JP2019045592A - Optical control module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子を筐体内に収容した光制御モジュールに関する。 The present invention relates to a light control module in which a light control element that controls a light wave using a high-frequency signal is accommodated in a housing.
光通信分野において、高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備えた光制御モジュールが利用されている。光制御モジュールの一例として、光波を変調する光変調素子を筐体内に収容した光変調器が挙げられる。光変調器は、例えば、送受信機モジュール(トランスポンダ)内に搭載される。
特許文献1には、外部基板(例えば、送受信機モジュール内のプリント基板)上に配置される光変調器において、光変調器の筐体内に収容された光変調素子を、フレキシブル基板を介して外部基板と電気的に接続する構成が開示されている。
In the optical communication field, a light control module including a light control element that controls a light wave using a high-frequency signal and a housing that houses the light control element is used. An example of the light control module is an optical modulator in which a light modulation element that modulates a light wave is housed in a housing. The optical modulator is mounted, for example, in a transceiver module (transponder).
In Patent Document 1, in an optical modulator disposed on an external substrate (for example, a printed circuit board in a transceiver module), an optical modulation element accommodated in a housing of the optical modulator is externally connected via a flexible substrate. A configuration for electrical connection with a substrate is disclosed.
光変調器の筐体に対するフレキシブル基板の取り付け位置としては、筐体底面(すなわち、筐体と外部基板の間)と、筐体側面(外部基板に垂直な面)とが挙げられる。
図1は、筐体底面にフレキシブル基板を配置する例を示す断面図である。光変調器10は、光変調素子(不図示)を金属製の筐体11内に収容した構造であり、外部基板20上に配置される。図1では、光変調素子と電気的に接続されるリードピン12が、筐体底面の貫通孔に配置され、ガラス等の封止材13を貫通孔に充填して固定される。光変調素子とリードピンの電気的接続は、中継基板を介して行われる場合もある。また、リードピンは、別体の金属部品にリードピンをガラス封着した後に筐体に固定される場合もある。筐体底面には、外部基板20との間に介在するようにフレキシブル基板30が取り付けられる。フレキシブル基板30には、中継伝送線路が形成されており、その一部はリードピン12と接続されると共に、他の一部は外部基板20に設けられた電極21と接続される。光変調器10の筐体11内に収容された光変調素子は、外部基板20からフレキシブル基板30及びリードピン12を介して供給される高周波信号を用いて、光波の変調を行う。
Examples of the attachment position of the flexible substrate to the optical modulator housing include a housing bottom surface (that is, between the housing and the external substrate) and a housing side surface (a surface perpendicular to the external substrate).
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example in which a flexible substrate is disposed on the bottom surface of a housing. The
図2は、筐体側面にフレキシブル基板を配置する例を示す断面図である。図2では、光変調素子と電気的に接続されるリードピン12が、筐体側面の貫通孔に配置され、封止材13を貫通孔に充填して固定される。フレキシブル基板30は、筐体11の側壁に沿って縦方向に取り付けられ、外部基板20に向かう途中で横方向になるように湾曲される。すなわち、フレキシブル基板30は、筐体11の側壁と外部基板20の上面に沿って、略L字状の断面形状を描くように湾曲される。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example in which a flexible substrate is arranged on the side surface of the housing. In FIG. 2, the
従来、筐体側面にフレキシブル基板を配置する場合には、図2に示すように、フレキシブル基板をL字状に湾曲させていた。しかしながら、フレキシブル基板の湾曲には或る程度の距離を必要とするため、比較的大きな実装面積が必要であった。また、フレキシブル基板上の中継伝送線路が長くなり、高周波特性が劣化という問題があった。また、フレキシブル基板とリードピンとの接続部、及びフレキシブル基板と外部基板との接続部には、フレキシブル基板の湾曲に伴う応力が加わるため、接続強度の低下が懸念されていた。
上記問題の解決策として、フレキシブル基板の外部基板側の辺から突出させた挿入部に端子部を形成すると共に外部基板に貫通孔を形成し、フレキシブル基板の端子部を外部基板の貫通孔に挿入する構造が検討されている。
Conventionally, when a flexible substrate is disposed on a side surface of a casing, the flexible substrate is curved in an L shape as shown in FIG. However, since a certain distance is required for the bending of the flexible substrate, a relatively large mounting area is required. In addition, the relay transmission line on the flexible substrate becomes long, and there is a problem that the high frequency characteristics are deteriorated. Moreover, since the stress accompanying the curvature of a flexible substrate is added to the connection part of a flexible substrate and a lead pin, and the connection part of a flexible substrate and an external substrate, there existed concern about the fall of connection strength.
As a solution to the above problem, a terminal portion is formed in the insertion portion of the flexible substrate protruding from the side on the external substrate side, a through hole is formed in the external substrate, and the terminal portion of the flexible substrate is inserted into the through hole of the external substrate. The structure to be studied is being studied.
