JP2020177173A - 光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性を高めることができる光トランシーバを提供する。【解決手段】光トランシーバ１は、パッケージ１１ｂを有し、パッケージの内部で光信号及び電気信号の光電変換を行うＴＯＳＡ１１と、電気信号を処理する信号処理ＩＣ１７を搭載する回路基板１３と、内部空間２ｂを有し、内部空間にＴＯＳＡ及び回路基板を収容する筐体２と、を備え、パッケージは、光電変換の際に生じる熱を放熱するための第１の放熱面１１ｄを有し、信号処理ＩＣは、電気信号を処理する際に生じる熱を放熱する第２の放熱面１７ａを有し、筐体は、筐体の外面から内部空間に達する開口２ｃ，２ｄを有し、開口に係止すると共に、第１の放熱面及び第２の放熱面のいずれか一方に接触する金属製の放熱部材２０を備える。【選択図】図３

Description

本発明の一側面は、光トランシーバに関するものである。

特許文献１には、光通信用モジュールが記載されている。光通信用モジュールは、ＴＯＳＡである光送信部と、ＲＯＳＡである光受信部と、電気信号を処理する回路を搭載する回路基板と、光送信部、光受信部及び回路基板を収容する筐体と、を備える。光送信部及び光受信部は、筐体の幅方向に沿って並ぶように配置される。光送信部と筐体の内面との間、及び光受信部と筐体の内面との間、のそれぞれには、第１接続材、金属板及び第２接続材が介在しており、第１接続材及び第２接続材は共にシリコーングリースによって構成されている。このように、光送信部及び光受信部のそれぞれと筐体の内面との間に、第１接続材、金属板及び第２接続材が介在することにより、光送信部及び光受信部のそれぞれから筐体への熱的な接続を図っている。

特許文献２には、筐体、光通信素子、放熱シート、回路基板及びグラファイトシートを備えた光通信モジュールが記載されている。光通信素子はＴＯＳＡである。光通信素子は半導体レーザと光出射部とを有し、半導体レーザは矩形箱状のパッケージに収容されている。光通信モジュールは３枚の放熱シートを備える。３枚の放熱シートは、パッケージの一方側の面と筐体の内面との間、パッケージの当該一方側の反対側の面と筐体の内面との間、及び回路基板と筐体の内面との間、のそれぞれに配置される。グラファイトシートは、パッケージと放熱シートの間から回路基板と放熱シートの間まで延び出しており、パッケージの熱を放熱シートを介して筐体に伝達するために設けられる。

特開２０１１―２１５６２０号公報 特開２０１４―１１９７１２号公報

光トランシーバは、光サブアセンブリと、外部のホストシステムと電気的に接続される電気プラグを有する回路基板と、光サブアセンブリ及び回路基板を収容する筐体とを備える。光サブアセンブリは、パッケージと、パッケージから延び出すスリーブとを有する。光サブアセンブリは発熱部品となりうるため、光サブアセンブリからの熱を放熱することが求められる。具体的には、光サブアセンブリは、光信号と電気信号の光電変換を行うために電力を消費してジュール熱を発生する。特に、電気信号から光信号を生成して光信号を送信する場合、パワーの大きな光信号を出力するためには、それだけ大きい電力を必要とする。前述した放熱シート等によれば、光サブアセンブリ等からの放熱経路を確保することは可能となる。

しかしながら、特に近年、光トランシーバが扱う信号が高速化しており、信号の高速化に伴って出力する光パワーが更に大きくなっており、これに伴い消費電力が一層大きくなっている傾向がある。よって、光サブアセンブリは更に高温になりやすい傾向がある。また、回路基板に搭載される信号処理ＩＣも信号の高速化に伴って消費電力が大きくなる傾向にある。よって、放熱が不十分な場合、光サブアセンブリ又は信号処理ＩＣの温度が過度に上昇して安定した動作が得られなくなる懸念があるので、放熱性を更に高めることが求められる。

本発明の一側面は、放熱性を高めることができる光トランシーバを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る光トランシーバは、パッケージを有し、パッケージの内部で光信号及び電気信号の光電変換を行う光モジュールと、電気信号を処理する信号処理ＩＣを搭載する回路基板と、内部空間を有し、内部空間に光モジュール及び回路基板を収容する筐体と、を備え、パッケージは、光電変換の際に生じる熱を放熱するための第１の放熱面を有し、信号処理ＩＣは、電気信号を処理する際に生じる熱を放熱する第２の放熱面を有し、筐体は、筐体の外面から内部空間に達する開口を有し、開口に係止すると共に、第１の放熱面及び第２の放熱面のいずれか一方に接触する金属製の放熱部材を備える。

