JP2021092657A - 光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】回路部品からの熱経路を確保して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】光トランシーバは、第１面１３ｂの面上に回路部品が実装された平板状の回路基板１３と、回路基板１３の一端に嵌合する電気コネクタ２３と、第１面１３ｂの面上に固定されると共に回路部品に接触する放熱部品５０と、内部空間に回路基板１３及び放熱部品５０を内包し、長手方向Ｄ１の一端において電気コネクタ２３を保持する筐体２と、を備え、放熱部品５０は、第１面１３ｂと平行に凹凸面５１を有し、筐体２は、内部に凹凸面５１に対向する凹凸面７ｂを有し、凹凸面５１及び凹凸面７ｂは、第１面１３ｂの法線方向において凹凸面５１の凸部５３が凹凸面７ｂの凹部７ｃに入り込むと共に、凹凸面５１の凹部５２に凹凸面７ｂの凸部７ｄが入り込むように配置され、凹凸面５１及び凹凸面７ｂは、それぞれの側面の間に接触する放熱材が充填されている。【選択図】図６

Description

本開示の一側面は、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。回路基板には回路部品が実装されており、回路部品は動作に伴い発熱する発熱部品となりうる。よって、回路部品からの熱を放熱することが求められる。回路基板に搭載される回路部品では、信号の高速化に伴って消費電力が大きくなる傾向にあり、放熱が不十分な場合、回路部品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。従って、回路部品の放熱性を更に高めることが求められる。

また、回路基板の一端に電気コネクタが設けられると共に、回路基板の回路部品が電気コネクタを介してホストシステムと電気的に接続されることがある。また、回路基板に搭載された回路部品と筐体の内面との間に放熱材が介在することによって回路部品の熱を筐体に逃がす構成が知られている。しかしながら、この構成では、電気コネクタに対して回路基板が傾いたときに、回路部品と放熱材との間、又は放熱材と筐体の内面との間、が離間することがあり、熱経路が確保されなくなることがある。この場合、高温となった回路部品の熱が放熱材を介して筐体に十分に放熱されなくなることがあるので、放熱性の確保の点で改善の余地がある。

本開示の一側面は、回路部品からの熱経路を確保して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。

本開示の一側面に係る光トランシーバは、長手方向に延びる直方体状の外形を有する光トランシーバであって、第１面を有し、第１面の面上に回路部品が実装された平板状の回路基板と、回路基板の長手方向の一端に嵌合する電気コネクタと、第１面の面上に固定されると共に回路部品に接触する放熱部品と、内部に内部空間を有し、内部空間に回路基板及び放熱部品を内包し、長手方向の一端において電気コネクタを保持する筐体と、を備え、放熱部品は、第１面と平行に第１凹凸面を有し、筐体は、内部に第１凹凸面に対向する第２凹凸面を有し、第１凹凸面及び第２凹凸面は、第１面の法線方向において第１凹凸面の凸部が第２凹凸面の凹部に入り込むと共に、第１凹凸面の凹部に第２凹凸面の凸部が入り込むように配置され、第１凹凸面及び第２凹凸面は、それぞれの側面の間にそれぞれの側面に接触する放熱材が充填されている。

本開示によれば、回路部品からの熱経路を確保して放熱性を高めることができる。

図１は、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断面斜視図である。 図３は、図１の光トランシーバの分解斜視図である。 図４は、図１の光トランシーバの内部構造を示す断面図である。 図５は、図４の光トランシーバの電気コネクタに対して回路基板が傾いた状態を示す断面図である。 図６は、本実施形態に係る放熱部品を備えた光トランシーバの内部構造を示す部分断面斜視図である。 図７は、図６の光トランシーバの断面を模式的に示す図である。 図８は、図６の光トランシーバの回路基板、電気コネクタ及び放熱部品を示す斜視図である。 図９は、図８の放熱部品、及び放熱部品を回路基板に保持する保持部品を示す斜視図である。 図１０は、図９の放熱部品及び保持部品を図９とは異なる方向から見た斜視図である。 図１１は、変形例に係る光トランシーバの内部構造を示す部分断面斜視図である。 図１２は、図１１の光トランシーバの筐体を示す斜視図である。 図１３は、別の変形例に係る光トランシーバの内部構造を示す部分断面斜視図である。 図１４は、図１３の光トランシーバの筐体を示す斜視図である。 図１５は、更なる別の変形例に係る光トランシーバの内部構造を示す部分断面斜視図である。 図１６は、図１５の光トランシーバの断面を模式的に示す図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。本開示の一実施形態に係る光トランシーバは、長手方向に延びる直方体状の外形を有する光トランシーバであって、第１面を有し、第１面の面上に回路部品が実装された平板状の回路基板と、回路基板の長手方向の一端に嵌合する電気コネクタと、第１面の面上に固定されると共に回路部品に接触する放熱部品と、内部に内部空間を有し、内部空間に回路基板及び放熱部品を内包し、長手方向の一端において電気コネクタを保持する筐体と、を備え、放熱部品は、第１面と平行に第１凹凸面を有し、筐体は、内部に第１凹凸面に対向する第２凹凸面を有し、第１凹凸面及び第２凹凸面は、第１面の法線方向において第１凹凸面の凸部が第２凹凸面の凹部に入り込むと共に、第１凹凸面の凹部に第２凹凸面の凸部が入り込むように配置され、第１凹凸面及び第２凹凸面は、それぞれの側面の間にそれぞれの側面に接触する放熱材が充填されている。

