト部３にかかる応力は比較的小さくなる。   By using the mating connector 9 having such a locking mechanism, the stress applied to the electrical contact portion 3 when the electrical contact portion 3 is inserted into and removed from the mating connector 9 becomes relatively small. That is, in the case of the mating connector 9 having no locking mechanism, the force to pinch the electrical contact portion 3 to mechanically connect with the electrical contact portion 3 inevitably increases, and when the electrical contact portion 3 is inserted and removed The stress applied to the electrical contact portion 3 is relatively large. On the other hand, in the case of the mating connector 9 having a lock mechanism, when the electrical contact portion 3 is inserted and removed from the mating connector 9, the electric contact portion 3 is reduced to reduce the force. The stress applied to the portion 3 is relatively small.

したがって、本実施形態の光電気変換装置１と共に接続装置１０を構成する相手側コネクタ９は、ロック機構を有することが好ましい。ただし、ロック機構は必須の構成ではなく、適宜省略可能である。   Therefore, it is preferable that the mating connector 9 constituting the connection device 10 together with the photoelectric conversion device 1 of the present embodiment has a lock mechanism. However, the lock mechanism is not an essential configuration and can be omitted as appropriate.

＜変形例＞
図６Ａは、本実施形態の第１の変形例の要部を示している。第１の変形例では、電気コンタクト部３の接触子は、マウント基板２の厚み方向（上下方向）における両面に形成されている。ここでは、マウント基板２の補強部材７とは反対側の面（上面）には接触子３１が形成され、マウント基板２の補強部材７側の面（下面）には接触子３２が形成されており、両接触子３１，３２間はスルーホールめっき３３で電気的に接続されている。この構成によれば、光電気変換装置１は、電気コンタクト部３の両面で相手側コネクタ９と接触する両面接触の構造になる。つまり、光電気変換装置１は、マウント基板２の厚み方向の両側において、電気コンタクト部３と相手側コネクタ９との電気的な接続を確保できるので、片面でのみ接続される場合に比べて接続信頼性が向上する。 <Modification>
FIG. 6A shows a main part of a first modification of the present embodiment. In the first modification, the contacts of the electrical contact portion 3 are formed on both surfaces in the thickness direction (vertical direction) of the mount substrate 2. Here, a contact 31 is formed on the surface (upper surface) of the mount substrate 2 opposite to the reinforcement member 7, and a contact 32 is formed on the surface (lower surface) of the mount substrate 2 on the reinforcement member 7 side. The contacts 31 and 32 are electrically connected by through-hole plating 33. According to this configuration, the photoelectric conversion device 1 has a double-sided contact structure in which the electrical contact unit 3 contacts the mating connector 9 on both sides. That is, the photoelectric conversion apparatus 1 can secure electrical connection between the electrical contact portion 3 and the mating connector 9 on both sides in the thickness direction of the mount substrate 2, so that it is connected as compared with the case where the connection is made only on one side. Reliability is improved.

光電気変換装置１は、このような両面接触の構造を採用することで、以下のような効果を奏することが期待できる。たとえば、マウント基板２の上面側の接触子３１が信号線、マウント基板２の下面側の接触子３２がグランド（ＧＮＤ）層であれば、光電気変換装置１は、電気コンタクト部３がマイクロストリップ構造となることで高周波特性の改善が期待できる。さらに、マウント基板２の上面側において、接触子３１の一部がグランド線で且つ２チャンネル分の一対（差動ペア）の信号線の間にグランド線が配置されるような構成であれば、光電気変換装置１は、クロストークの低減が期待できる。   The photoelectric conversion apparatus 1 can be expected to have the following effects by adopting such a double-sided contact structure. For example, if the contact 31 on the upper surface side of the mount substrate 2 is a signal line and the contact 32 on the lower surface side of the mount substrate 2 is a ground (GND) layer, the photoelectric conversion device 1 has an electrical contact portion 3 with a microstrip. The structure can be expected to improve the high-frequency characteristics. Furthermore, on the upper surface side of the mounting substrate 2, if a configuration is such that a part of the contact 31 is a ground line and a ground line is disposed between a pair of (differential pair) signal lines for two channels, The photoelectric conversion apparatus 1 can be expected to reduce crosstalk.