本発明の種々の側面によれば、放熱性を高めることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る光トランシーバを示す斜視図である。 図２は、図１の光トランシーバの内部構造を示す斜視図である。 図３は、図１の光トランシーバの光サブアセンブリ、回路基板、信号処理ＩＣ、筐体及び放熱部材を示す側面図である。 図４は、図３の筐体の内面、放熱部材及び固定部材を示す斜視図である。 図５は、図３の放熱部材のうち光サブアセンブリ用の放熱部材を示す斜視図である。 図６は、図３の放熱部材のうち信号処理ＩＣ用の放熱部材を示す側面図である。 図７は、図３の固定部材のうち光サブアセンブリ用の固定部材を示す斜視図である。 図８は、図７の固定部材を図７とは異なる方向から見た斜視図である。 図９は、図３の固定部材のうち信号処理ＩＣ用の固定部材を示す斜視図である。 図１０は、図９の固定部材を図９とは異なる方向から見た斜視図である。 図１１は、図３の放熱部材を筐体に装着する前の状態を示す斜視図である。 図１２は、筐体の内面に装着された光サブアセンブリ用の放熱部材に固定部材を挿し込む前の状態を示す斜視図である。 図１３は、筐体の内面に装着された信号処理ＩＣ用の放熱部材に固定部材を挿し込む前の状態を示す斜視図である。 図１４は、図１３の放熱部材、固定部材及び筐体の断面を示す断面斜視図である。 図１５は、図１３の放熱部材、固定部材及び筐体の断面を示す縦断面図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明の一実施形態に係る光トランシーバは、パッケージを有し、パッケージの内部で光信号及び電気信号の光電変換を行う光モジュールと、電気信号を処理する信号処理ＩＣを搭載する回路基板と、内部空間を有し、内部空間に光モジュール及び回路基板を収容する筐体と、を備え、パッケージは、光電変換の際に生じる熱を放熱するための第１の放熱面を有し、信号処理ＩＣは、電気信号を処理する際に生じる熱を放熱する第２の放熱面を有し、筐体は、筐体の外面から内部空間に達する開口を有し、開口に係止すると共に、第１の放熱面及び第２の放熱面のいずれか一方に接触する金属製の放熱部材を備える。

この光トランシーバでは、光モジュールが光信号及び電気信号の光電変換を行い、回路基板に搭載された信号処理ＩＣが電気信号を処理する。筐体は、光モジュール及び回路基板を収容する内部空間と、光モジュールのパッケージに対向する開口とを有し、筐体の開口には金属製の放熱部材が係止される。筐体の開口に係止された放熱部材は光モジュールのパッケージの第１の放熱面に熱的に接触するので、パッケージからの熱は開口に係止された放熱部材を介して光トランシーバの外部に直接伝達する。従って、光トランシーバの筐体の開口に係止された放熱部材により、光モジュールのパッケージからの熱を光トランシーバの外部に直接伝達することができるので、光モジュールの放熱性を更に高めることができる。また、この光トランシーバでは、回路基板に搭載された信号処理ＩＣが電気信号を処理する。筐体は、信号処理ＩＣに対向する開口を有し、筐体の開口には金属製の放熱部材が係止される。筐体の開口に係止された放熱部材は信号処理ＩＣの第２の放熱面に熱的に接触するので、信号処理ＩＣからの熱は開口に係止された放熱部材を介して光トランシーバの外部に直接伝達する。従って、光トランシーバの筐体の開口に係止された放熱部材により、信号処理ＩＣからの熱を光トランシーバの外部に直接伝達することができるので、信号処理ＩＣの放熱性を更に高めることができる。

また、前述した光トランシーバは、放熱部材を筐体の開口に固定する固定部材を備えてもよい。この場合、固定部材によって、開口に入り込んだ放熱部材を筐体の内部において固定することができる。

また、固定部材は、開口の筐体の外面から内部空間に向かう方向と垂直な面に沿って放熱部材を囲むＵ字状とされていてもよい。この場合、Ｕ字状とされた固定部材が放熱部材を囲んで固定することにより、開口に係止された放熱部材を筐体に強固に固定することができる。

また、放熱部材は、開口に係止されているときに筐体の内面に沿って固定部材が入り込む溝を有し、固定部材は、溝に入り込んだ状態で筐体の内面に当接する凸部を有してもよい。この場合、放熱部材を固定する固定部材は放熱部材の溝に入り込み、固定部材が放熱部材の溝に入り込んだ状態で固定部材の凸部が筐体の内面に当接する。よって、固定部材が放熱部材の溝に入り込んだ状態で凸部が筐体の内面に当接することにより、凸部の当接力の反力が溝部を介して放熱部材に伝達するので、この反力によって筐体からの放熱部材の抜けをより確実に抑制することができる。