この光トランシーバでは、平板状の回路基板の第１面の面上に回路部品が実装されており、回路部品に接触する放熱部品を備える。よって、回路部品に接触する放熱部品によって発熱した回路部品からの熱を放熱部品を介して放熱させることができる。光トランシーバは、回路基板の長手方向の一端に嵌合する電気コネクタと、回路基板及び放熱部品を内包すると共に電気コネクタを保持する筐体とを備える。放熱部品は第１面と平行に第１凹凸面を有し、筐体は第２凹凸面を有する。放熱部品の第１凹凸面、及び筐体の内部の第２凹凸面は、第１面の法線方向において、一方の凹部に他方の凸部が入り込むと共に、他方の凹部に一方の凸部が入り込むように配置されている。また、第１凹凸面と第２凹凸面との間であって、それぞれの側面の間にはそれぞれの側面に接触する放熱材が充填されており、第１凹凸面と第２凹凸面とは放熱材を介して互いに熱的に接続されている。よって、筐体に保持された電気コネクタに対して放熱部材が固定された回路基板が傾いても、放熱部品の第１凹凸面の凹部及び凸部のそれぞれと、筐体の第２凹凸面の凸部及び凹部のそれぞれとが嵌まり合った状態が維持される。従って、電気コネクタに対して回路基板が傾いても、放熱部材の第１凹凸面、及び筐体の第２凹凸面が熱的に接続された状態が維持されるので、放熱部材から筐体への熱経路を確保することができる。その結果、回路部品から放熱部材を介した筐体への熱経路を確保して放熱性を高めることができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本開示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。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。また、図面は、理解を容易にするため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面の記載のものに限定されない。

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。光トランシーバ１は、ホストシステム（通信装置）の内部に設けられたケージに活性挿抜（挿入及び抜去）される。光トランシーバ１は、例えば、ＣＦＰ８モジュールである。ＣＦＰ８モジュールは、光トランシーバの業界においてその標準的な仕様が決められている。光トランシーバ１において、信号速度が２５Ｇｂｐｓ帯のＮＲＺ信号が４値のＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）信号、すなわちＰＡＭ４信号に多重化される（多重度２）。

例えば、後述するＴＯＳＡの内部において、１つの半導体レーザをＰＡＭ４信号で駆動することによって、１波長あたり５０Ｇｂｐｓにまで伝送速度が高速化される。１つのＴＯＳＡは、例えば、４つの半導体レーザを搭載し、互いに波長が異なる４つの光信号を出力する。以下では、光トランシーバ１に入出力される複数の電気信号と、当該複数の電気信号に対応する１つの波長の光信号との間の信号の経路をレーンと称することがある。

１つのＴＯＳＡは、例えば、４つのレーンを扱うことができ、２００Ｇｂｐｓ（５０Ｇｂｐｓ×４波長）の信号伝送を行う。１つのＲＯＳＡは、例えば、単一の光信号を単一の電気信号に変換する４つのレーンを備え、ＴＯＳＡと同様に２００Ｇｂｐｓの伝送を行う。従って、ＣＦＰ８モジュールは、伝送速度が２００ＧｂｐｓのＯＳＡ（ＴＯＳＡ及びＲＯＳＡの総称）を２つずつ搭載することにより、送信側と受信側のそれぞれにおいて、合計で８レーンを扱い、４００Ｇｂｐｓの伝送容量を達成する。

光トランシーバ１は、直方体状の外形を成しており、長手方向Ｄ１に延びる筐体２を備える。筐体２の材料は、例えば、亜鉛である。筐体２は、例えば、上筐体７及び下筐体８を含む。筐体２の外寸は、業界規格であるＭＳＡ（Multi Source Agreement）に準拠している。例えば、筐体２の長さは１０６ｍｍ、筐体２の幅は４０ｍｍ、筐体２の高さは９．５ｍｍである。筐体２には、外部の光コネクタを受容すると共に筒状とされたスリーブ４Ａ（図２参照）を有する光レセプタクル４が設けられる。スリーブ４Ａは、送信多重信号を送信する送信側スリーブと、外部から受信多重信号を受信する受信側スリーブとを含む。外部の光コネクタは、例えば、ＬＣコネクタである。

以下では、図面において、「前後」、「上下」及び「左右」の用語を用いるが、これらの語は図示する状態に基づく便宜的なものである。以下の説明において、上は下筐体８に対して上筐体７が設けられる方向である。前は筐体２に対して光レセプタクル４が設けられる方向である。左右は、上下及び前後のそれぞれと垂直な筐体２の幅方向である。

光レセプタクル４は、筐体２の幅方向Ｄ２の中央に形成されている。幅方向Ｄ２は、長手方向Ｄ１に交差する方向であり、例えば上記の左右方向である。筐体２の左右両側にはベール５及びスライダ６が設けられている。ベール５は、光レセプタクル４の上方に位置しておりスライダ６に対して回動自在に取り付けられている。ベール５が前方且つ下方に回動したときにスライダ６が前方に直線移動し、スライダ６の前方への直線移動に伴ってホストシステムのケージに対する光トランシーバ１の係合が解除される。従って、ベール５を前方且つ下方に回動することによって光トランシーバ１をケージから外すことができる。また、前述したように、筐体２の高さは１０ｍｍ程度であり、スライダ６の幅（図１では上下方向Ｄ３の長さ）を僅かに上回る程度とされている。これにより、ホストシステムへの光トランシーバ１の装着密度を高めることができる。

