JP3381985B2 - 光伝送モジュールの実装構造 - Google Patents
光伝送モジュールの実装構造Info
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- JP3381985B2 JP3381985B2 JP31347393A JP31347393A JP3381985B2 JP 3381985 B2 JP3381985 B2 JP 3381985B2 JP 31347393 A JP31347393 A JP 31347393A JP 31347393 A JP31347393 A JP 31347393A JP 3381985 B2 JP3381985 B2 JP 3381985B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
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- module
- light receiving
- optical transmission
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- Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光伝送モジュールの実
装構造に係り、特に、光ファイバ通信における光受信モ
ジュールと回路基板とを実装した光伝送モジュールの実
装構造に関する。
装構造に係り、特に、光ファイバ通信における光受信モ
ジュールと回路基板とを実装した光伝送モジュールの実
装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ通信の適用分野が拡大
しており、キーデバイスである光伝送モジュールの小型
化、高信頼化に対する要求が高まっている。そして、こ
れらを満足するような光受信モジュールと回路基板とを
実装した光伝送モジュールの実装構造の開発が急ピッチ
で進められている。
しており、キーデバイスである光伝送モジュールの小型
化、高信頼化に対する要求が高まっている。そして、こ
れらを満足するような光受信モジュールと回路基板とを
実装した光伝送モジュールの実装構造の開発が急ピッチ
で進められている。
【０００３】この種の受光素子モジュールと回路基板と
を実装した光伝送モジュールの実装構造に関する従来技
術として、受光素子モジュールのケースが円筒形ケース
であり、これにプラスチック製のモールドケースを装着
し、そのモールドケースに設けられたスリット部を光伝
送モジュールの外装ケースにはめ込んで実装する構造の
ものが知られている。
を実装した光伝送モジュールの実装構造に関する従来技
術として、受光素子モジュールのケースが円筒形ケース
であり、これにプラスチック製のモールドケースを装着
し、そのモールドケースに設けられたスリット部を光伝
送モジュールの外装ケースにはめ込んで実装する構造の
ものが知られている。
【０００４】なお、この種の光伝送モジュールの実装構
造に関する従来技術として、例えば、電気情報通信学会
機構デバイス技術研究報告、ＥＭＤ９２−６２『光イン
タフェース用小形発光／受光モジュールの量産に適した
実装構造』等に記載された技術が知られている。
造に関する従来技術として、例えば、電気情報通信学会
機構デバイス技術研究報告、ＥＭＤ９２−６２『光イン
タフェース用小形発光／受光モジュールの量産に適した
実装構造』等に記載された技術が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、受光
素子モジュール及び回路基板が完全に固定されていない
ため、受光素子モジュールに付随した光ファイバ部に張
力が加えられると、受光素子モジュールと回路基板とを
接続するリードの回路基板との接続部に直接応力が加わ
ることになり、リードの接続の信頼性を保証することが
できず、リードの接続部が破損することがあるという問
題点を有している。
素子モジュール及び回路基板が完全に固定されていない
ため、受光素子モジュールに付随した光ファイバ部に張
力が加えられると、受光素子モジュールと回路基板とを
接続するリードの回路基板との接続部に直接応力が加わ
ることになり、リードの接続の信頼性を保証することが
できず、リードの接続部が破損することがあるという問
題点を有している。
【０００６】また、前記従来技術は、受光素子モジュー
ルが円筒形のケース構造になっており、リードがケース
端面に円状に配置されることになるため、このリードを
回路基板に接続する際の作業性を考えて、リード長にあ
る程度の余長が設けられ、このリードを平面上の基板に
接続するため、リードが曲線状に成形されている。
ルが円筒形のケース構造になっており、リードがケース
端面に円状に配置されることになるため、このリードを
回路基板に接続する際の作業性を考えて、リード長にあ
る程度の余長が設けられ、このリードを平面上の基板に
接続するため、リードが曲線状に成形されている。
【０００７】前記従来技術は、このような構成を有する
ため、熱ストレスによってリードの接続部に加わる応力
が、リードの余長分で緩和されるものの、組立作業性が