図６Ｂは、本実施形態の第２の変形例の要部を示している。第２の変形例では、電気コンタクト部３の接触子は、マウント基板２の厚み方向（上下方向）における補強部材７側の面に形成されている。ここでは、マウント基板２の補強部材７側の面（下面）に接触子３２が形成されており、導体パターン８３と接触子３２との間はスルーホールめっき３３で電気的に接続されている。この構成によれば、光電気変換装置１は、マウント基板２の補強部材７側の面において、電気コンタクト部３と相手側コネクタ９との電気的な接続を行うので、補強部材７側にのみ接点（コンタクト）を持つ相手側コネクタ９に対応できる。   FIG. 6B shows a main part of a second modification of the present embodiment. In the second modification, the contact of the electrical contact portion 3 is formed on the surface on the reinforcing member 7 side in the thickness direction (vertical direction) of the mount substrate 2. Here, the contact 32 is formed on the surface (lower surface) of the mount substrate 2 on the reinforcing member 7 side, and the conductor pattern 83 and the contact 32 are electrically connected by the through-hole plating 33. According to this configuration, the photoelectric conversion device 1 performs electrical connection between the electrical contact portion 3 and the mating connector 9 on the surface of the mounting substrate 2 on the side of the reinforcing member 7. It can correspond to the mating connector 9 having a contact.

ところで、本実施形態の光電気変換装置１は、上述した構成に限らず適宜の変更が可能であって、たとえば図７に示すように補強部材７（図１参照）が省略されていてもよい。この構成によれば、光電気変換装置１は、補強部材の分だけ電気コンタクト部３の薄型化を図ることができる。また、この構成では、第１基板２１に直接形成された導体パターンによって第１基板２１の両面に接触子を設けることができ、その結果、光電気変換装置１は、図６Ａの例と同様に両面接触の構造になる。   By the way, the photoelectric conversion apparatus 1 of the present embodiment is not limited to the configuration described above, and can be appropriately changed. For example, the reinforcing member 7 (see FIG. 1) may be omitted as shown in FIG. . According to this configuration, the photoelectric conversion apparatus 1 can reduce the thickness of the electrical contact portion 3 by the amount corresponding to the reinforcing member. Moreover, in this structure, a contactor can be provided on both surfaces of the first substrate 21 by a conductor pattern directly formed on the first substrate 21, and as a result, the photoelectric conversion apparatus 1 is similar to the example of FIG. 6A. It has a double-sided contact structure.

また、光電気変換装置１は、図８に示すように第２基板２２が第１基板２１の上面に設けられていてもよい。図８の構成では、光結合部材５および信号処理回路８は第２基板２２に実装されている。なお、図８の構成に補強部材７（図１参照）が付加されていてもよい。   In the photoelectric conversion apparatus 1, the second substrate 22 may be provided on the upper surface of the first substrate 21 as shown in FIG. 8. In the configuration of FIG. 8, the optical coupling member 5 and the signal processing circuit 8 are mounted on the second substrate 22. In addition, the reinforcing member 7 (refer FIG. 1) may be added to the structure of FIG.

さらにまた、光電気変換装置１は、補強部材７が第１基板２１の上面、つまり光結合部材５と同一面に配置されていてもよい。信号処理回路８は複数の部品に分かれていてもよく、信号処理回路８は省略されていてもよい。   Furthermore, in the photoelectric conversion device 1, the reinforcing member 7 may be disposed on the upper surface of the first substrate 21, that is, on the same surface as the optical coupling member 5. The signal processing circuit 8 may be divided into a plurality of parts, and the signal processing circuit 8 may be omitted.

（実施形態２）
本実施形態に係る光電気変換装置１は、図９〜図１１に示すように光結合部材の構成が実施形態１の光電気変換装置１と相違する。光結合部材以外の構成は実施形態１と同様であるので、以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。 (Embodiment 2)
The photoelectric conversion apparatus 1 according to the present embodiment is different from the photoelectric conversion apparatus 1 according to the first embodiment in the configuration of the optical coupling member as illustrated in FIGS. Since the configuration other than the optical coupling member is the same as that of the first embodiment, the same configuration as that of the first embodiment will be denoted by the same reference numeral, and the description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態では、光結合部材の構成が異なる第１〜第３の構成例を例示する。   In this embodiment, the 1st-3rd structural example from which the structure of an optical coupling member differs is illustrated.