図２は、上筐体７の一部を切り欠いた光トランシーバ１の内部構造を示す断面斜視図である。図３は、光トランシーバ１の分解斜視図である。なお、図２〜図５では、後述する放熱部品５０（図６参照）の図示を省略している。上筐体７及び下筐体８は、例えば、前述の光レセプタクル４、光レセプタクル４の左右両側に位置する光合波器（Optical-Multiplexer：O-Mux）９及び光分波器（Optical-De-Multiplexer：O-DeMux）１０、ＴＯＳＡ（Transmission Optical Sub Assembly）１１、ＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub Assembly）１２、回路基板（プリント基板）１３、並びにＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１４を収容する。本明細書では、光合波器９及び光分波器１０をまとめて光合分波器と称することがある。

前述したように、光トランシーバ１は、送信部にて８レーンの互いに異なる波長の光信号を扱う。また、光トランシーバ１は、受信部にて８レーンの互いに異なる波長の光信号を扱う。光分波器１０は、８レーン分の光信号が多重化された波長多重光信号を、長波長側の４レーン分が多重化されたサブ多重光信号と、短波長側の４レーン分が多重化されたサブ多重光信号に分離する。すなわち、光分波器１０は、受信多重信号を分波して少なくとも２つの光信号を生成する。受信部にて、２つのサブ多重光信号は、ＲＯＳＡ１２と光学的に接続される。光合波器９は、２つのサブ多重光信号（各４レーン分）を１つの波長多重光信号（８レーン分）に多重化する。すなわち、光合波器９は、少なくとも２つの光信号を合波して送信多重信号を生成する。送信部にて、２つのサブ多重光信号は、ＴＯＳＡ１１と光学的に接続される。以下の説明では、ＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２を総称してＯＳＡ（光サブアセンブリ）２０と称することがある。

光レセプタクル４は、例えば、内部ファイバＦ及び簡易コネクタＣを介してＯＳＡ２０に光学的に接続される。図３では、ＯＳＡ２０から簡易コネクタＣが分離された状態を示している。光合波器９には、スリーブ４Ａから延びる１本の内部ファイバＦ、及びＴＯＳＡ１１に向かう２本の内部ファイバＦが光学的に接続される。光分波器１０には、ＲＯＳＡ１２から延びる２本の内部ファイバＦ、及びスリーブ４Ａに向かう１本の内部ファイバＦが光学的に接続される。ここで、光学的に接続されるとは、前述の波長多重光信号及びサブ多重光信号が適切に伝送されるように、光導波路又は光学結合系等が構成されることを意味する。

光合波器９及び光分波器１０の後側には、２個のＴＯＳＡ１１、及び２個のＲＯＳＡ１２が配置される。これらのＯＳＡ２０は、例えば、４レーンを扱う場合には、それぞれのレーンにおいて単一の光信号及び単一の電気信号間の光電変換を行う。各ＯＳＡ２０には、光合波器９又は光分波器１０から延びる２本の内部ファイバＦが簡易コネクタＣを介して光学的に接続される。各内部ファイバＦは、各ＯＳＡ２０の光接続ユニットに光学的に接続される。光接続ユニット内には、光学結合系を構成するレンズ及びアイソレータ等の光学部品が内蔵されている。

光合波器９及び光分波器１０は、例えば、同一の形状及び同一の外寸寸法を有する。光合波器９及び光分波器１０は、それぞれの底部９ｂ，１０ｂに後方に突出する突出部９ａ，１０ａを有していてもよい。光合波器９及び光分波器１０のそれぞれからは、３本の内部ファイバＦがピグテール方式で引き出されている。内部ファイバＦは、光合波器９又は光分波器１０と光レセプタクル４のそれぞれとの内部の光学系に直接光学的に接続されている。ピグテール方式で引き出されている内部ファイバＦは、光合波器９又は光分波器１０に一体化して接続されており、容易に外すことはできない。

内部ファイバＦは第１内部ファイバＦ１と第２内部ファイバＦ２とを含んでいる。光合波器９及び光分波器１０のそれぞれは、第１内部ファイバＦ１を介して光レセプタクル４に光学的に接続される。光合波器９及び光分波器１０のそれぞれは、第２内部ファイバＦ２を介して簡易コネクタＣ（ＯＳＡ２０）に光学的に接続される。

各ＯＳＡ２０は、第１保持部材３０及び第２保持部材４０を介して平板状の回路基板１３に装着される。これにより、各ＯＳＡ２０に接続されたＦＰＣ１４と回路基板１３との電気的接続を応力から保護（補強）することができる。従って、接続の信頼性を高めることができる。回路基板１３は、ＯＳＡ２０にＦＰＣ１４を介して電気的に接続される回路部品を搭載する。回路基板１３は、ＯＳＡ２０の後側に配置される。