図3A,図3Bは、筐体側面にフレキシブル基板を湾曲させずに配置する例を示す断面図、及び外部基板とフレキシブル基板の接続構造の例を示す平面図である。また、図4A,図4Bは、図3の配置で使用できるフレキシブル基板の表面の例及び裏面の例を示している。
フレキシブル基板30は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極33と、基板裏面の略全面に形成された接地電極34とを有し、信号電極33及び接地電極34によってマイクロストリップ構造の伝送線路部32が形成されている。また、フレキシブル基板30は、外部基板20と接続される端子部として、高周波信号が入力される信号端子35Aと、その近傍に配置される接地端子35B,35Cとを有する。これら端子部35A〜35Cは、フレキシブル基板30の外部基板20側の辺から突出させた挿入部36に形成される。挿入部36は、端子部35A〜35Cを独立に支持するように形成されている。すなわち、3つの独立した挿入部36に、端子部35A〜35Cがそれぞれ形成されている。信号端子35Aは、信号電極33を介して、筐体10のリードピン12に対する接続部31Aと接続される。接地端子35B,35Cは、接地電極34を介して、筐体10に設けられた接地ピン(不図示)に対する接続部31B,31Cと接続される。
3A and 3B are a cross-sectional view illustrating an example in which a flexible substrate is arranged without being bent on the side surface of the housing, and a plan view illustrating an example of a connection structure between the external substrate and the flexible substrate. 4A and 4B show an example of the front surface and the back surface of a flexible substrate that can be used in the arrangement of FIG.
The
外部基板20は、端子部35A〜35Cの配置に対応する貫通孔22A〜22Cを有する。貫通孔22A〜22Cには、その表面を覆うように電極21A〜21Cが形成されており、フレキシブル基板30の端子部35A〜35Cがそれぞれ挿通されて、半田(不図示)によって固定される。
このような縦差しの配置構造によれば、省スペース化(フレキシブル基板の実装面積の抑制)及び高周波特性の向上を図ることができる。
The
According to such a vertical arrangement structure, it is possible to save space (suppress the mounting area of the flexible substrate) and improve high-frequency characteristics.
しかしながら、図3、図4に示したような構造だと、フレキシブル基板に設ける挿入部(36)が細長くなるため、フレキシブル基板の型抜き加工が難しく、実装時の強度にも問題がある。すなわち、挿入部の変形(例えば折れ曲がり)及びそれによる各端子部(35A〜35C)の割れが発生しやすい。また、挿入部の付け根の角部分(37)に応力が集中して、この部分から基板切れを起こして破損しやすい。また、各々の挿入部を、加工や強度に問題がない大きさとすると、高密度実装が難しくなり、更に高周波特性も劣化してしまう。 However, in the structure as shown in FIGS. 3 and 4, since the insertion portion (36) provided on the flexible substrate is elongated, it is difficult to mold the flexible substrate, and there is a problem in strength at the time of mounting. That is, the insertion portion is likely to be deformed (for example, bent) and the terminal portions (35A to 35C) are easily cracked. Further, stress concentrates on the corner portion (37) at the base of the insertion portion, and the substrate is easily cut from this portion and easily damaged. Further, if each insertion portion is sized so that there is no problem in processing and strength, high-density mounting becomes difficult, and further, high-frequency characteristics are deteriorated.
本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、光制御モジュールの筐体側面に取り付けたフレキシブル基板を外部基板に接続する構造において、省スペース化及び高周波特性の向上を図りつつ、機械的信頼性の高い接続構造を提供することを目的とする。 The problem to be solved by the present invention is to solve the above-described problems, and to save space and improve high-frequency characteristics in a structure in which a flexible substrate attached to the side surface of the casing of the light control module is connected to an external substrate. However, it aims at providing a connection structure with high mechanical reliability.
上記課題を解決するため、本発明の光変調器は、以下のような技術的特徴を有する。
(1) 高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備えた光制御モジュールにおいて、該光制御モジュールが搭載される外部基板から供給される該高周波信号を該光制御モジュールに伝送するためのフレキシブル基板を有し、該フレキシブル基板は、該筐体の側壁に面するように配置され、該フレキシブル基板の該外部基板側の辺に、該外部基板に設けられたスリットに挿入される挿入部が形成され、該挿入部は、該高周波信号が入力される信号端子と接地端子とを有し、かつ、該信号端子及び該接地端子を一体的に支持していることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the optical modulator of the present invention has the following technical features.
(1) In a light control module including a light control element that controls a light wave using a high-frequency signal and a housing that houses the light control element, the light control module that is supplied from an external substrate on which the light control module is mounted A flexible substrate for transmitting a high-frequency signal to the light control module, the flexible substrate being disposed so as to face a side wall of the housing; and on the side of the flexible substrate on the side of the external substrate An insertion portion to be inserted into a slit provided on the substrate is formed, the insertion portion has a signal terminal to which the high-frequency signal is input and a ground terminal, and the signal terminal and the ground terminal are integrated. It is characterized by supporting.