図９は第１の構成例を示している。第１の構成例において、光結合部材５１０は直方体状のシリコンまたは樹脂の成形品である。光結合部材５１０には、前後方向（図９の左右方向）に貫通する貫通孔５１１が形成されている。貫通孔５１１は、断面円形状であって、前後方向の中間部よりも前方側を小径部５１２、後方側を大径部５１３とするように、中間部よりも後方側の内径が大きく形成されている。   FIG. 9 shows a first configuration example. In the first configuration example, the optical coupling member 510 is a rectangular parallelepiped silicon or resin molded product. The optical coupling member 510 is formed with a through hole 511 penetrating in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 9). The through-hole 511 is circular in cross section, and has a larger inner diameter on the rear side than the middle part so that the front side is a small diameter part 512 and the rear side is a large diameter part 513 with respect to the middle part in the front-rear direction. ing.

光素子４は、光結合部材５１０の前面において貫通孔５１１に対応する位置に実装されている。光素子４は、発光面（第２コネクタ１０２では受光面）を後方（光結合部材５１０側）に向け、バンプ４１を介して光結合部材５１０にフリップチップ実装されている。なお、導体パターン８４は、光結合部材５１０の前面から第１基板２１の上面にかけて形成されており、光素子４は、導体パターン８４およびボンディングワイヤ８２を介して信号処理回路８に電気的に接続される
このように構成される光結合部材５１０は、貫通孔５１１に後方から光導波部材６を導入し、光導波部材６を大径部５１３内で保持する。この状態で、光ファイバからなる光導波部材６は、コア６１の先端面が小径部５１２を通して光素子４の発光面（第２コネクタ１０２では受光面）と対向する。したがって、光素子４と光導波部材６とは、光結合部材５１０によって光学的に結合されることになる。 The optical element 4 is mounted at a position corresponding to the through hole 511 on the front surface of the optical coupling member 510. The optical element 4 is flip-chip mounted on the optical coupling member 510 via the bumps 41 with the light emitting surface (light receiving surface in the second connector 102) facing rearward (the optical coupling member 510 side). The conductor pattern 84 is formed from the front surface of the optical coupling member 510 to the upper surface of the first substrate 21, and the optical element 4 is electrically connected to the signal processing circuit 8 via the conductor pattern 84 and the bonding wire 82. The optical coupling member 510 configured as described above introduces the optical waveguide member 6 into the through-hole 511 from behind, and holds the optical waveguide member 6 within the large-diameter portion 513. In this state, in the optical waveguide member 6 made of an optical fiber, the tip surface of the core 61 faces the light emitting surface of the optical element 4 (light receiving surface in the second connector 102) through the small diameter portion 512. Therefore, the optical element 4 and the optical waveguide member 6 are optically coupled by the optical coupling member 510.

図１０は第２の構成例を示している。第２の構成例において、光結合部材５２０は透光性樹脂にて形成されている。第２の構成例では、光素子４は、発光面（第２コネクタ１０２では受光面）を上方に向け、マウント基板（第１基板２１）２に直接実装（ワイヤボンディング実装）されている。光結合部材５２０は、光導波部材６を保持する保持ブロック５２１と、光素子４の上方に配置されるレンズブロック５２２とを有している。   FIG. 10 shows a second configuration example. In the second configuration example, the optical coupling member 520 is formed of a translucent resin. In the second configuration example, the optical element 4 is directly mounted (wire bonding mounted) on the mount substrate (first substrate 21) 2 with the light emitting surface (light receiving surface in the second connector 102) facing upward. The optical coupling member 520 includes a holding block 521 that holds the optical waveguide member 6 and a lens block 522 that is disposed above the optical element 4.

保持ブロック５２１には、前後方向（図１０の左右方向）に貫通する断面円形状の貫通孔５２３が形成されている。光結合部材５２０は、貫通孔５２３に後方から光導波部材６を導入し、光導波部材６を貫通孔５２３内で保持する。   The holding block 521 is formed with a through-hole 523 having a circular cross section that penetrates in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 10). The optical coupling member 520 introduces the optical waveguide member 6 into the through hole 523 from behind, and holds the optical waveguide member 6 in the through hole 523.