回路基板１３は、上側に位置する第１回路基板１５、及び下側に位置する第２回路基板１６を含む。第１回路基板１５上には、２個のＴＯＳＡ１１に対面する２個のＬＤドライバ１７、ＬＤドライバ１７の後側に位置するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１８、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）及びプリアンプＩＣ等を含む回路部品が搭載される。ＤＳＰ１８は、信号処理ＩＣであり、送信側の８つの電気信号、及び受信側の８つの電気信号に対して信号処理を実行する。ＤＳＰ１８は、例えば２５ＧｂｐｓのＮＲＺ信号をＰＡＭ４信号に変換する。

第２回路基板１６は、その上側に位置する第１回路基板１５とスタックコネクタを介して電気的に接続される。スタックコネクタを用いることにより、ＦＰＣと比較して、省スペースで電気的接続を実現できる。第１回路基板１５は、例えばその両面に回路部品を搭載する。第２回路基板１６は、例えばその上面のみに回路部品を搭載する。また、光トランシーバ１は、回路基板１３の長手方向Ｄ１の一端に嵌合する電気コネクタ２３を有する。電気コネクタ２３は、回路基板１３の後方に設けられた回路基板１３とは別のプラグ基板である。電気コネクタ２３は、ホストシステムのケージ内に設けられる電気コネクタ（ソケット）と係合する。

ケージ内に設けられる電気コネクタと電気コネクタ２３との電気的な接続を確保するためには、ケージ内の電気コネクタと電気コネクタ２３との係合力を高める必要があり、ケージ内の電気コネクタに対する光トランシーバ１の挿抜力は大きい。光トランシーバ１の挿抜時に電気コネクタ２３に及ぼされる応力を回路基板１３に波及させないようにするため、及び、電気コネクタ２３をケージ内の電気コネクタに強固に係合させるために、電気コネクタ２３は回路基板１３とは別体となるように分離されている。また、回路基板１３及び電気コネクタ２３は、長手方向Ｄ１に沿って連結されており共に半田実装されている。

図４は、光トランシーバ１の内部構造を示す断面図である。図４に示されるように、電気コネクタ（プラグ）２３は上方に突出する凸部２３ａを有し、筐体２は凸部２３ａが入り込む凹部２ａを有する。電気コネクタ２３は、上筐体７と下筐体８との間に挟み込まれた状態、また、筐体２の凹部２ａに凸部２３ａが入り込んだ状態で筐体２に保持される。電気コネクタ２３は長手方向Ｄ１の一端に凹部（内部ソケット）２３ｂを有し、凹部２３ｂに回路基板１３が入り込むことによって電気コネクタ２３が回路基板１３の一端（内部プラグ）に嵌合する。

回路基板１３は、例えば、ＤＳＰ１８を搭載する上面（第１面）１３ｂを有し、第１面１３ｂにＤＳＰ１８を含む複数の回路部品が実装される。第１面１３ｂは、上筐体７の内面７ａに対向する。ところで、ＤＳＰ１８等の信号処理ＩＣは、光トランシーバ１の信号の高速化に伴って消費電力が大きくなる傾向があり発熱することがある。よって、回路動作を正常に保つために、回路基板１３に搭載されたＤＳＰ１８等（回路部品）からの熱を放熱することが求められるため、上筐体７の内面７ａと回路部品との間の空間Ｓに放熱材を介在させることがある。

しかしながら、例えば図５に示されるように、筐体２（上筐体７及び下筐体８）に固定された電気コネクタ２３に対して回路基板１３が傾くと、空間Ｓに放熱材を介在させても、回路部品と放熱材の間、又は放熱材と内面７ａとの間、が離間することがあり、回路部品から上筐体７への熱経路が確保されなくなることがある。また、回路基板１３の一部（グランド配線）及び筐体２は共に接地されている。しかしながら、回路基板１３はシグナル・グランド、筐体２はフレーム・グランドとする必要があるため、回路基板１３及び筐体２の電気絶縁性の確保も求められる。

そこで、図６に示されるように、回路基板１３と筐体２（上筐体７）との間には、凹凸面５１（第１凹凸面）を有する放熱部品５０が介在する。放熱部品５０は、例えば、筐体２よりも熱伝導率が高い材料によって構成されている。一例として、放熱部品５０の材料は銅である。放熱部品５０が銅によって構成される場合、銅の熱伝導率が高いことによって回路部品から上筐体７への排熱を効率よく行うことが可能である。但し、放熱部品５０の材料は、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。

放熱部品５０の凹凸面５１は、長手方向Ｄ１に沿って延びる凹部５２、及び長手方向Ｄ１に沿って延びる凸部５３が幅方向Ｄ２に沿って交互に並んで形成されている。凹部５２及び凸部５３は幅方向Ｄ２に沿って延びる矩形波状とされている。一方、上筐体７の内面７ａには凹凸面７ｂ（第２凹凸面）が形成されている。凹凸面７ｂは、長手方向Ｄ１に沿って延びる凹部７ｃ、及び長手方向Ｄ１に沿って延びる凸部７ｄが幅方向Ｄ２に沿って交互に並んで形成されている。凹凸面５１及び凹凸面７ｂは、凸部５３が凹部７ｃに入り込むと共に、凹部５２に凸部７ｄが入り込むように互いに対向している。