また、放熱部材の材料が銅であってもよい。この場合、熱伝導率が大きい銅によって放熱部材が構成されるため、光トランシーバの外部への放熱部材の排熱性能を高めることができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本願発明の実施形態に係る光トランシーバの具体例を、以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以降の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１は、実施形態に係る光トランシーバ１を示す斜視図である。図２は、後述する筐体２を２点鎖線で示して光トランシーバ１の内部構造を示す斜視図である。光トランシーバ１は、例えば、ＱＳＦＰ２８規格に準拠しており、全二重双方向光通信を行う。ここでいう規格は、例えば業界規格の一つであるＭＳＡ（Multi-Source Agreement）である。図１及び図２に示されるように、光トランシーバ１は、金属製の筐体２と、筐体２に係合するスライダ３と、筐体２の一端に位置する光レセプタクル４と、スライダ３から延び出すプルタブ５とを備える。

筐体２は、光トランシーバ１の長手方向である方向Ｄ１に延びている。筐体２は、直方体状の形状を呈し、例えば、方向Ｄ１に垂直に延びる平面で筐体２を切断したときの筐体２の断面形状は長方形状である。光トランシーバ１は、方向Ｄ１に沿って、ホストシステム（通信装置）に設けられたケージに挿抜（挿入及び抜出）される。ケージ（不図示）は、筐体２と同様に、直方体状の形状を呈し、方向Ｄ１に長く延びている。ケージの内側は空洞になっており、この空洞に光トランシーバ１が収容可能となっている。ケージは、通信装置の外部に向かう開口を有し、光トランシーバ１をケージに挿入するときは、当該開口を介して光トランシーバ１がケージの内部に挿入される。ケージに収容されるのは、筐体２の部分であり、光レセプタクル４及びプルタブ５はケージの外に露出する。すなわち、光トランシーバ１をケージに挿入するときは、筐体２の長手方向である方向Ｄ１に沿って光レセプタクル４が設けられた一端と、当該一端の反対側に位置する他端がケージに近づくように移動する（他端はケージ内に収容される）。光トランシーバ１をケージから抜出（抜去）するときは、光レセプタクル４が設けられた筐体２の一端がケージから遠ざかるように移動する。

スライダ３は、光レセプタクル４が設けられた筐体２の一端から方向Ｄ１に沿って延びている。光レセプタクル４は、外部の光コネクタを受容し、当該光コネクタを介して外部と光信号を送受する。プルタブ５は、例えば、樹脂製であり、可撓性を有する材料によって構成されている。プルタブ５を手で持ってプルタブ５をケージの反対側に引くことにより、ケージに対する光トランシーバ１の係合が解除されてホストシステムから光トランシーバ１を引き抜くことが可能となる。筐体２は、ケージの内部に設けられた電気コネクタに接続される電気プラグ６を、光レセプタクル４が設けられた一端の反対側に位置する他端に備える。すなわち、光トランシーバ１をケージに挿入するとき、電気プラグ６がケージの開口に挿入され、ケージの奥に設けられた電気コネクタに嵌合すると、光トランシーバ１はそれ以上は先に（奥に）進まなくなる。

電気プラグ６が電気コネクタに嵌合すると、光トランシーバ１とホストシステムとが互いに電気的に接続される。例えば、電気プラグ６と電気コネクタは、それぞれ、電源端子とグランド端子とを備え、互いに電気的に接続されることによって光トランシーバ１はホストシステムから動作に必要な電力の供給を受ける。また、電気プラグ６と電気コネクタを介して、光トランシーバ１は、光信号への変換を行うための電気信号をホストシステムから受信し、外部から受信した光信号を電気信号に変換して変換した電気信号をホストシステムに送信する。また、光トランシーバ１とホストシステムとの間では光トランシーバ１の監視又は制御のための電気信号も通信される。

電気プラグ６は、電気コネクタに電源電圧又は電気信号が印加された状態で電気コネクタと嵌合し抜去することが可能である。すなわち、光トランシーバ１は、活性挿抜可能（hot pluggable）となっている。光トランシーバ１は、ホストシステムに活性挿入されることによって電力の供給を受けて起動を開始する。光トランシーバ１の筐体２は上筐体７と下筐体８とを含んでおり、上筐体７と下筐体８の間にスライダ３が設けられる。上筐体７及び下筐体８は、例えば、ガスケットが介在した状態で複数のネジによって互いに接合される。なお、以下の説明では、光レセプタクル４側を「前」、電気プラグ６側を「後」、下筐体８から上筐体７を見た方向を「上」、上筐体７から下筐体８を見た方向を「下」と称し、「上下」を「高さ」と称することがある。