レンズブロック５２２は、光素子４からの光を平行光に変換する第１レンズ５２４と、ミラー５２５と、ミラー５２５で反射された光を光導波部材６に集光する第２レンズ５２６とを有している。ミラー５２５は、第１レンズ５２４からの光（平行光）を第２レンズ５２６に向けて反射するように、マウント基板２の上面に対して４５度の角度で傾斜している。ミラー５２５は、たとえば金属メッキにより形成されている。あるいは、透光性樹脂からなるレンズブロック５２２の屈折率が空気の屈折率より大きいことによりレンズブロック５２２と空気との界面では全反射が生じるので、ミラー５２５は、この全反射を利用して光を反射する構成であってもよい。つまり、ミラー５２５はレンズブロック５２２における空気との界面そのものであってもよい。   The lens block 522 includes a first lens 524 that converts light from the optical element 4 into parallel light, a mirror 525, and a second lens 526 that condenses the light reflected by the mirror 525 onto the optical waveguide member 6. doing. The mirror 525 is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the upper surface of the mount substrate 2 so as to reflect the light (parallel light) from the first lens 524 toward the second lens 526. The mirror 525 is formed by, for example, metal plating. Alternatively, since the refractive index of the lens block 522 made of a translucent resin is larger than the refractive index of air, total reflection occurs at the interface between the lens block 522 and air. Therefore, the mirror 525 uses this total reflection to generate light. The structure which reflects may be sufficient. That is, the mirror 525 may be the air interface itself in the lens block 522.

このように構成される光結合部材５２０は、光素子４の発光面からの光を第１レンズ５２４で平行光に変換（コリメート）し、この平行光をミラー５２５で反射して第２レンズ５２６によって光導波部材６のコア６１の先端面に集光する。なお、第２コネクタ１０２においては、光結合部材５２０は、第２レンズ５２６によって光導波部材６からの光を平行光に変換（コリメート）し、この平行光をミラー５２５で反射して第１レンズ５２４によって光素子４の受光面に集光する。したがって、光素子４と光導波部材６とは、光結合部材５２０によって光学的に結合されることになる。   The thus configured optical coupling member 520 converts (collimates) light from the light emitting surface of the optical element 4 into parallel light by the first lens 524, reflects the parallel light by the mirror 525, and reflects the second lens 526. Thus, the light is condensed on the tip surface of the core 61 of the optical waveguide member 6. In the second connector 102, the optical coupling member 520 converts (collimates) the light from the optical waveguide member 6 into parallel light by the second lens 526, reflects the parallel light by the mirror 525, and reflects the first lens. The light is condensed on the light receiving surface of the optical element 4 by 524. Therefore, the optical element 4 and the optical waveguide member 6 are optically coupled by the optical coupling member 520.

図１１は第３の構成例を示している。第３の構成例において、光結合部材５３０はシリコンまたは樹脂の成形品であって、光導波部材６を保持する保持ブロック５３１と、光素子４が実装される実装ブロック５３２とを有している
図１１の例では、保持ブロック５３１は光素子４ごと実装ブロック５３２を覆うように形成されている。保持ブロック５３１の後壁には、前後方向（図１１の左右方向）に貫通する断面円形状の貫通孔５３３が形成されている。光結合部材５３０は、貫通孔５３３に後方から光導波部材６を導入し、光導波部材６を貫通孔５３３内で保持する。 FIG. 11 shows a third configuration example. In the third configuration example, the optical coupling member 530 is a molded product of silicon or resin, and includes a holding block 531 that holds the optical waveguide member 6 and a mounting block 532 on which the optical element 4 is mounted. In the example of FIG. 11, the holding block 531 is formed so as to cover the mounting block 532 together with the optical element 4. A through-hole 533 having a circular cross section penetrating in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 11) is formed in the rear wall of the holding block 531. The optical coupling member 530 introduces the optical waveguide member 6 into the through hole 533 from behind, and holds the optical waveguide member 6 in the through hole 533.