図７は、筐体２、放熱部品５０、回路基板１３、及びＤＳＰ１８等の回路部品を、幅方向Ｄ２及び光トランシーバ１の上下方向の双方に延びる平面で切断した断面を模式的に示す図である。図７に示されるように、放熱部品５０の各凸部５３の頂面５３ａは上筐体７の各凹部７ｃの底面７ｅから離間しており、上筐体７の各凸部７ｄの頂面７ｆは各凹部５２の底面５２ａから離間している。また、各凸部５３の側面５３ｂは各凸部７ｄの側面７ｇに幅方向Ｄ２に沿って対向する。凹凸面５１と凹凸面７ｂは、それぞれ幅方向Ｄ２に沿って櫛形状の形状を構成し、それぞれの櫛形が互いに接触せずに噛み合うように配置されている。例えば、頂面７ｆの横幅は、底面５２ａの横幅よりも小さく設定されている。また、頂面５３ａの横幅は、底面７ｅの横幅よりも小さく設定されている。例えば、頂面７ｆの横幅は、頂面５３ａの横幅と同じ値に設定し、底面７ｅの横幅は、底面５２ａの横幅と同じ値に設定することで上述の櫛形同士が噛み合う構造を得ることができる。よって、凹凸面７ｂの底面７ｅ、頂面７ｆ及び側面７ｇのそれぞれと、凹凸面５１の頂面５３ａ、底面５２ａ及び側面５３ｂのそれぞれとの間には隙間Ｋが形成されており、隙間Ｋに放熱材Ｇが充填されている。放熱材Ｇは、熱伝導性が良く、応力に対して反発せずに容易に変形し得る（可塑性を有する）ことが好ましい。放熱材Ｇは、例えば、放熱ゲルである。以上の放熱部品５０及び上筐体７の構成によって、回路基板１３に搭載された回路部品から放熱部品５０及び上筐体７への熱経路Ｊが確保される。また、放熱材Ｇは高い絶縁性を有する。従って、放熱部品５０と上筐体７との絶縁が確保される。

図８は、回路基板１３に固定された放熱部品５０を示す斜視図である。図９は、放熱部品５０を上方から見た斜視図である。図１０は、放熱部品５０を下方から見た斜視図である。図８〜図１０に示されるように、放熱部品５０は、例えば、凹凸面５１を有する放熱部５５と、放熱部５５の幅方向Ｄ２の両端のそれぞれに設けられる保持部品５６とを備える。放熱部５５の凹凸面５１の反対側の面５５ａは、例えば、平坦面とされており、平坦面である面５５ａに回路部品が接触することによって回路部品からの熱を効率よく放熱させることができる。放熱部５５の幅方向Ｄ２の両端のそれぞれには、幅方向Ｄ２に外側に向けて突出する板状部５５ｂが設けられており、各保持部品５６は板状部５５ｂを挟み込む凹部５６ａを有する。

保持部品５６は、例えば、凹部５６ａが形成された挟み部５７と、挟み部５７から下方に突出する第１突出部５８と、第１突出部５８の下端において放熱部品５０の幅方向Ｄ２の中央側に突出する第２突出部５９とを有する。また、回路基板１３の幅方向Ｄ２の両端のそれぞれの端から内側に第１突出部５８が入り込む凹部１３ｃが形成されている。凹部１３ｃは、一例として、矩形状とされている。各凹部１３ｃに第１突出部５８のそれぞれが入り込み、回路基板１３の下面１３ｄ（上下方向Ｄ３において第１面１３ｂと反対の面）より下側にて第２突出部５９が凹部１３ｃよりも内側に入り込むことによって回路基板１３に放熱部品５０が保持される。すなわち、保持部品５６は、挟み部５７によって放熱部５５を保持するとともに挟み部５７と第２突出部５９とで回路基板１３を保持することにより回路基板１３に対して放熱部５５を固定する。このとき、放熱部５５の面５５ａと回路基板１３の第１面１３ｂとの間には隙間が形成され、この隙間に回路基板１３の回路部品が介在する。

次に、本実施形態に係る光トランシーバ１から得られる作用効果について説明する。光トランシーバ１では、平板状の回路基板１３の第１面１３ｂの面上に回路部品が実装されており、回路部品に接触する放熱部品５０を備える。よって、回路部品に接触する放熱部品５０によって発熱した回路部品からの熱を放熱部品５０を介して放熱させることができる。

光トランシーバ１は、回路基板１３の一端に嵌合する電気コネクタ２３と、回路基板１３及び放熱部品５０を内包すると共に電気コネクタ２３を保持する筐体２とを備える。放熱部品５０は凹凸面５１を有し、筐体２は凹凸面７ｂを有する。放熱部品５０の凹凸面５１、及び筐体２の凹凸面７ｂは、一方の凹部（例えば凹部７ｃ）に他方の凸部（例えば凸部５３）が入り込むと共に、他方の凹部（例えば凹部５２）に一方の凸部（例えば凸部７ｄ）が入り込むように配置されている。また、凹凸面５１と凹凸面７ｂとの間には放熱材Ｇが介在しており、凹凸面５１と凹凸面７ｂとは放熱材Ｇを介して互いに熱的に接続されている。ここで、熱的に接続されているとは、凹凸面５１と凹凸面７ｂとの間で双方の熱が互いに伝導しやすい状態にあることを表す。例えば、熱的に接続されていることにより、凹凸面５１と凹凸面７ｂとの間に放熱材Ｇが充填されていない場合と比較して、放熱部品５０と筐体２との間の熱抵抗を数分の１から数十分の１以下に向上することが可能となる。なお、凹凸面５１と凹凸面７ｂとの間に全く隙間ない状態で放熱材Ｇが充填されていてもよいが、効率的な熱伝導性を損なわない範囲内で凹凸面５１と凹凸面７ｂとの間に隙間を有して放熱材Ｇが充填されていてもよい。よって、筐体２に保持された電気コネクタ２３に対して放熱部品５０が固定された上下方向Ｄ３に回路基板１３が傾いても、放熱材Ｇが応力に対して変形可能であるため、放熱部品５０の凹凸面５１の凹部５２及び凸部５３のそれぞれと、筐体２の凹凸面７ｂの凸部７ｄ及び凹部７ｃのそれぞれとが放熱材Ｇを介して嵌まり合った状態が維持される。従って、電気コネクタ２３に対して回路基板１３が傾いても、放熱部品５０の凹凸面５１、及び筐体２の凹凸面７ｂが熱的に接続された状態が維持されるので、放熱部品５０から筐体２への熱経路Ｊを確保することができる。その結果、回路部品から筐体２への熱経路Ｊを確保して放熱性を高めることができる。