筐体２の内部には、ＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）１１と、ＲＯＳＡ（Receiver OpticalSub-Assembly）１２と、前述した電気プラグ６が設けられると共にＰＨＹ−ＩＣ等の回路素子が実装された回路基板１３と、リテーナ１４と、ＦＰＣ基板１５，１６とが収容される。ＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２は、光トランシーバ１の幅方向である方向Ｄ２に沿って並置される光サブアセンブリ（光モジュール）である。リテーナ１４は、例えば、導電性材料によって構成されている。ＴＯＳＡ１１は、パッケージ１１ｂと、パッケージ１１ｂから延び出すスリーブ１１ｃとを備える。パッケージ１１ｂは直方体状を呈し、スリーブ１１ｃはパッケージ１１ｂの側面（前面）から円筒状に突出する。ＲＯＳＡ１２は、パッケージ１１ｂ及びスリーブ１１ｃと同様、パッケージ１２ｂ及びスリーブ１２ｃを備える。スリーブ１１ｃの前側、及びスリーブ１２ｃの前側は、後方から光レセプタクル４の内部に向かって突出するように配置される。スリーブ１１ｃ及びスリーブ１２ｃのそれぞれには光ファイバが挿入されており、当該光ファイバとＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２のそれぞれに搭載されている半導体デバイス（ＬＤ、ＰＤ等）とは光学調芯によって光学的に結合されている。スリーブ１１ｃ及びスリーブ１２ｃは、共に、リテーナ１４によって筐体２に固定される。

ＴＯＳＡ１１は、電気信号を光信号に変換する光電変換を行い、電気信号から変換された光信号を光レセプタクル４に外部から接続された光ファイバ（不図示）に送信する。ＲＯＳＡ１２は、光レセプタクル４に外部から接続された光ファイバ（不図示）から光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する光電変換を行う。ＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２は、それぞれ光電変換を行う際に電力を消費し、ジュール熱を発生させる。特に、ＴＯＳＡ１１は、光パワーが大きい光信号を生成するために比較的大きな電力を消費し、それに伴う発熱も大きくなる。そのため、ＴＯＳＡ１１のパッケージ１１ｂは、内部で発生する熱を放熱するための放熱面１１ｄを有する。放熱面１１ｄから効率よく放熱することでＴＯＳＡ１１の動作温度が過度に上昇することを防ぎ、正常に動作させることができる。言い換えると、放熱面１１ｄは、ＴＯＳＡ１１の動作時にパッケージ１１ｂの表面において最も熱が集中する部分であり、高温となる部分となっている。

回路基板１３は、電気プラグ６がケージの内部の電気コネクタと嵌合するように筐体２に収容される。すなわち、電気プラグ６は、筐体２から外部に露出して配置されている。ＦＰＣ基板１５はＴＯＳＡ１１と回路基板１３とを互いに電気的に接続し、ＦＰＣ基板１６はＲＯＳＡ１２と回路基板１３とを互いに電気的に接続する。ＲＯＳＡ１２は、光トランシーバ１の外部から受信した光信号を電気信号に変換し、当該電気信号はＦＰＣ基板１６を介して回路基板１３に伝送される。回路基板１３には、信号処理ＩＣ１７が搭載されている。信号処理ＩＣ１７は、当該電気信号に信号処理を施し、当該電気信号は電気プラグ６を介してホストシステムに出力される。一方、ホストシステムから回路基板１３には電気プラグ６を介して送信用の電気信号が入力する。当該電気信号は、回路基板１３が搭載する信号処理ＩＣ１７によって処理された後、ＦＰＣ基板１５を介してＴＯＳＡ１１に伝送される。ＴＯＳＡ１１は、この電気信号を光信号に変換した後、当該光信号を光トランシーバ１の外部に出力する。信号処理ＩＣ１７は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を含んでいる。また、信号処理ＩＣ１７は、電気信号の波形を成形するＣＤＲ（Clock Data Recovery）であってもよく、ＰＡＭ４信号を生成又は識別するＩＣであってもよい。

図３は、筐体２を２点鎖線として光トランシーバ１の内部構造を示した側面図である。図１、図２及び図３に示されるように、筐体２は、ＴＯＳＡ１１、ＲＯＳＡ１２、信号処理ＩＣ１７が搭載された回路基板１３、リテーナ１４、ＦＰＣ基板１５，１６を収容する内部空間２ｂと、内部空間２ｂに達する開口２ｃ，２ｄとを有する。光トランシーバ１は、筐体２の開口２ｃ，２ｄに挿入される放熱部材２０を備える。放熱部材２０は、ＴＯＳＡ１１を放熱する第１放熱部材３０、及び回路基板１３に搭載された信号処理ＩＣ１７を放熱する第２放熱部材４０を含む。第１放熱部材３０は開口２ｃに入り込むと共にＴＯＳＡ１１のパッケージ１１ｂの第１の放熱面１１ｄに熱的に接触し、第２放熱部材４０は開口２ｄに入り込むと共に信号処理ＩＣ１７の第２の放熱面１７ａに熱的に接触する。