(2) 上記(1)に記載の光制御モジュールにおいて、該挿入部が該スリットに挿入される方向における該信号端子の長さは、該方向における該接地端子の長さよりも短いことを特徴とする。 (2) The light control module according to (1), wherein a length of the signal terminal in a direction in which the insertion portion is inserted into the slit is shorter than a length of the ground terminal in the direction. To do.
(3) 上記(1)又は(2)に記載の光制御モジュールにおいて、該接地端子は、該挿入部の先端側において該信号端子を囲むように形成されることを特徴とする。 (3) In the light control module according to (1) or (2), the ground terminal is formed so as to surround the signal terminal on the distal end side of the insertion portion.
(4) 上記(1)乃至請求項(3)のいずれかに記載の光制御モジュールにおいて、該フレキシブル基板は、複数の高周波信号が入力されると共に、それぞれの高周波信号に対して該挿入部を有することを特徴とする。 (4) In the light control module according to any one of (1) to (3), the flexible substrate receives a plurality of high-frequency signals, and the insertion portion for each high-frequency signal. It is characterized by having.
(5) 上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の光制御モジュールにおいて、該挿入部は、角を丸めた平面形状を有することを特徴とする。 (5) In the light control module according to any one of (1) to (4), the insertion portion has a planar shape with rounded corners.
本発明によれば、信号端子及び接地端子を一体的に支持する構造の挿入部をフレキシブル基板に設けたので、省スペース化及び高周波特性の向上を図りつつ、機械的信頼性の高い接続構造を提供することができる。 According to the present invention, since the insertion portion of the structure that integrally supports the signal terminal and the ground terminal is provided on the flexible substrate, a connection structure with high mechanical reliability can be achieved while saving space and improving high-frequency characteristics. Can be provided.
本発明に係る光制御モジュールについて説明する。なお、以下の実施形態で示す例によって本発明が限定されるものではない。
光制御モジュールは、高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備える。光制御モジュールの筐体側面には、光制御モジュールが搭載される外部基板から供給される高周波信号を光制御モジュールに伝送するためのフレキシブル基板が取り付けられる。すなわち、光制御モジュールの筐体側壁に面するように、フレキシブル基板が配置される。なお、光制御モジュールの筐体側面にフレキシブル基板を取り付ける構造は、図3Aを用いて説明した従来例と同様であるため、説明を省略する。
The light control module according to the present invention will be described. The present invention is not limited to the examples shown in the following embodiments.
The light control module includes a light control element that controls a light wave using a high-frequency signal, and a housing that houses the light control element. A flexible substrate for transmitting a high-frequency signal supplied from an external substrate on which the light control module is mounted to the light control module is attached to a side surface of the housing of the light control module. That is, the flexible substrate is disposed so as to face the side wall of the casing of the light control module. In addition, since the structure which attaches a flexible substrate to the housing | casing side surface of a light control module is the same as that of the prior art example demonstrated using FIG. 3A, description is abbreviate | omitted.
本発明に係る光制御モジュールでは、例えば図5、図6に示すように、フレキシブル基板(130)の外部基板(120)側の辺に、外部基板に設けられたスリット(122)に挿入される挿入部(136)が形成される。この挿入部は、高周波信号が入力される信号端子(135A)と接地端子(135B,135C)とを有し、かつ、信号端子(135A)及び接地端子(135B,135C)を一体的に支持する構造となっている。
フレキシブル基板は、例えば、ポリイミド又は液晶ポリマー等の素材をベース基材(基板)に使用し、ベース基材上に貼り合わせた銅箔等がパターン化されて電極が形成されている。電極の厚みは、例えば、10μm〜50μmである。また一般には、端子部には必要に応じて金などの金属メッキが施され、配線パターン上はカバー材で覆われる。
In the light control module according to the present invention, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, the flexible substrate (130) is inserted into a slit (122) provided on the external substrate (120) side. An insertion portion (136) is formed. This insertion portion has a signal terminal (135A) to which a high frequency signal is input and a ground terminal (135B, 135C), and integrally supports the signal terminal (135A) and the ground terminal (135B, 135C). It has a structure.
The flexible substrate uses, for example, a material such as polyimide or liquid crystal polymer as a base substrate (substrate), and a copper foil or the like bonded on the base substrate is patterned to form electrodes. The thickness of the electrode is, for example, 10 μm to 50 μm. In general, the terminal portion is subjected to metal plating such as gold as necessary, and the wiring pattern is covered with a cover material.