実装ブロック５３２は、保持ブロック５３１の内側において、マウント基板（第１基板２１）２の上面に搭載されている。光素子４は、発光面（第２コネクタ１０２では受光面）を後方（貫通孔５３３側）に向け、実装ブロック５３２の背面のうち貫通孔５３３と対向する位置に実装されている。光素子４は、実装ブロック５３２の背面に形成された導体パターン８４に対して、ボンディングワイヤ８５によって電気的に接続されている。なお、導体パターン８４は、実装ブロック５３２の背面から第１基板２１の上面にかけて形成されており、光素子４は、導体パターン８４およびボンディングワイヤ８２，８５を介して信号処理回路８に電気的に接続される。   The mounting block 532 is mounted on the upper surface of the mount substrate (first substrate 21) 2 inside the holding block 531. The optical element 4 is mounted at a position facing the through hole 533 in the back surface of the mounting block 532 with the light emitting surface (light receiving surface in the second connector 102) facing rearward (through hole 533 side). The optical element 4 is electrically connected by a bonding wire 85 to a conductor pattern 84 formed on the back surface of the mounting block 532. The conductor pattern 84 is formed from the back surface of the mounting block 532 to the upper surface of the first substrate 21, and the optical element 4 is electrically connected to the signal processing circuit 8 via the conductor pattern 84 and bonding wires 82 and 85. Connected.

このように構成される光結合部材５３０は、貫通孔５３３に後方から導入される光導波部材６を保持ブロック５３１で保持する。この状態で、光導波部材６の先端面は光素子４の発光面（第２コネクタ１０２では受光面）と対向する。したがって、光素子４と光導波部材６とは、光結合部材５３０によって光学的に結合されることになる。   The optical coupling member 530 configured as described above holds the optical waveguide member 6 introduced from behind into the through hole 533 by the holding block 531. In this state, the tip surface of the optical waveguide member 6 faces the light emitting surface of the optical element 4 (light receiving surface in the second connector 102). Therefore, the optical element 4 and the optical waveguide member 6 are optically coupled by the optical coupling member 530.

以上説明したように、光電気変換装置１は、種々の構成の光結合部材を適宜採用することが可能である。このような構成であっても、光電気変換装置１は、従来の光電気変換装置に比べて高さ寸法を小さく抑えることができ、光電気変換装置１の低背化を図ることができる、という利点がある。   As described above, the photoelectric conversion apparatus 1 can appropriately employ optical coupling members having various configurations. Even with such a configuration, the photoelectric conversion apparatus 1 can be reduced in height as compared with the conventional photoelectric conversion apparatus, and the photoelectric conversion apparatus 1 can be reduced in height. There is an advantage.

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。   Other configurations and functions are the same as those of the first embodiment.

なお、上述した各構成（変形例や構成例を含む）は、適宜組み合わせて採用することが可能である。   Note that the above-described configurations (including modifications and configuration examples) can be used in appropriate combination.

１ 光電気変換装置
２ マウント基板
２１ 第１基板
２２ 第２基板
２１０ 第１領域
２２０ 第２領域
３ 電気コンタクト部
３１，３２ 接触子
４ 光素子
５，５１０，５２０，５３０ 光結合部材
６ 光導波部材
７ 補強部材
９ 相手側コネクタ
１０ 接続装置
１００ 信号伝送装置
１０１ 第１コネクタ
１０２ 第２コネクタ
１０３ 光ケーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoelectric conversion apparatus 2 Mount board | substrate 21 1st board | substrate 22 2nd board | substrate 210 1st area | region 220 2nd area | region 3 Electrical contact part 31,32 Contactor 4 Optical element 5,510,520,530 Optical coupling member 6 Optical waveguide member 7 Reinforcing member 9 Mating connector 10 Connection device 100 Signal transmission device 101 First connector 102 Second connector 103 Optical cable

Claims (9)