放熱部材２０は、ＴＯＳＡ１１及び信号処理ＩＣ１７のそれぞれの排熱を行う金属部材である。筐体２の材料は、例えば、亜鉛であり、放熱部材２０の材料は銅である。例えば、亜鉛の熱伝導率は１１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上且つ１１７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。一方、銅の熱伝導率は亜鉛の熱伝導率よりも高く３８６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上且つ４０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。このため、放熱部材２０の材料が銅である場合、ＴＯＳＡ１１及び信号処理ＩＣ１７からの排熱をより効率的に行うことが可能である。但し、放熱部材２０の材料は、例えば亜鉛等、銅以外のものであってもよく、熱伝導率が高い材料であれば適宜変更可能である。また、ＴＯＳＡ１１と第１放熱部材３０との間にはシート状の絶縁部材１８が介在し、信号処理ＩＣ１７と第２放熱部材４０との間にも絶縁部材１８と同様の絶縁部材１９が介在している。絶縁部材１８及び絶縁部材１９のそれぞれは、例えば、ポリイミドテープ、又はフィラー入りシリコーン樹脂である。すなわち、絶縁部材１８及び絶縁部材１９のそれぞれの材料は、ポリイミド又はポリマー材料であってもよい。絶縁部材１８がＴＯＳＡ１１と第１放熱部材３０との間に介在し、絶縁部材１９が信号処理ＩＣ１７と第２放熱部材４０との間に介在することにより、ＴＯＳＡ１１と第１放熱部材３０との間、及び信号処理ＩＣ１７と第２放熱部材４０との間の絶縁が確保される。

図４は、上筐体７の内面７ｂ、及び放熱部材２０を示す斜視図である。図３及び図４に示されるように、光トランシーバ１は、放熱部材２０を筐体２の開口２ｃ，２ｄに固定する固定部材５０を更に備える。固定部材５０は、第１放熱部材３０を開口２ｃに固定する第１固定部材６０と、第２放熱部材４０を開口２ｄに固定する第２固定部材７０とを含む。例えば、第１放熱部材３０は底面３１が長円状とされた長円柱状とされており、第２放熱部材４０は底面４１が円形の円柱状とされている。第１放熱部材３０の底面３１（ＴＯＳＡ１１の第１の放熱面１１ｄに熱接触する面）はＴＯＳＡ１１のパッケージ１１ｂの形状（長方形状）に沿う形状とされている。また、第２放熱部材４０の底面４１（信号処理ＩＣ１７の第２の放熱面１７ａに熱接触する面）は信号処理ＩＣ１７を覆う円形状とされている。第１固定部材６０の形状、及び第２固定部材７０の形状は、例えば、共にＵ字状とされている。第１固定部材６０及び第２固定部材７０のそれぞれは、第１放熱部材３０及び第２放熱部材４０のそれぞれの外周の一部を囲んだ状態で第１放熱部材３０及び第２放熱部材４０のそれぞれを内面７ｂに固定する。

図５は、第１放熱部材３０を示す斜視図である。図３及び図５に示されるように、第１放熱部材３０は、筐体２の開口２ｃに挿入されると共に底面３１を有する挿入部３２と、挿入部３２の底面３１との反対側において拡径する拡径部３３とを有する。挿入部３２は、例えば、長円柱状とされており、前述した底面３１と側面３２ｂとを有する。第１放熱部材３０は、挿入部３２の側面３２ｂに溝３４を有し、溝３４は挿入部３２の周方向に沿って延在する。溝３４は第１固定部材６０が嵌まり込む部位であり、溝３４に第１固定部材６０が嵌まり込むことによって第１放熱部材３０が開口２ｃに固定される。また、第１放熱部材３０は、拡径部３３において挿入部３２から離れるに従って徐々に拡径するテーパ面３５を有する。テーパ面３５は開口２ｃを画成する傾斜面２ｆに密着する面であり、テーパ面３５が傾斜面２ｆに密着することによって第１放熱部材３０は開口２ｃを封止する。拡径部３３の端面３６（第１放熱部材３０の底面３１とは反対側の面）は、第１放熱部材３０が開口２ｃを封止したときに筐体２の外面２ｇと面一になる。