悪いという問題点を有し、リード長が長く、曲線状に成
形されいるため、回路的にインダクタンス成分が付加さ
れることになるという問題点を有している。
ため、熱ストレスによってリードの接続部に加わる応力
が、リードの余長分で緩和されるものの、組立作業性が
悪いという問題点を有し、リード長が長く、曲線状に成
形されいるため、回路的にインダクタンス成分が付加さ
れることになるという問題点を有している。
【０００８】このインダクタンス成分は、回路動作上、
信号の立上がり、立下がり時にリンギングを発生させ、
浮遊容量と結合して共振現象を発生させる等、高周波信
号処理に悪影響を及ぼし信号の伝送特性を劣化させる要
因となっている。
信号の立上がり、立下がり時にリンギングを発生させ、
浮遊容量と結合して共振現象を発生させる等、高周波信
号処理に悪影響を及ぼし信号の伝送特性を劣化させる要
因となっている。
【０００９】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、小型でかつ信頼性が高く、組立性が容易な光伝
送モジュールの実装構造を提供することにある。
解決し、小型でかつ信頼性が高く、組立性が容易な光伝
送モジュールの実装構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決しようとする手段】本発明によれば前記目
的は、受光素子モジュールと回路基板とを同一のベース
上に固定することにより、また、受光素子モジュールの
リードを、水平方向に横一列に、かつ、回路基板上のパ
ッドあるいはスルーホールと平行となるように配置する
ことにより達成される。
的は、受光素子モジュールと回路基板とを同一のベース
上に固定することにより、また、受光素子モジュールの
リードを、水平方向に横一列に、かつ、回路基板上のパ
ッドあるいはスルーホールと平行となるように配置する
ことにより達成される。
【００１１】また、前記目的は、前記ベース上に、受光
素子モジュール及び回路基板を装着するためのピン等の
位置決め用の手段をそれぞれに設けることにより、ま
た、受光素子モジュール及び回路基板を、ネジあるいは
リベット等の手段によって、ベースに直接固定すること
により達成される。
素子モジュール及び回路基板を装着するためのピン等の
位置決め用の手段をそれぞれに設けることにより、ま
た、受光素子モジュール及び回路基板を、ネジあるいは
リベット等の手段によって、ベースに直接固定すること
により達成される。
【００１２】さらに、前記目的は、ベースの材質とし
て、受光素子モジュールのパッケージケース、リード及
び回路基板の材質とほぼ等しい線膨張係数を有する材料
を用いることにより達成される。
て、受光素子モジュールのパッケージケース、リード及
び回路基板の材質とほぼ等しい線膨張係数を有する材料
を用いることにより達成される。
【００１３】
【作用】本発明は、受光素子モジュールと回路基板とを
同一のベース上に固定し、さらに、受光素子モジュール
をベース上にネジまたはリベット等で完全に固定してい
るので、外力によるリード接続部への応力の加担を抑え
ることができる。また、ベース上に受光素子モジュール
及び回路基板実装用の位置決め手段が設けられているの
で、リードを回路基板上に接続する際の位置合わせを容
易に行うことができる。また、本発明は、ベースの材質
として、受光素子モジュールのパッケージケース、リー
ド、回路基板の材質の線膨張係数とほぼ等しい材料（例
えば、圧延鋼板）を用いているので、熱ストレスによる
応力が加わることを防止することができる。
同一のベース上に固定し、さらに、受光素子モジュール
をベース上にネジまたはリベット等で完全に固定してい
るので、外力によるリード接続部への応力の加担を抑え
ることができる。また、ベース上に受光素子モジュール
及び回路基板実装用の位置決め手段が設けられているの
で、リードを回路基板上に接続する際の位置合わせを容
易に行うことができる。また、本発明は、ベースの材質
として、受光素子モジュールのパッケージケース、リー
ド、回路基板の材質の線膨張係数とほぼ等しい材料（例
えば、圧延鋼板）を用いているので、熱ストレスによる
応力が加わることを防止することができる。
【００１４】本発明は、前述した構成を備えることによ
り、応力の問題を解決することができ、リードの接続に
充分な信頼性を得ることができるので、受光素子モジュ
ールのリード端子の長さを充分に短くすることができ、
光伝送モジュールの小型化、特性の向上を図ることがで
きる。
り、応力の問題を解決することができ、リードの接続に
充分な信頼性を得ることができるので、受光素子モジュ
ールのリード端子の長さを充分に短くすることができ、
光伝送モジュールの小型化、特性の向上を図ることがで
きる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明による光伝送モジュールの実装
構造の一実施例を図面により詳細に説明する。
構造の一実施例を図面により詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例による光伝送モジ
ュールの一部破断側面図、図２は本発明の一実施例の一