光制御モジュールとしては、一例として、光波を変調する光変調素子を筐体内に収容した光変調器が挙げられる。光変調器は、例えば、送受信機モジュール(トランスポンダ)内に搭載される。この場合、送受信機モジュール内のプリント基板が、上記の外部基板に対応する。なお、光制御モジュールは、このような光変調器に限定されず、高周波信号を用いて光波を制御する種々の光制御素子を筐体内に収容したモジュールであり得る。 As an example of the light control module, an optical modulator in which a light modulation element that modulates a light wave is accommodated in a housing can be given. The optical modulator is mounted, for example, in a transceiver module (transponder). In this case, the printed circuit board in the transceiver module corresponds to the external board. The light control module is not limited to such an optical modulator, and may be a module in which various light control elements that control light waves using high-frequency signals are housed in a housing.
以下、本発明に係る光制御モジュールにおけるフレキシブル基板の具体的な構成及び外部基板との接続構造について、実施例を挙げて説明する。
[第1実施例]
図5A,図5Bは、第1実施例に係るフレキシブル基板130の表面の例及び裏面の例を示す図である。図6Aは、第1実施例に係る外部基板120とフレキシブル基板130の接続構造の例を示す平面図である。図6Bは、図6AにおけるA−A’線に沿った断面図であり、図6Cは、図6AにおけるB−B’線に沿った断面図である。
Hereinafter, the specific configuration of the flexible substrate and the connection structure with the external substrate in the light control module according to the present invention will be described with reference to examples.
[First embodiment]
5A and 5B are diagrams illustrating an example of the front surface and the back surface of the
フレキシブル基板130は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極133と、基板裏面の略全面に形成された接地電極134とを有し、信号電極133及び接地電極134によってマイクロストリップ構造の伝送線路部132が形成されている。また、フレキシブル基板30は、外部基板20と接続される端子部として、高周波信号が入力される信号端子135Aと、接地端子135B,135Cとを有する。これら端子部135A〜135Cは、フレキシブル基板130の外部基板120側の辺から突出させた挿入部136に形成される。挿入部136は、端子部135A〜135Cを一体的に支持するように形成されている。すなわち、単一の挿入部136に、端子部135A〜135Cが形成されている。信号端子135Aは、信号電極133を介して、光制御モジュールの筐体側壁に設けられたリードピンに対する接続部131Aと接続される。接地端子135B,135Cは、接地電極134を介して、筐体側壁に設けられた接地ピンに対する接続部131B,131Cと接続される。
The
信号端子135Aは、基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。接地端子135B,135Cも信号端子135Aと同様に、基板表面と基板裏面で導通されている。なお、本例では、マイクロストリップ構造の伝送線路をフレキシブル基板に形成した例を示したが、コプレーナ構造などの他の平面高周波線路構造としてもよい。また、接地層に挟まれた多層構造のフレキシブル基板を用いて、高周波信号の伝送線路を形成してもよい。外部基板も同様に、種々の線路構造とすることができ、また、多層基板を用いることもできる。
The
外部基板120は、信号端子135A及び接地端子135B,135Cが形成された挿入部136が挿入されるスリット122を有する。スリット122の周囲には、フレキシブル基板130における信号端子135A及び接地端子135B,135Cの配置に対応させて、信号端子121A及び接地端子121B,121Cが形成されている。信号端子121Aは、外部基板120の上面に形成された信号電極123と接続されており、接地端子121B,121Cは、外部基板120の下面もしくは内層または信号電極の周囲に形成された接地電極124と直接に、またはビア等を介して間接的に接続されている。
The
フレキシブル基板130は、光制御モジュールの筐体側壁に面するように取り付けられ、筐体側壁に設けられたリードピン及び接地ピンと各接続部131A〜Cとを半田により電気的に接続して固定される。また、フレキシブル基板130は、外部基板120に対して垂直に配置され、挿入部136がスリット122に挿入される。フレキシブル基板130の信号端子135Aと外部基板120の信号端子121A、及び、フレキシブル基板130の接地端子135B,135Cと外部基板120の接地端子121B,121Cは、それぞれ半田140により電気的に接続して固定される。図6Aでは、フレキシブル基板130の表面及び裏面の両方で、信号端子間(121Aと135Aの間)及び接地端子間(121B,121Cと135B,135Cの間)を個別に半田接続している。なお、信号端子間は表面側のみで半田接続し、接地端子間は裏面側のみで半田接続するなど、他の態様の半田接続を施してもよい。また、外部基板の端子についても、上面及び下面の両方または片方に端子を設け、フレキシブル基板と半田接続してもよい。
The
以上のように、第1実施例に係るフレキシブル基板は、外部基板側の辺に設けた挿入部が、信号端子と接地端子とを有し、かつ、信号端子及び接地端子を一体的に支持している。したがって、外部基板に対する挿入部を、信号端子及び接地端子のそれぞれに対して個別に設ける構成(図4参照)と比較して、大きいサイズとすることができる。これにより、フレキシブル基板の型抜き加工が容易になる。また、実装時の強度も向上させることができ、光制御モジュールを外部基板に搭載する際の取り扱いが容易となり、実装時のフレキシブル基板の破損を低減させることができる。このため、縦差しの配置構造により省スペース化及び高周波特性の向上を実現できるだけでなく、信号端子及び接地端子の一体的支持により機械的信頼性の高い接続構造を提供することができる。 As described above, in the flexible substrate according to the first embodiment, the insertion portion provided on the side of the external substrate has the signal terminal and the ground terminal, and integrally supports the signal terminal and the ground terminal. ing. Therefore, the insertion portion with respect to the external substrate can be made larger than a configuration (see FIG. 4) provided separately for each of the signal terminal and the ground terminal. Thereby, the die cutting process of a flexible substrate becomes easy. In addition, the strength at the time of mounting can be improved, the handling when the light control module is mounted on the external substrate is facilitated, and the breakage of the flexible substrate at the time of mounting can be reduced. For this reason, not only can the space-saving and high-frequency characteristics be improved by the vertical arrangement structure, but also a connection structure with high mechanical reliability can be provided by integrally supporting the signal terminal and the ground terminal.