マウント基板と、
前記マウント基板の一端部に設けられた電気コンタクト部と、
前記電気コンタクト部に電気的に接続されており、光導波部材と前記電気コンタクト部との間で光電変換を行う光素子と、
前記マウント基板の一面に設けられ、前記光素子と前記光導波部材とを光学的に結合する光結合部材とを備え、
前記電気コンタクト部は、相手側コネクタに対して、前記マウント基板の厚み方向に直交する差込方向に差し込まれることにより、前記相手側コネクタと電気的に接続され且つ機械的に結合されるように構成されており、
前記マウント基板は、第１領域と、当該第１領域に比べて曲げ剛性の高い第２領域とを含んでおり、前記第２領域に前記光結合部材が配置され、前記第１領域に前記電気コンタクト部が配置されている
ことを特徴とする光電気変換装置。 A mounting substrate;
An electrical contact portion provided at one end of the mount substrate;
An optical element that is electrically connected to the electrical contact portion and performs photoelectric conversion between an optical waveguide member and the electrical contact portion;
An optical coupling member provided on one surface of the mount substrate for optically coupling the optical element and the optical waveguide member;
The electrical contact part is electrically connected to the mating connector and mechanically coupled to the mating connector by being inserted in the insertion direction orthogonal to the thickness direction of the mount substrate. Configured,
The mount substrate includes a first region and a second region having higher bending rigidity than the first region, the optical coupling member is disposed in the second region, and the electric region is disposed in the first region. A photoelectric conversion device comprising a contact portion. 前記マウント基板は、第１基板と、当該第１基板の一部に重なり合った状態で前記第１基板に結合された第２基板とを有しており、
前記第１基板のうち前記第２基板からはみ出した部位は前記第１領域を構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光電気変換装置。 The mount substrate has a first substrate and a second substrate coupled to the first substrate in a state of overlapping a part of the first substrate;
The photoelectric conversion apparatus according to claim 1, wherein a portion of the first substrate that protrudes from the second substrate constitutes the first region. 前記第１基板はフレキシブルプリント基板である
ことを特徴とする請求項２に記載の光電気変換装置。 The photoelectric conversion apparatus according to claim 2, wherein the first substrate is a flexible printed circuit board. 前記マウント基板のうち前記電気コンタクト部が設けられている部位には、前記第１基板の厚み方向の一面に配置される補強部材が設けられている
ことを特徴とする請求項２または３に記載の光電気変換装置。 4. The reinforcing member disposed on one surface in the thickness direction of the first substrate is provided in a portion of the mount substrate where the electrical contact portion is provided. 5. Photoelectric conversion device. 前記電気コンタクト部は、導電性材料を用いて形成され前記相手側コネクタと電気的に接続される接触子を有しており、
前記接触子は、前記マウント基板の厚み方向における前記補強部材とは反対側の面に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の光電気変換装置。 The electrical contact portion has a contact formed by using a conductive material and electrically connected to the mating connector,
The photoelectric converter according to claim 4, wherein the contact is formed on a surface opposite to the reinforcing member in a thickness direction of the mount substrate. 前記電気コンタクト部は、導電性材料を用いて形成され前記相手側コネクタと電気的に接続される接触子を有しており、
前記接触子は、前記マウント基板の厚み方向における両面に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の光電気変換装置。 The electrical contact portion has a contact formed by using a conductive material and electrically connected to the mating connector,
The photoelectric converter according to claim 4, wherein the contact is formed on both surfaces in the thickness direction of the mount substrate. 前記電気コンタクト部は、導電性材料を用いて形成され前記相手側コネクタと電気的に接続される接触子を有しており、
前記接触子は、前記マウント基板の厚み方向における前記補強部材側の面に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の光電気変換装置。 The electrical contact portion has a contact formed by using a conductive material and electrically connected to the mating connector,
The photoelectric conversion apparatus according to claim 4, wherein the contact is formed on a surface on the reinforcing member side in a thickness direction of the mount substrate. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光電気変換装置と、
前記電気コンタクト部と電気的に接続され且つ機械的に結合される前記相手側コネクタとを備え、
前記相手側コネクタは、前記マウント基板の厚み方向の両側から前記電気コンタクト部を挟み込むことにより、前記電気コンタクト部と電気的な接続および機械的な結合を行うように構成されている
ことを特徴とする接続装置。 The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 7,
The mating connector electrically connected to the electrical contact portion and mechanically coupled,
The mating connector is configured to be electrically connected and mechanically coupled to the electrical contact portion by sandwiching the electrical contact portion from both sides in the thickness direction of the mount substrate. Connecting device to be used. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光電気変換装置を用いた第１コネクタと、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光電気変換装置を用いた第２コネクタと、
前記第１コネクタの前記光素子と前記第２コネクタの前記光素子とを光学的に結合する光ケーブルとを備える
ことを特徴とする信号伝送装置。 The 1st connector using the photoelectric conversion apparatus of any one of Claims 1-7,
A second connector using the photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 7,
An optical cable that optically couples the optical element of the first connector and the optical element of the second connector.
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