部破断平面図、図３は本発明の一実施例の要部の側面
図、図４は本発明の一実施例の要部の平面図である。図
１〜図４において、１は上ケース、２は下ケース、３は
ベース、４はピンＡ、５はピンＢ、６はＡＰＤモジュー
ル、７は回路基板、８はネジＡ、９はネジＢ、１０は端
子、１１はダボ、１２はリードである。
ュールの一部破断側面図、図２は本発明の一実施例の一
部破断平面図、図３は本発明の一実施例の要部の側面
図、図４は本発明の一実施例の要部の平面図である。図
１〜図４において、１は上ケース、２は下ケース、３は
ベース、４はピンＡ、５はピンＢ、６はＡＰＤモジュー
ル、７は回路基板、８はネジＡ、９はネジＢ、１０は端
子、１１はダボ、１２はリードである。
【００１７】図１〜図４に示す本発明の一実施例による
光伝送モジュールは、受光素子モジュールであるＡＰＤ
モジュール６と、回路基板７とをベース３に固定して、
上ケース１及び下ケース２により形成されるケース内に
収納して構成される。
光伝送モジュールは、受光素子モジュールであるＡＰＤ
モジュール６と、回路基板７とをベース３に固定して、
上ケース１及び下ケース２により形成されるケース内に
収納して構成される。
【００１８】このような本発明の一実施例による光伝送
モジュールにおいて、ＡＰＤモジュール６は、ＫＯＶＡ
Ｒ等の材料により形成されるパッケージケース内に、受
光素子であるＡＰＤ(Avalanche Photo-diode）素子と該
素子の出力を増幅する前置増幅回路を構成する回路部品
とを実装し、かつ、レンズ、スリーブ、フェルール、フ
ァイバ等の光伝送系の構成部品を結合して気密封止を施
した受光素子モジュールである。そして、このＡＰＤモ
ジュール６のリード１２は、水平方向に横一列に、か
つ、回路基板７上のパッドあるいはスルーホールと平行
となるように配置されている。
モジュールにおいて、ＡＰＤモジュール６は、ＫＯＶＡ
Ｒ等の材料により形成されるパッケージケース内に、受
光素子であるＡＰＤ(Avalanche Photo-diode）素子と該
素子の出力を増幅する前置増幅回路を構成する回路部品
とを実装し、かつ、レンズ、スリーブ、フェルール、フ
ァイバ等の光伝送系の構成部品を結合して気密封止を施
した受光素子モジュールである。そして、このＡＰＤモ
ジュール６のリード１２は、水平方向に横一列に、か
つ、回路基板７上のパッドあるいはスルーホールと平行
となるように配置されている。
【００１９】また、回路基板７は、アルミナ等により形
成され、前記ＡＰＤモジュール６内の前置増幅回路から
の出力信号をさらに増幅する増幅回路、及び、信号を制
御する制御回路を構成する回路部品を搭載している。そ
して、回路基板７のＡＰＤモジュール側の端部には、前
記ＡＰＤモジュール６からのリード１２を接続するため
のパッドあるいはスルーホールが配置されている。
成され、前記ＡＰＤモジュール６内の前置増幅回路から
の出力信号をさらに増幅する増幅回路、及び、信号を制
御する制御回路を構成する回路部品を搭載している。そ
して、回路基板７のＡＰＤモジュール側の端部には、前
記ＡＰＤモジュール６からのリード１２を接続するため
のパッドあるいはスルーホールが配置されている。
【００２０】ベース３は、ＳＰＣＣ等の材料で形成され
ており、このベース３には、ＡＰＤモジュール６の実装
位置を決めるためのダボ１１が２ヶ所に施されており、
さらに、ＡＰＤモジュール６のパッケージをネジ止めす
るためのバーリングネジ穴が設けられており、また、回
路基板７を固定するピンＡ４が２ヶ所カシメ固定されて
いる。そして、ベース３は、本発明の一実施例による光
伝送モジュールを構成する下ケース２にカシメ固定され
る。
ており、このベース３には、ＡＰＤモジュール６の実装
位置を決めるためのダボ１１が２ヶ所に施されており、
さらに、ＡＰＤモジュール６のパッケージをネジ止めす
るためのバーリングネジ穴が設けられており、また、回
路基板７を固定するピンＡ４が２ヶ所カシメ固定されて
いる。そして、ベース３は、本発明の一実施例による光
伝送モジュールを構成する下ケース２にカシメ固定され
る。
【００２１】回路基板７は、半田付けされた端子１０を
有し、この端子１０は、下ケース２の底部から外部に突
出している。また、この回路基板７には、ピンＡ４を挿
入する穴が開けられており、ピンＡ４に回路基板７の穴
を嵌め込むことにより、回路基板７はベース３に固定さ
れる。
有し、この端子１０は、下ケース２の底部から外部に突
出している。また、この回路基板７には、ピンＡ４を挿
入する穴が開けられており、ピンＡ４に回路基板７の穴
を嵌め込むことにより、回路基板７はベース３に固定さ
れる。
【００２２】そして、ＡＰＤモジュール６は、ベース３
にネジＡ８により完全固定される。ＡＰＤモジュール６
と回路基板７とを同一ベース３上に固定した後、ＡＰＤ
モジュール６のＫＯＶＡＲ等の材料により形成されてい
るリード１２の端子を回路基板７のパッドまたはスルー
ホールに半田により接続する。
にネジＡ８により完全固定される。ＡＰＤモジュール６
と回路基板７とを同一ベース３上に固定した後、ＡＰＤ
モジュール６のＫＯＶＡＲ等の材料により形成されてい
るリード１２の端子を回路基板７のパッドまたはスルー