図６は、第２放熱部材４０を示す側面図である。図３及び図６に示されるように、第２放熱部材４０は、筐体２の開口２ｄに挿入されると共に底面４１を有する挿入部４２と、挿入部４２の底面４１との反対側において拡径する拡径部４３とを有する。挿入部４２は、例えば、円柱状とされており、底面４１と側面４２ｂとを有する。なお、挿入部４２の高さは、前述した挿入部３２の高さよりも高い。これは、筐体２の内面７ｂから信号処理ＩＣ１７までの距離が、筐体２の内面７ｂからＴＯＳＡ１１までの距離よりも長いことに起因する。すなわち、内面７ｂからの距離が長い信号処理ＩＣ１７を放熱する第２放熱部材４０の高さは、内面７ｂからの距離が短いＴＯＳＡ１１を放熱する第１放熱部材３０の高さよりも高い。第２放熱部材４０は、前述した溝３４と同様の溝４４を有し、溝４４に第２固定部材７０が嵌まり込むことによって第２放熱部材４０が開口２ｄに固定される。また、第２放熱部材４０は、テーパ面３５と同様のテーパ面４５を有し、テーパ面４５が開口２ｄを画成する傾斜面２ｈに密着することによって第２放熱部材４０は開口２ｄを封止する。拡径部４３の端面４６は、前述した端面３６と同様、第２放熱部材４０が開口２ｄを封止したときに筐体２の外面２ｇと面一になる。

図７は、第１固定部材６０を示す斜視図である。図８は、第１固定部材６０を図７とは反対側から見た斜視図である。図７及び図８に示されるように、第１固定部材６０は、Ｕ字状を成す平板部６１と、平板部６１の外縁において平板部６１の面外方向に突出するＵ字状の突出部６２と、平板部６１において突出部６２と同一の方向に突出する凸部６３とを備える。平板部６１は、一対の直線部６１ｂと、一対の直線部６１ｂを互いに接続する湾曲部６１ｃとを有し、凸部６３は、一対の直線部６１ｂのそれぞれに形成されている。各直線部６１ｂの湾曲部６１ｃとの反対側の端部には、第１固定部材６０の幅方向の内側を向く一対の湾曲面６１ｄが形成されている。突出部６２は、平板部６１に沿って延びており、直線部６１ｂに連続する一対の直線部６２ｂと、湾曲部６１ｃに連続する湾曲部６２ｃとを有する。突出部６２は、平板部６１の幅方向の端部において湾曲しており、例えば、突出部６２の突出高さは各凸部６３の突出高さと同程度とされていてもよい。凸部６３は、例えば、球面状とされており、平板部６１における各凸部６３の裏側には凹部６４が形成されている。

図９は、第２固定部材７０を示す斜視図である。図１０は、第２固定部材７０を図９とは反対側から見た斜視図である。図９及び図１０に示されるように、第２固定部材７０は、Ｕ字状を成す平板部７１と、平板部７１の外縁において平板部７１の面外方向に突出するＵ字状の突出部７２と、平板部７１において突出部７２と同一の方向に突出する凸部７３とを備える。例えば、平板部７１の幅は前述した平板部６１の幅よりも広く、突出部７２の幅は前述した突出部６２の幅よりも狭い。平板部７１は、一対の直線部７１ｂと、一対の直線部７１ｂを互いに接続する湾曲部７１ｃとを有し、凸部７３は、一対の直線部７１ｂのそれぞれに形成されている。各直線部７１ｂの湾曲部７１ｃとの反対側の端部には、湾曲面６１ｄと同様、一対の湾曲面７１ｄが形成されている。突出部７２は、突出部６２と同様、一対の直線部７２ｂと湾曲部７２ｃとを有し、例えば、突出部７２の突出高さは各凸部７３の突出高さと同程度とされている。凸部７３は、凸部６３と同様、例えば球面状とされており、各凸部７３の裏側には凹部７４が形成されている。

次に、筐体２に放熱部材２０を固定する方法について説明する。図１１、図１２及び図１３に示されるように、筐体２（上筐体７）及び放熱部材２０（第１放熱部材３０及び第２放熱部材４０）を用意して、筐体２の開口２ｃに第１放熱部材３０の挿入部３２を挿入する。このとき、第１放熱部材３０のテーパ面３５が開口２ｃの傾斜面２ｆに密着すると共に第１放熱部材３０の端面３６が筐体２の外面２ｇと面一になる。次に、筐体２の内面７ｂを上に向けて、内面７ｂにおいて突出する挿入部３２の溝３４に第１固定部材６０を嵌め込む。具体的には、第１固定部材６０の突出部６２及び凸部６３を下に向けると共に一対の直線部６１ｂ，６２ｂを前側に向けた状態として、後側から第１固定部材６０を溝３４に挿し込む。また、第１放熱部材３０のときと同様、筐体２の開口２ｄに第２放熱部材４０の挿入部４２を挿入する。このとき、第２放熱部材４０のテーパ面４５が開口２ｄの傾斜面２ｈに密着すると共に第２放熱部材４０の端面４６が筐体２の外面２ｇと面一になる。そして、内面７ｂを上に向けて挿入部４２の溝４４に第２固定部材７０を嵌め込む。このとき、第２固定部材７０の突出部７２及び凸部７３を下に向けると共に一対の直線部７１ｂ，７２ｂを前側に向けた状態として、後側から第２固定部材７０を溝４４に挿し込む。