ここで、第1実施例では、マイクロストリップ構造の伝送線路をフレキシブル基板に形成した例を示したが、コプレーナ構造などの他の平面高周波線路構造としてもよい。また、接地層に挟まれた多層構造のフレキシブル基板を用いて、高周波信号の伝送線路を形成してもよい。外部基板も同様に、種々の線路構造とすることができ、また、多層基板を用いることもできる。 Here, in the first embodiment, an example in which a transmission line having a microstrip structure is formed on a flexible substrate is shown, but another planar high-frequency line structure such as a coplanar structure may be used. Alternatively, a high-frequency signal transmission line may be formed using a flexible substrate having a multilayer structure sandwiched between ground layers. Similarly, the external substrate can have various line structures, and a multilayer substrate can also be used.
また、フレキシブル基板の挿入部に設ける各端子は、表面及び裏面のそれぞれに信号電極及び接地電極を配置する構造に限定されず、マイクロストリップ構造、コプレーナ構造などの種々の高周波線路構造とすることもできる。この場合には、伝送線路部と端子部を同種の線路構造とすることで、伝送線路部と端子部の間での構造変換を無くす(或いは小さくする)ことが可能となり、高周波特性の劣化を抑制できる。 Each terminal provided in the insertion portion of the flexible substrate is not limited to the structure in which the signal electrode and the ground electrode are disposed on the front surface and the back surface, and various high-frequency line structures such as a microstrip structure and a coplanar structure may be used. it can. In this case, by making the transmission line section and the terminal section the same type of line structure, it is possible to eliminate (or reduce) structural conversion between the transmission line section and the terminal section, and to reduce the high frequency characteristics. Can be suppressed.
[第2実施例]
図7Aは、第2実施例に係る外部基板220とフレキシブル基板230の接続構造の例を示す平面図である。第2実施例では、フレキシブル基板230の端子部をマイクロストリップ構造にしてある。すなわち、フレキシブル基板230は、外部基板220と接続される端子部として、基板表面の中央部分に延びる信号端子235Aと、基板裏面の略全面に形成された接地端子235Bとを有する。フレキシブル基板230の挿入部236は、これら信号端子235A及び接地端子235Bを有し、かつ、一体的に支持する。外部基板220にも、スリット222の周囲に、フレキシブル基板230の信号端子235A及び接地端子235Bの配置に対応させて、信号端子221A及び接地端子221Bが形成されている。フレキシブル基板230の信号端子235Aと外部基板220の信号端子221A、及び、フレキシブル基板230の接地端子235Bと外部基板220の接地端子221Bは、それぞれ半田140により電気的に接続して固定される。
[Second Embodiment]
FIG. 7A is a plan view illustrating an example of a connection structure between the
[第3実施例]
図7Bは、第3実施例に係る外部基板320とフレキシブル基板330の接続構造の例を示す平面図である。第3実施例では、フレキシブル基板330の端子部を信号面接地端子付きのマイクロストリップ構造にしてある。すなわち、フレキシブル基板330は、外部基板320と接続される端子部として、基板表面の中央部分に延びる信号端子335Aと、基板裏面の略全面に形成された接地端子335Bとを有する。また、接地端子335Bは、基板表面にも信号端子335Aを挟み込むように形成されており、基板裏面とビア及びキャスタレーションにより導通されている。フレキシブル基板230の外部基板320側の辺に形成された挿入部336は、これら信号端子335A及び接地端子335Bを有し、かつ、一体的に支持する。外部基板320にも、スリット322の周囲に、フレキシブル基板330の挿入部336の信号端子335A及び接地端子335Bの配置に対応させて、信号端子321A及び接地端子321Bが形成されている。フレキシブル基板330の信号端子335Aと外部基板320の信号端子321A、及び、フレキシブル基板330の接地端子335Bと外部基板320の接地端子321Bは、それぞれ半田140により電気的に接続して固定される。
[Third embodiment]
FIG. 7B is a plan view illustrating an example of a connection structure between the
[第4実施例]
図7Cは、第4実施例に係る外部基板420とフレキシブル基板430の接続構造の例を示す平面図である。第4実施例では、フレキシブル基板430の端子部を背面接地導体付きのコプレーナ構造にしてある。すなわち、フレキシブル基板430は、外部基板420と接続される端子部として、基板表面の中央部分に延びる信号端子435Aと、基板表面の信号端子435Aの近傍を除く部分に形成された接地端子435Bとを有する。また、接地端子435Bは、基板裏面にも略全面を覆うように形成されており、基板表面とビア及びキャスタレーションにより導通されている。フレキシブル基板430の外部基板420側の辺に形成された挿入部436は、これら信号端子435A及び接地端子435Bを有し、かつ、一体的に支持する。外部基板420にも、スリット422の周囲に、フレキシブル基板430の挿入部436の信号端子435A及び接地端子435Bの配置に対応させて、信号端子421A及び接地端子421Bが形成されている。レキシブル基板430の信号端子435Aと外部基板420の信号端子421A、及び、フレキシブル基板430の接地端子435Bと外部基板420の接地端子421Bは、それぞれ半田140により電気的に接続して固定される。
[Fourth embodiment]
FIG. 7C is a plan view illustrating an example of a connection structure between the