ホールに半田により接続する。
【００２３】上ケース１は、下ケース２の上に被せら
れ、ネジＢ９によって固定される。上ケース１には、ピ
ンＡ４と同一の構造のピンＢ５がカシメ固定されてお
り、これが上ケース１をかぶせると、回路基板７を上か
ら押さえ込むように作用し、これにより、回路基板７が
完全に固定される。
れ、ネジＢ９によって固定される。上ケース１には、ピ
ンＡ４と同一の構造のピンＢ５がカシメ固定されてお
り、これが上ケース１をかぶせると、回路基板７を上か
ら押さえ込むように作用し、これにより、回路基板７が
完全に固定される。
【００２４】なお、前述した本発明の一実施例は、ＡＰ
Ｄモジュール６のリード１２の出口と回路基板７の表面
との位置に段差があったため、リード１２に曲げ段差を
設けているが、リード１２は、直線状のリード形状が望
ましく、回路基板７の下ケース２の底面からの距離を少
し大きくすることにより、リード１２を直線状のリード
形状とすることができる。また、受光素子は、ＡＰＤ素
子でなく、ＰＤ(Photo-diode）素子であってもよい。ま
た、ＡＰＤモジュール６の固定はリベットによって行っ
てもよい。
Ｄモジュール６のリード１２の出口と回路基板７の表面
との位置に段差があったため、リード１２に曲げ段差を
設けているが、リード１２は、直線状のリード形状が望
ましく、回路基板７の下ケース２の底面からの距離を少
し大きくすることにより、リード１２を直線状のリード
形状とすることができる。また、受光素子は、ＡＰＤ素
子でなく、ＰＤ(Photo-diode）素子であってもよい。ま
た、ＡＰＤモジュール６の固定はリベットによって行っ
てもよい。
【００２５】前述した本発明の一実施例によれば、受光
素子モジュールと回路基板とをベース上に固定し、さら
に、受光素子モジュールをベース上にネジ、リベット等
で完全固定しているので、受光素子モジュールと回路基
板とを接続するリード接続部に、外力による応力が加わ
ることを抑えることができる。また、本発明の一実施例
によれば、ベース上に受光素子モジュール及び回路基板
実装用の位置決め手段が設けられているので、前記リー
ドを回路基板上に接続させる際の位置合わせを容易に行
うことができる。
素子モジュールと回路基板とをベース上に固定し、さら
に、受光素子モジュールをベース上にネジ、リベット等
で完全固定しているので、受光素子モジュールと回路基
板とを接続するリード接続部に、外力による応力が加わ
ることを抑えることができる。また、本発明の一実施例
によれば、ベース上に受光素子モジュール及び回路基板
実装用の位置決め手段が設けられているので、前記リー
ドを回路基板上に接続させる際の位置合わせを容易に行
うことができる。
【００２６】また、本発明の一実施例は、ベースの材質
として、受光素子モジュールのパッケージケース、受光
素子モジュールと回路基板とを接続するリードの材質
（共にＫＯＶＡＲ）、回路基板の材質（アルミナ）の線
膨張係数とほぼ等しい材料（ＳＰＣＣ）を選定している
ので、熱ストレスによるリードと基板との接続部にかか
る応力を緩和することができ、リード接続の信頼性の向
上を図ることができる。さらに、前述した本発明の一実
施例は、リード長が極力短くなるように、受光素子モジ
ュールと回路基板とを配置したため、光伝送モジュール
の小型化、特性の向上を図ることができる。
として、受光素子モジュールのパッケージケース、受光
素子モジュールと回路基板とを接続するリードの材質
（共にＫＯＶＡＲ）、回路基板の材質（アルミナ）の線
膨張係数とほぼ等しい材料（ＳＰＣＣ）を選定している
ので、熱ストレスによるリードと基板との接続部にかか
る応力を緩和することができ、リード接続の信頼性の向
上を図ることができる。さらに、前述した本発明の一実
施例は、リード長が極力短くなるように、受光素子モジ
ュールと回路基板とを配置したため、光伝送モジュール
の小型化、特性の向上を図ることができる。
【００２７】なお、前述した本発明の一実施例におい
て、熱ストレスによるリード接続部の応力を計算したと
ころ、０.１３［ｋｇｆ／mm2］であった。ＳＯＰタイプ
のＩＣをガラスエポキシ基板に実装した場合の同様の計
算結果が、０．３８［ｋｇｆ／mm2］であるので、本発
明の一実施例の構造におけるリード接続の信頼性が充分
確保されていることが確認された。
て、熱ストレスによるリード接続部の応力を計算したと
ころ、０.１３［ｋｇｆ／mm2］であった。ＳＯＰタイプ
のＩＣをガラスエポキシ基板に実装した場合の同様の計
算結果が、０．３８［ｋｇｆ／mm2］であるので、本発
明の一実施例の構造におけるリード接続の信頼性が充分
確保されていることが確認された。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
伝送モジュールを小型に構成することができ、かつ、信
頼性の高いものとすることができる。
伝送モジュールを小型に構成することができ、かつ、信
頼性の高いものとすることができる。
【図１】本発明の一実施例による光伝送モジュールの一
部破断側面図である。
部破断側面図である。
【図２】本発明の一実施例の一部破断平面図である。
【図３】本発明の一実施例の要部の側面図である。