また、放熱部品５０の凹凸面５１、及び筐体２の凹凸面７ｂは、それぞれ長手方向Ｄ１に延びている。よって、回路基板１３の長手方向Ｄ１の一端に電気コネクタ２３が嵌合し、筐体２に固定された電気コネクタ２３に対して回路基板１３が上下方向Ｄ３に傾いても、長手方向Ｄ１に延びる凹凸面５１及び凹凸面７ｂ同士の嵌合は維持される。従って、長手方向Ｄ１に沿って互いに連結された回路基板１３及び電気コネクタ２３において、電気コネクタ２３から回路基板１３が上下方向Ｄ３に傾いたとしても、放熱材Ｇが応力に対して変形可能であるため、凹凸面５１及び凹凸面７ｂが熱的に接続された状態が維持される。よって、電気コネクタ２３に対して回路基板１３が上下方向Ｄ３に傾いても回路部品から筐体２への熱経路Ｊを確保することができる。すなわち、前記回路部品の生成した熱が、放熱部品５０および放熱材Ｇを介して筐体２に効率良く伝導することができる。

次に、変形例に係る光トランシーバ１Ａについて図１１及び図１２を参照しながら説明する。以下では、重複を回避するため、前述した光トランシーバ１と重複する説明を適宜省略する。光トランシーバ１Ａは、放熱部品５０及び筐体２のそれぞれとは形状が異なる放熱部品６０及び筐体６２を備える。放熱部品６０は凹凸面６１（第１凹凸面）を有し、筐体６２の内面６２ａには凹凸面６１に対向する凹凸面６２ｂが形成されている。凹凸面６１は、長手方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２の双方に延びる板状のベース６１ａと、ベース６１ａから上方に突出する複数の柱部６１ｂとによって形成されている。凹凸面６２ｂは、長手方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２の双方に延びる平坦面６２ｃと、平坦面６２ｃから窪む複数の穴部６２ｄとによって形成されている。凹凸面６１及び凹凸面６２ｂは、ベース６１ａが平坦面６２ｃに対向すると共に、柱部６１ｂが穴部６２ｄに入り込むように配置されている。

変形例では、光トランシーバ１では凹部５２及び凸部５３として形成されていた凹凸面５１がベース６１ａ及び柱部６１ｂとして形成された凹凸面６１とされている点、及び、光トランシーバ１では凹部７ｃ及び凸部７ｄとして形成されていた凹凸面７ｂが穴部６２ｄ及び平坦面６２ｃとして形成された凹凸面６２ｂとされている点、が異なっている。凹凸面６１及び凹凸面６２ｂの間には、前述の光トランシーバ１と同様、絶縁性を有する放熱材Ｇが介在している。また、柱部６１ｂの形状、及び穴部６２ｄの形状は、例えば、矩形状とされている。ベース６１ａにおいて、例えば、柱部６１ｂは長手方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２のそれぞれに沿って並ぶ格子状に配列されており、穴部６２ｄも同様に格子状に配列されている。但し、柱部及び穴部の形状、大きさ、数及び配置態様は適宜変更可能である。例えば、柱部６１ｂが並ぶ長手方向Ｄ１の間隔は、柱部６１ｂが並ぶ幅方向Ｄ２の間隔よりも大きく設定されてもよい。

以上、変形例に係る光トランシーバ１Ａにおいて、放熱部品６０の凹凸面６１は複数の柱部６１ｂによって形成されており、筐体６２の凹凸面６２ｂは複数の穴部６２ｄによって形成されており、複数の柱部６１ｂ、及び複数の穴部６２ｄは、長手方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２のそれぞれに沿って配列されている。従って、凹凸面６１が複数の柱部６１ｂによって形成されて凹凸面６２ｂが複数の穴部６２ｄによって形成されることにより、凹凸面６１及び凹凸面６２ｂの表面積を増やすことができる。その結果、回路部品に接触する放熱部品６０から筐体６２への熱経路Ｊをより多く確保することができるので、放熱性を更に高めることができる。