図１４は、第２放熱部材４０の溝４４への第２固定部材７０の挿し込みを行った状態を示す断面斜視図である。図１５は、第２放熱部材４０の溝４４への第２固定部材７０の挿し込みを行った状態の縦断面図である。図１４及び図１５に示されるように、溝４４への第２固定部材７０の挿し込みを行うと、第２固定部材７０の突出部７２及び凸部７３が筐体２の内面７ｂに当接することにより、この当接の反力Ｆが第２固定部材７０の平板部７１から溝４４の上側の内面４４ｂに作用する。この反力Ｆによって内面７ｂに第２放熱部材４０が一層強固に固定される。第１放熱部材３０の溝３４への第１固定部材６０の挿し込みについても同様であり、突出部６２及び凸部６３が内面７ｂに当接することにより反力Ｆが生じ、この反力Ｆによって内面７ｂに第１放熱部材３０が一層強固に固定される。

次に、光トランシーバ１から得られる作用効果について詳細に説明する。光トランシーバ１では、ＴＯＳＡ１１が電気信号から光信号への変換を行い、ＲＯＳＡ１２が光信号から電気信号への変換を行い、回路基板１３に搭載された信号処理ＩＣ１７が電気信号を処理する。筐体２は、ＴＯＳＡ１１、ＲＯＳＡ１２及び回路基板１３を収容する内部空間２ｂと、ＴＯＳＡ１１のパッケージ１１ｂに対向する開口２ｃとを有し、筐体２の開口２ｃには金属製の放熱部材２０（第１放熱部材３０）が係止される。筐体２の開口２ｃに係止された放熱部材２０はＴＯＳＡ１１のパッケージ１１ｂに熱的に接触するので、パッケージ１１ｂからの熱は開口２ｃに係止された放熱部材２０を介して光トランシーバ１の外部に直接伝達する。従って、光トランシーバ１の筐体２の開口２ｃに係止された放熱部材２０により、ＴＯＳＡ１１のパッケージ１１ｂからの熱を光トランシーバ１の外部に直接伝達することができるので、ＴＯＳＡ１１の放熱性を更に高めることができる。

また、筐体２は、信号処理ＩＣ１７に対向する開口２ｄを有し、筐体２の開口２ｄには金属製の放熱部材２０（第２放熱部材４０）が係止される。筐体２の開口２ｄに係止された放熱部材２０は信号処理ＩＣ１７の第２の放熱面１７ａに熱的に接触するので、信号処理ＩＣ１７からの熱は開口２ｄに入り込んだ放熱部材２０を介して光トランシーバ１の外部に直接伝達する。従って、光トランシーバ１の筐体２の開口２ｄに係止された放熱部材２０により、信号処理ＩＣ１７からの熱を光トランシーバ１の外部に直接伝達することができるので、信号処理ＩＣ１７の放熱性を更に高めることができる。

また、光トランシーバ１は、放熱部材２０を筐体２の開口２ｃ，２ｄに固定する固定部材５０（第１固定部材６０、第２固定部材７０）を備える。従って、固定部材５０によって、開口２ｃ，２ｄに入り込んだ放熱部材２０を筐体２の内部において固定することができる。

また、固定部材５０は、開口２ｃ，２ｄの筐体２の外面２ｇから内部空間２ｂに向かう方向と垂直な面に沿って放熱部材２０を囲むＵ字状とされている。従って、Ｕ字状とされた固定部材５０が放熱部材２０を囲んで固定することにより、開口２ｃ，２ｄに係止された放熱部材２０を筐体２に強固に固定することができる。

また、放熱部材２０は、固定部材５０が入り込む溝３４，４４を有し、固定部材５０は、溝３４，４４に入り込んだ状態で筐体２の内面７ｂに当接する凸部６３，７３を有する。従って、放熱部材２０を固定する固定部材５０は放熱部材２０の溝３４，４４に入り込み、固定部材５０が放熱部材２０の溝３４，４４に入り込んだ状態で固定部材５０の凸部６３，７３が筐体２の内面７ｂに当接する。よって、固定部材５０が放熱部材２０の溝３４，４４に入り込んだ状態で凸部６３，７３が筐体２の内面７ｂに当接することにより、凸部６３，７３の当接力の反力Ｆが溝３４，４４を介して放熱部材２０に伝達するので、反力Ｆによって筐体２からの放熱部材２０の抜けをより確実に抑制することができる。