【図４】本発明の一実施例の要部の平面図である。
１ 上ケース
２ 下ケース
３ ベース
４ ピンＡ
５ ピンＢ
６ ＡＰＤモジュール
７ 回路基板
８ ネジＡ
９ ネジＢ
１０ 端子
１１ ダボ
１２ リード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 池之上 実
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地
株式会社 日立製作所 情報通信事業部
内
(72)発明者 岩藤 泰典
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地
株式会社 日立製作所 情報通信事業部
内
(72)発明者 武田 准樹
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地
株式会社 日立製作所 情報通信事業部
内
(56)参考文献 特開 平５−142451（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 受光素子と該素子の出力を増幅する前置
増幅回路を構成する回路部品とをパッケージのケース内
に実装し、かつ、光伝送系構成部品を結合して気密封止
を施した受光素子モジュールと、前記前置増幅回路から
の出力信号をさらに増幅する増幅回路、及び、信号を制
御する制御回路を構成する回路部品を搭載した回路基板
と、受光素子モジュールと前記回路基板とを電気的に接
続するための受光素子モジュールから突出したリードと
を実装し、前記受光素子モジュールと前記回路基板とを
同一ベース上に位置決め用の手段により固定して実装し
たことを特徴とする光伝送モジュールの実装構造。 - 【請求項２】 前記リードが、水平方向に横一列に、か
つ、前記回路基板のリード接続用のパッドあるいはスル
ーホール列と平行となるように配置され、半田付け等の
手段で回路基板に接続されることを特徴とする請求項１
記載の光伝送モジュールの実装構造。 - 【請求項３】 前記ベース上に、前記受光素子モジュー
ルをネジあるいはリベット等の手段によって固定したこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の光伝送モジュール
の実装構造。 - 【請求項４】 前記ベースの材質を、前記受光素子モジ
ュールのパッケージケース、前記リード及び前記回路基
板の材質とほぼ等しい線膨張係数を有する材料としたこ
とを特徴とする請求項１ないし３のうち１記載の光伝送
モジュールの実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31347393A JP3381985B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 光伝送モジュールの実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31347393A JP3381985B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 光伝送モジュールの実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168060A JPH07168060A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3381985B2 true JP3381985B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=18041732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31347393A Expired - Lifetime JP3381985B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 光伝送モジュールの実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381985B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000299523A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Hitachi Ltd | 放熱フィン一体型表面実装光素子モジュール及びこれを用いた光伝送モジュール |
| JP2005094507A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ｌａｎカード |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP31347393A patent/JP3381985B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07168060A (ja) | 1995-07-04 |
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