第2実施例〜第4実施例によれば、フレキシブル基板側の構造と外部基板側の構造を、フレキシブル基板と外部基板の接続部で同様な構造となるようにしたので、接続部での構造変換が小さくすむ。これにより、フレキシブル基板と外部基板の接続部における高周波特性の劣化を抑制することができる。 According to the second embodiment to the fourth embodiment, the structure on the flexible substrate side and the structure on the external substrate side are the same in the connection portion between the flexible substrate and the external substrate. Conversion is small. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the high frequency characteristics at the connection portion between the flexible substrate and the external substrate.
[第5実施例]
図8A,図8Bは、第5実施例に係るフレキシブル基板530の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板530は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極533と、基板裏面の略全面に形成された接地電極534とを有する。また、フレキシブル基板530の外部基板側の辺に形成された挿入部536に、信号電極533に接続された信号端子535Aと、接地電極534に接続された接地端子535Bとを有する。信号端子535Aは、挿入部536が外部基板のスリットに挿入される方向(以下、「基板挿入方向」という)における長さを、接地端子535Bの長さよりも短くしてある。また、接地端子535Bは、挿入部536の先端側において信号端子535Aを囲むように形成されている。信号端子535Aは、挿入部536の基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビアにより基板表面と基板裏面で導通されている。接地端子535Bは、挿入部536の基板表面と基板裏面の両方に信号端子535Aを囲むように形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
[Fifth embodiment]
8A and 8B are diagrams illustrating an example of the front surface and the back surface of the
[第6実施例]
図9A,図9Bは、第6実施例に係るフレキシブル基板630の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板630は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極633と、基板裏面の略全面に形成された接地電極634とを有する。また、フレキシブル基板630の外部基板側の辺に形成された挿入部636に、信号電極633に接続された信号端子635Aと、接地電極634に接続された接地端子635Bとを有する。信号端子635Aは、基板挿入方向における長さを、接地端子635Bの長さよりも短くしてある。また、接地端子635Bは、挿入部636の先端側において信号端子635Aを囲むように形成されている。信号端子635Aは、挿入部636の基板表面のみに形成されている。接地端子535Bは、挿入部636の基板表面に信号端子635Aを囲むように形成されると共に、挿入部636の基板裏面の略全面に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
[Sixth embodiment]
9A and 9B are diagrams illustrating an example of the front surface and the back surface of the
[第7実施例]
図10A,図10Bは、第7実施例に係るフレキシブル基板730の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板730は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極733と、基板表面の中央部分に信号電極733を挟み込むように形成されると共に基板裏面の中央部分に形成された接地電極734とを有する。また、フレキシブル基板730の外部基板側の辺に形成された挿入部736に、信号電極733に接続された信号端子735Aと、接地電極734に接続された接地端子735Bとを有する。信号端子735Aは、基板挿入方向における長さを、接地端子735Bの長さよりも短くしてある。また、接地端子735Bは、挿入部736の先端側において信号端子735Aを囲むように形成されている。信号端子735Aは、挿入部736の基板表面のみに形成されている。接地端子735Bは、挿入部736の基板表面に信号端子735Aを囲むように形成されると共に、挿入部736の基板裏面の略全面に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
[Seventh embodiment]
10A and 10B are diagrams illustrating an example of the front surface and the back surface of the
[第8実施例]
図11A,図11Bは、第8実施例に係るフレキシブル基板830の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板830は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極833と、基板裏面の略全面に形成された接地電極834とを有する。また、フレキシブル基板730の外部基板側の辺に形成された挿入部836に、信号電極833に接続された信号端子835Aと、接地電極834に接続された接地端子835Bとを有する。信号端子835Aは、基板挿入方向における長さを、接地端子835Bの長さよりも短くしてある。信号端子835Aは、挿入部836の基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビアにより基板表面と基板裏面で導通されている。接地端子835Bは、挿入部836の基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
[Eighth embodiment]
11A and 11B are diagrams illustrating an example of the front surface and the back surface of the