続いて、別の変形例に係る光トランシーバ１Ｂについて図１３及び図１４を参照しながら説明する。光トランシーバ１Ｂは、前述とは形状が異なる放熱部品７０及び筐体７２を備える。放熱部品７０は凹凸面７１（第１凹凸面）を有し、筐体７２の内面７２ａには凹凸面７１に対向する凹凸面７２ｂ（第２凹凸面）が形成されている。凹凸面７１は、長手方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２の双方に延びる板状のベース７１ａと、ベース７１ａから上方に突出する複数の壁部７１ｂとによって形成されている。壁部７１ｂは、幅方向Ｄ２の両端のそれぞれに位置する第１壁部７１ｃと、第１壁部７１ｃよりも放熱部品７０の幅方向Ｄ２の中央側に位置する複数の第２壁部７１ｄとを含む。第１壁部７１ｃは、長手方向Ｄ１及び上下方向Ｄ３の双方に延びる板状とされている。第２壁部７１ｄは、長手方向Ｄ１及び上下方向Ｄ３の双方に延びる板状部７１ｅと、板状部７１ｅから幅方向Ｄ２に突出する複数の突出部７１ｆとを有する。第２壁部７１ｄの突出部７１ｆは、隣接する第２壁部７１ｄの突出部７１ｆとは干渉しない位置に配置されている。例えば、互いに隣接する第２壁部７１ｄは、それぞれ長手方向Ｄ１に突出部７１ｆが一定間隔で並ぶ櫛形形状を成し、それぞれの櫛形形状が互いに接触せずに噛み合うよう形成される。

筐体７２の凹凸面７２ｂは、長手方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２の双方に延びる平坦面７２ｃと、平坦面７２ｃから窪む複数の穴部７２ｄとによって形成されている。穴部７２ｄは、幅方向Ｄ２の両端のそれぞれに位置する第１穴部７２ｅと、第１穴部７２ｅよりも筐体７２の幅方向Ｄ２の中央側に位置する複数の第２穴部７２ｆとを含む。第１穴部７２ｅは、長手方向Ｄ１に延びると共に上下方向Ｄ３に窪んでいる。また、第２穴部７２ｆは、長手方向Ｄ１に沿って直線状に延びる直線部７２ｇと、直線部７２ｇから幅方向Ｄ２に窪む複数の窪み部７２ｈとを有する。直線部７２ｇに放熱部品７０の板状部７１ｅが入り込み、各窪み部７２ｈには放熱部品７０の突出部７１ｆが入り込む。そして、各第１穴部７２ｅに各第１壁部７１ｃが入り込むように、放熱部品７０の凹凸面７１及び筐体７２の凹凸面７２ｂが配置されており、凹凸面７１と凹凸面７２ｂとの間には放熱材Ｇが介在する。

以上、変形例に係る光トランシーバ１Ｂでは、放熱部品７０の凹凸面７１の形状、及び筐体７２の凹凸面７２ｂの形状が前述した光トランシーバ１Ａとは異なっている。この光トランシーバ１Ｂでは、放熱部品７０が長手方向Ｄ１に延びる部位（例えば第１壁部７１ｃ及び板状部７１ｅ）と幅方向Ｄ２に延びる部位（例えば突出部７１ｆ）とを有し、これらの部位が入り込む部位（例えば第１穴部７２ｅ、直線部７２ｇ及び窪み部７２ｈ）を筐体７２が有するので、凹凸面７１，７２ｂの表面積を広くすることができる。従って、熱経路Ｊをより多く確保することができるので、放熱性を更に高めることができる。

次に、更なる別の変形例に係る光トランシーバ１Ｃについて図１５及び図１６を参照しながら説明する。前述した光トランシーバ１では、放熱部品５０の凹凸面５１、及び筐体２の凹凸面７ｂが矩形波状であったが、光トランシーバ１Ｃでは、放熱部品８０の凹凸面８１（第１凹凸面）、及び筐体８２の凹凸面８２ｂ（第２凹凸面）が台形状とされている。放熱部品８０の凹凸面８１は底面８１ａ、傾斜面８１ｃ及び頂面８１ｄを有し、底面８１ａ、傾斜面８１ｃ及び頂面８１ｄが幅方向Ｄ２に沿って並ぶことによって凹凸面８１が形成されている。筐体８２の凹凸面８２ｂは底面８２ｃ、傾斜面８２ｄ及び頂面８２ｅを有し、底面８２ｃ、傾斜面８２ｄ及び頂面８２ｅが幅方向Ｄ２に沿って並ぶことによって凹凸面８２ｂが形成されている。放熱部品８０の底面８１ａ、傾斜面８１ｃ及び頂面８１ｄのそれぞれは、筐体８２の頂面８２ｅ、傾斜面８２ｄ及び底面８２ｃのそれぞれに対向する。凹凸面８１と凹凸面８２ｂとの間には、前述と同様、放熱材Ｇが介在する。以上、傾斜面８１ｃを含む凹凸面８１が形成された放熱部品８０、及び傾斜面８２ｄを含む凹凸面８２ｂが形成された筐体８２を備える光トランシーバ１Ｃであっても、前述と同様に放熱部品８０を介した筐体８２への熱経路Ｊが確保されるので放熱性を高めることができる。

以上、本開示に係る光トランシーバの実施形態及び変形例を含む複数の例のそれぞれについて説明した。しかしながら、本発明に係る光トランシーバは、前述した例に限定されない。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、前述の実施形態では、凸部を有する放熱部品、及び凹部を有する筐体について例示した。しかしながら、凹部を有する放熱部品、及び凸部を有する筐体を備えた光トランシーバであってもよく、放熱部品及び筐体のそれぞれの凹凸面の態様は適宜変更可能である。