また、放熱部材２０の材料が銅であってもよい。この場合、熱伝導率が大きい銅によって放熱部材２０が構成されるため、光トランシーバ１の外部への放熱部材２０の排熱性能を高めることができる。

以上、本発明に係る光トランシーバの実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、前述した実施形態に限定されない。すなわち、本発明が特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、光トランシーバの各部の形状、大きさ、材料、数及び配置態様は適宜変更可能である。

例えば、前述の実施形態では、ＴＯＳＡ１１を放熱する第１放熱部材３０、及び信号処理ＩＣ１７を放熱する第２放熱部材４０を備える光トランシーバ１について説明した。しかしながら、ＴＯＳＡ１１を放熱する第１放熱部材３０、及び信号処理ＩＣ１７を放熱する第２放熱部材４０のいずれかを備えた光トランシーバであってもよい。また、例えば、ＲＯＳＡ１２を放熱する放熱部材を備えていてもよく、放熱部材が放熱する対象の素子は適宜変更可能である。

また、前述の実施形態では、筐体２の左右両側から前方に延び出すプルタブ５を備える光トランシーバ１について説明した。しかしながら、例えば、プルタブに代えて、筐体に対して回転可能に支持されるベールを備えていてもよく、光トランシーバの各部品の構成については適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、ＱＳＦＰ２８規格に準拠する光トランシーバ１について説明した。しかしながら、本発明に係る光トランシーバは、例えばＳＦＰ規格等、ＱＳＦＰ２８規格以外の規格に準拠した光トランシーバであってもよい。

１…光トランシーバ、２…筐体、２ｂ…内部空間、２ｃ，２ｄ…開口、２ｆ，２ｈ…傾斜面、２ｇ…外面、３…スライダ、４…光レセプタクル、５…プルタブ、６…電気プラグ、７…上筐体、７ｂ…内面、８…下筐体、１１…ＴＯＳＡ（光モジュール）、１１ｂ…パッケージ、１１ｃ…スリーブ、１１ｄ…放熱面（第１の放熱面）、１２…ＲＯＳＡ、１２ｂ…パッケージ、１２ｃ…スリーブ、１３…回路基板、１４…リテーナ、１５，１６…ＦＰＣ基板、１７…信号処理ＩＣ、１７ａ…放熱面（第２の放熱面）１８，１９…絶縁部材、２０…放熱部材、３０…第１放熱部材、３１…底面、３２…挿入部、３２ｂ…側面、３３…拡径部、３４…溝、３５…テーパ面、３６…端面、４０…第２放熱部材、４１…底面、４２…挿入部、４２ｂ…側面、４３…拡径部、４４…溝、４４ｂ…内面、４５…テーパ面、４６…端面、５０…固定部材、６０…第１固定部材、６１…平板部、６１ｂ…直線部、６１ｃ…湾曲部、６１ｄ…湾曲面、６２…突出部、６２ｂ…直線部、６２ｃ…湾曲部、６３…凸部、６４…凹部、７０…第２固定部材、７１…平板部、７１ｂ…直線部、７１ｃ…湾曲部、７１ｄ…湾曲面、７２…突出部、７２ｂ…直線部、７２ｃ…湾曲部、７３…凸部、７４…凹部、Ｄ１，Ｄ２…方向、Ｆ…反力。

Claims (5)

1. パッケージを有し、前記パッケージの内部で光信号及び電気信号の光電変換を行う光モジュールと、
   前記電気信号を処理する信号処理ＩＣを搭載する回路基板と、
   内部空間を有し、前記内部空間に前記光モジュール及び前記回路基板を収容する筐体と、
   を備え、
   前記パッケージは、前記光電変換の際に生じる熱を放熱するための第１の放熱面を有し、
   前記信号処理ＩＣは、前記電気信号を処理する際に生じる熱を放熱する第２の放熱面を有し、
   前記筐体は、前記筐体の外面から前記内部空間に達する開口を有し、
   前記開口に係止すると共に、前記第１の放熱面及び前記第２の放熱面のいずれか一方に接触する金属製の放熱部材を備える、
   光トランシーバ。
2. 前記放熱部材を前記筐体の前記開口に固定する固定部材を備える、
   請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記固定部材は、前記開口の前記筐体の外面から前記内部空間に向かう方向と垂直な面に沿って前記放熱部材を囲むＵ字状とされている、
   請求項２に記載の光トランシーバ。
4. 前記放熱部材は、前記開口に係止されているときに前記筐体の内面に沿って前記固定部材が入り込む溝を有し、
   前記固定部材は、前記溝に入り込んだ状態で前記筐体の内面に当接する凸部を有する、
   請求項２または請求項３に記載の光トランシーバ。
5. 前記放熱部材の材料が銅である、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光トランシーバ。

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