第5実施例〜第8実施例によれば、基板挿入方向における信号端子の長さを接地端子の長さよりも短くしたので、信号端子の先端がオープンスタブとして振る舞う影響を抑制できるので、高周波特性の劣化を抑制することができる。また、第5実施例〜第7実施例では、接地端子を、挿入部の先端側において信号端子を囲むように形成したので、信号端子から放射される高周波信号が周囲に漏洩することを抑制することができる。これにより、信号品質の劣化、他の高周波線路に対する信号クロストーク、又はその他電子回路に対するノイズ源となることを抑制することができる。 According to the fifth to eighth embodiments, since the length of the signal terminal in the board insertion direction is shorter than the length of the ground terminal, it is possible to suppress the influence that the tip of the signal terminal behaves as an open stub. Can be prevented. Further, in the fifth to seventh embodiments, since the ground terminal is formed so as to surround the signal terminal on the distal end side of the insertion portion, the leakage of the high-frequency signal radiated from the signal terminal to the surroundings is suppressed. be able to. Thereby, it can suppress that it becomes a noise source with respect to deterioration of signal quality, signal crosstalk with respect to other high frequency lines, or other electronic circuits.
[第9実施例]
図12は、第9実施例に係るフレキシブル基板930の表面の例を示す図である。フレキシブル基板930は、外部基板側の辺に4つの挿入部936A〜936Dを有している。挿入部936A〜936Dの各々は、信号端子及び接地端子を有し、かつ、一体的に支持する。すなわち、フレキシブル基板930は、複数の高周波信号が入力されると共に、それぞれの高周波信号に対応する挿入部936A〜936Dを有している。
このような構造のフレキシブル基板は、複数の高周波信号を用いて光波を制御する光制御モジュール(例えば、100Gbps又はそれ以上のネスト型コヒーレント通信用の光変調器)に使用することができる。実施例ではネスト型コヒーレント変調器を想定して説明したが、用途によって挿入部の数は4つに限られず、必要に応じて複数設けることができる。
[Ninth embodiment]
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the surface of the
The flexible substrate having such a structure can be used for an optical control module (for example, an optical modulator for nested coherent communication of 100 Gbps or higher) that controls light waves using a plurality of high-frequency signals. In the embodiment, a description has been given assuming a nested coherent modulator, but the number of insertion portions is not limited to four depending on the application, and a plurality of insertion portions may be provided as necessary.
なお、外部基板は、各挿入部に対して個別にスリットを設けておく構成とすることで、外部基板の開口領域を必要最小限に抑えることができるので、基板の強度が低下することを防ぐことができる。また、各端子の接続部(すなわち、挿入部)は、高周波信号の放射及び結合が起きやすいが、高周波信号毎に接続部を分離できるので、信号クロストークを抑制することができる。 In addition, since the external substrate has a configuration in which slits are individually provided for the respective insertion portions, the opening area of the external substrate can be suppressed to the minimum necessary, thereby preventing the strength of the substrate from being lowered. be able to. Moreover, although the connection part (namely, insertion part) of each terminal tends to generate | occur | produce and couple | bond a high frequency signal, since a connection part can be isolate | separated for every high frequency signal, signal crosstalk can be suppressed.
[第10実施例]
図13は、第10実施例に係るフレキシブル基板1030の表面の例を示す図である。フレキシブル基板1030は、角を丸めた平面形状となっている。これにより、フレキシブル基板の角に応力が集中することを防いで、基板の破損を抑制することができる。特に、挿入部1036の付け根の角部分1037を丸めることで、この部分から基板切れが起きることを抑制することができる。更に、型抜き加工時の破損も防止することができる。また、信号端子及び接地端子を一体的に挿入部に設ける構造なので、挿入部の角を丸めても、信号端子と接地端子の間の距離が広がらずに済む。これに対し、信号端子及び接地端子で個別に挿入部を設ける構造では、挿入部の角を丸めるには、信号端子と接地端子の間の距離を広げざるを得ず、高周波特性の劣化を招くことになりかねない。
[Tenth embodiment]
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the surface of the
以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更することが可能である。また、各実施例を適宜組み合わせることで、効果が更に高まることは言うまでもない As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described contents, and can be appropriately changed in design without departing from the gist of the present invention. In addition, it goes without saying that the effects are further enhanced by appropriately combining the embodiments.