また、前述の実施形態では、ベール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、本発明に係る光トランシーバは、ベール５を備えるものでなくてもよく、例えば、ベール５に代えて筐体２から前方に延び出すプルタブを備えていてもよい。更に、光トランシーバの種類、及び光トランシーバの各部品の構成は、上記の実施形態及び変形例に限られず、適宜変更可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…光トランシーバ、２…筐体、２ａ…凹部、４…光レセプタクル、４Ａ…スリーブ、５…ベール、６…スライダ、７…上筐体、７ａ…内面、７ｂ…凹凸面（第２凹凸面）、７ｃ…凹部、７ｄ…凸部、７ｅ…底面、７ｆ…頂面、７ｇ…側面、８…下筐体、９…光合波器、９ａ…突出部、９ｂ…底部、１０…光分波器、１０ａ…突出部、１０ｂ…底部、１１…ＴＯＳＡ、１２…ＲＯＳＡ、１３…回路基板、１３ｂ…第１面、１３ｃ…凹部、１４…ＦＰＣ、１５…第１回路基板、１６…第２回路基板、１７…ＬＤドライバ（回路部品）、１８…ＤＳＰ（回路部品）、２０…ＯＳＡ、２３…電気コネクタ、２３ａ…凸部、２３ｂ…凹部、３０…第１保持部材、４０…第２保持部材、５０…放熱部品、５１…凹凸面（第１凹凸面）、５２…凹部、５２ａ…底面、５３…凸部、５３ａ…頂面、５３ｂ…側面、５５…放熱部、５５ａ…面、５５ｂ…板状部、５６…保持部品、５６ａ…凹部、５７…挟み部、５８…第１突出部、５９…第２突出部、６０…放熱部品、６１…凹凸面（第１凹凸面）、６１ａ…ベース、６１ｂ…柱部、６２…筐体、６２ａ…内面、６２ｂ…凹凸面（第２凹凸面）、６２ｃ…平坦面、６２ｄ…穴部、７０…放熱部品、７１…凹凸面（第１凹凸面）、７１ａ…ベース、７１ｂ…壁部、７１ｃ…第１壁部、７１ｄ…第２壁部、７１ｅ…板状部、７１ｆ…突出部、７２…筐体、７２ａ…内面、７２ｂ…凹凸面（第２凹凸面）、７２ｃ…平坦面、７２ｄ…穴部、７２ｅ…第１穴部、７２ｆ…第２穴部、７２ｇ…直線部、７２ｈ…窪み部、８０…放熱部品、８１…凹凸面（第１凹凸面）、８１ａ…底面、８１ｃ…傾斜面、８１ｄ…頂面、８２…筐体、８２ｂ…凹凸面（第２凹凸面）、８２ｃ…底面、８２ｄ…傾斜面、８２ｅ…頂面、Ｃ…簡易コネクタ、Ｄ１…長手方向、Ｄ２…幅方向、Ｄ３…上下方向、Ｆ…内部ファイバ、Ｆ１…第１内部ファイバ、Ｆ２…第２内部ファイバ、Ｇ…放熱材、Ｊ…熱経路、Ｋ…隙間、Ｓ…空間。

Claims (5)

1. 長手方向に延びる直方体状の外形を有する光トランシーバであって、
   第１面を有し、前記第１面の面上に回路部品が実装された平板状の回路基板と、
   前記回路基板の前記長手方向の一端に嵌合する電気コネクタと、
   前記第１面の面上に固定されると共に前記回路部品に接触する放熱部品と、
   内部に内部空間を有し、前記内部空間に前記回路基板及び前記放熱部品を内包し、前記長手方向の一端において前記電気コネクタを保持する筐体と、
   を備え、
   前記放熱部品は、前記第１面と平行に第１凹凸面を有し、
   前記筐体は、前記内部に前記第１凹凸面に対向する第２凹凸面を有し、
   前記第１凹凸面及び前記第２凹凸面は、前記第１面の法線方向において前記第１凹凸面の凸部が前記第２凹凸面の凹部に入り込むと共に、前記第１凹凸面の凹部に前記第２凹凸面の凸部が入り込むように配置され、
   前記第１凹凸面及び前記第２凹凸面は、それぞれの側面の間にそれぞれの前記側面に接触する放熱材が充填されている、
   光トランシーバ。
2. 前記放熱材は、可塑性を有し、前記第１凹凸面と前記第２凹凸面との相対的な変位によって加えられる応力に対して変形可能である、
   請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記放熱材は、放熱ゲルである、
   請求項２に記載の光トランシーバ。
4. 前記第１凹凸面及び前記第２凹凸面は、それぞれ前記長手方向に延びている、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光トランシーバ。
5. 前記第１凹凸面及び前記第２凹凸面の一方は、それぞれ前記第１面の法線方向に延びる複数の柱部によって形成されており、
   前記第１凹凸面及び前記第２凹凸面の他方は、前記第１面の法線方向に延びると共に前記複数の柱部のそれぞれが入り込む複数の穴部によって形成されており、
   前記複数の柱部、及び前記複数の穴部は、前記長手方向、及び前記長手方向に交差する幅方向のそれぞれに沿って配列されている、
   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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