本発明によれば、省スペース化及び高周波特性の向上を図りつつ、機械的信頼性の高い接続構造を有する光制御モジュールを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light control module having a connection structure with high mechanical reliability while saving space and improving high-frequency characteristics.
10 光変調器
11 筐体
12 リードピン
13 封止材
20,120,・・・,420 外部基板
21 電極
22A〜22C 貫通孔
23 信号電極
121A,・・・,421A 信号端子
121B,・・・,421B,121C 接地端子
122,・・・,422 スリット
123 信号電極
124 接地電極
30,130,・・・,1030 フレキシブル基板
31A〜31C,131A〜131C 接続部
32,132 伝送線路部
33,133,533,・・・,833 信号電極
34,134,534,・・・,834 接地電極
35A,135A,・・・,835A 信号端子
35B,135B,・・・,835B,35C,135C,835C 接地端子
36,136,・・・,1036 挿入部
DESCRIPTION OF
上記課題を解決するため、本発明の光変調器は、以下のような技術的特徴を有する。
(1) 複数の高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備えた光制御モジュールにおいて、該光制御モジュールが搭載される外部基板から供給される該高周波信号を該光制御モジュールに伝送するためのフレキシブル基板を有し、該フレキシブル基板は、該筐体の側壁に面するように配置され、該フレキシブル基板の該外部基板側の辺に、該外部基板に設けられたスリットに挿入される挿入部が1つの高周波信号に対して1つずつ形成され、該挿入部は、該高周波信号が入力される信号端子と該信号端子に対応する接地端子とを有し、かつ、該信号端子及び該接地端子を一体的に支持していることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the optical modulator of the present invention has the following technical features.
(1) In a light control module including a light control element that controls light waves using a plurality of high-frequency signals and a housing that houses the light control element, the light control module is supplied from an external substrate on which the light control module is mounted. A flexible substrate for transmitting the high-frequency signal to the light control module, the flexible substrate is disposed so as to face a side wall of the housing, and on the side of the flexible substrate on the side of the external substrate, One insertion portion to be inserted into a slit provided on the external substrate is formed for one high-frequency signal, and the insertion portion includes a signal terminal to which the high-frequency signal is input and a ground corresponding to the signal terminal. And the signal terminal and the ground terminal are integrally supported.
(4) 上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の光制御モジュールにおいて、該挿入部は、角を丸めた平面形状を有することを特徴とする。 ( 4 ) The light control module according to any one of (1) to ( 3 ), wherein the insertion portion has a planar shape with rounded corners.
Claims (5)
該光制御モジュールが搭載される外部基板から供給される該高周波信号を該光制御モジュールに伝送するためのフレキシブル基板を有し、
該フレキシブル基板は、該筐体の側壁に面するように配置され、
該フレキシブル基板の該外部基板側の辺に、該外部基板に設けられたスリットに挿入される挿入部が形成され、
該挿入部は、該高周波信号が入力される信号端子と接地端子とを有し、かつ、該信号端子及び該接地端子を一体的に支持していることを特徴とする光制御モジュール。 In a light control module comprising a light control element that controls a light wave using a high-frequency signal, and a housing that houses the light control element,
A flexible board for transmitting the high-frequency signal supplied from the external board on which the light control module is mounted to the light control module;
The flexible substrate is arranged to face the side wall of the housing,
An insertion portion to be inserted into a slit provided in the external substrate is formed on the side of the flexible substrate on the external substrate side,
The light control module, wherein the insertion section includes a signal terminal to which the high-frequency signal is input and a ground terminal, and integrally supports the signal terminal and the ground terminal.
該挿入部が該スリットに挿入される方向における該信号端子の長さは、該方向における該接地端子の長さよりも短いことを特徴とする光制御モジュール。 The light control module according to claim 1,
The light control module, wherein a length of the signal terminal in a direction in which the insertion portion is inserted into the slit is shorter than a length of the ground terminal in the direction.
該接地端子は、該挿入部の先端側において該信号端子を囲むように形成されることを特徴とする光制御モジュール。 The light control module according to claim 1 or 2,
The light control module, wherein the ground terminal is formed so as to surround the signal terminal at a distal end side of the insertion portion.
該フレキシブル基板は、複数の高周波信号が入力されると共に、それぞれの高周波信号に対して該挿入部を有することを特徴とする光制御モジュール。 The light control module according to any one of claims 1 to 3,
The flexible substrate has a plurality of high-frequency signals inputted thereto and has the insertion portion for each high-frequency signal.
該挿入部は、角を丸めた平面形状を有することを特徴とする光制御モジュール。 The light control module according to any one of claims 1 to 4,
The light control module, wherein the insertion portion has a planar shape with rounded corners.
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