JP3899878B2 - 基板装着用デバイス - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上にコネクタ嵌合により装着される基板装着用デバイスに係り、特に、着脱が容易で、固定が確実で、放熱効果の大な基板装着用デバイスであって、とりわけ光通信デバイスに好適な基板装着用デバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ハウジング内に電気部品やその他の部品を収容したデバイスをプリント基板等の母体に取り付ける際に、半田付けなどで恒久的に固定する場合と、プリント基板に固定されたソケット等の固定具(兼電気的接続具)に装着して着脱を可能にする場合とがある。ここでは、後者の形態のデバイスを基板装着用デバイスと呼ぶ。
【0003】
基板装着用デバイスの一例として光通信デバイスについて説明する。
【0004】
光通信においては、光ファイバ伝送路における光信号と通信処理装置における電気信号とを相互に変換する光送信器及び光受信器が必要になる。光送信器と光受信器とを一体に構成したものを光トランシーバと呼ぶ。ここでは、光送信器、光受信器、光トランシーバを総称して光通信デバイスと呼ぶことにする。
【0005】
一般に、光トランシーバは、図12に示されるように、電気信号により発光モジュールを駆動して光信号を出力する1つの送信部101と、光信号を受光モジュールで電気信号に変換して増幅する1つの受信部102とを一体化したものである。
【0006】
光トランシーバは、通信処理を行う回路基板に部品として搭載される。さらに、その回路基板が通信処理装置の筐体に収容される。
【0007】
従来の光トランシーバは、図13(a)に示されるように、単体の光素子111をパッケージ112に収容しそのパッケージ112にリード113を取り付けて光素子モジュール118を構成し、その光素子モジュール118を図13(b)に示されるように、光トランシーバ内の基板119に取り付けた形態で利用されている。114は光素子に集光するレンズ、115は光素子を固定するマウントベース、116は光素子をリードに繋ぐワイヤボンディングである。パッケージ112に挿入された光ファイバ117は光ファイバ一体型の場合を示している。また、109は光トランシーバ基板の配線パターン、108は電気信号を処理するICモジュールである。ICモジュール108の中には、図13(c)に示されるように、ICチップ107が収容され、そのICチップ107はワイヤボンディング106を介してリード105に接続されている。
【0008】
また、光素子モジュール118に伝送路の光ファイバを結合させるために、図14に示されるように、光トランシーバ121のハウジング122には光ファイバのコネクタを差し込むレセプタクル123が形成される。このような形態の光トランシーバ121をレセプタクル型という。このレセプタクル123の端面が回路基板の端部に位置するように光トランシーバ121を回路基板に配置、実装し、さらに、レセプタクル123の端面が通信処理装置の筐体の正面パネルから開口するように回路基板を配置することになる。ただし、レセプタクルを用いず、光素子モジュールに直接結合させた光ファイバ117を光トランシーバから伸ばし出し、その光ファイバ117にコネクタを取り付けるようにしたピッグテイル型も実現可能である。
【0009】
光トランシーバ121を回路基板に電気的に接続かつ機械的に固定する方法としては、光トランシーバ121のハウジング122から出したリード124を回路基板に半田付けする方法がある。また、ピッグテイル型の場合、光トランシーバのハウジングと相手の回路基板とに雌雄のコネクタを実装しておき、このコネクタを嵌合させる方法でもよい。
【0010】
このようにコネクタで装着するピッグテイル型の光通信デバイスは、基板装着用デバイスである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光トランシーバは、送信部及び受信部を1つずつしか持たない。従って、多チャンネルの通信を処理するためには、多数の光トランシーバを使用することになる。多数の光トランシーバをスペースの限られた通信処理装置に収容するには光トランシーバを小型化する必要がある。しかし、従来技術では光トランシーバを小型化できたとしても、多数の光トランシーバを回路基板上に配置することには、まだ、いくつかの問題があった。
【0012】
例えば、ハウジングと相手の回路基板とに雌雄のコネクタを実装しておき、このコネクタを嵌合させる方法を採用した場合、メンテナンスやチャンネル変更のためにハウジングを取り外す際に、コネクタの嵌合による保持力に抗してハウジングを取り外す作業に力を要する。回路基板に多数の光トランシーバが混雑配置された中で、ハウジングを掴む手に力を入れることは困難である。
【0013】
また、これとは逆に、コネクタの嵌合による保持力が弱い場合、振動や衝撃が通信処理装置に加わったときに、振動や衝撃による離脱力に耐えられず、コネクタが緩んで信号伝達に障害を生じたり、光トランシーバが回路基板から脱落してしまうことがある。
【0014】
一般には、回路基板にコネクタ(ソケットを含む)で固定されたモジュールを耐振動のためにロックする機構として、モジュールのハウジングに、回路基板に形成された貫通穴を貫通してこの回路基板の反対面に掛合するフック部を形成することが行われている。しかし、このようなロック機構は、モジュールを取り外す際にフック部の掛合を解除するには回路基板の反対面からアクセスする必要がある。ハウジング本体を持つために回路基板の表側からもアクセスするので、回路基板の両面からアクセスする作業が必要となり、作業性が良くない。
【0015】
また、仮に光トランシーバを小型化して、例えば、従来の2チャンネル用光トランシーバの大きさに8チャンネル分を集約したとすると、発熱量は単純計算で4倍になる。このように電気回路の集約化には発熱量の増大が伴う。
【0016】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、着脱が容易で、固定が確実で、放熱効果の大な基板装着用デバイスであって、とりわけ光通信デバイスに好適な基板装着用デバイスを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、少なくとも電気部品を収容するハウジング内に前記電気部品からの信号をハウジング外の回路基板へ取り出す接続用コネクタをハウジングの底部に臨ませて設けることにより、この接続用コネクタを前記回路基板上の相手側コネクタに嵌合させたときに前記ハウジングが前記回路基板に固定されるように構成し、このハウジングの一側に前記ハウジングを前記回路基板上の相手側コネクタから取り外すリリース部材を設け、前記リリース部材は前記回路基板に対して起立傾倒自在なレバー部と、そのレバー部の下端でホスト回路基板に対して水平な方向に折曲しているエルボ部とを有すると共に、前記レバー部は前記エルボ部の先端に設けられたピンにより前記ハウジングに回転可能に取り付けたものである。
【0018】
前記ハウジングの一側に設けられた前記リリース部材は前記ハウジングの幅よりも狭く形成されると共に、前記ハウジングの側壁間に挟まれるように設けられ、前記ハウジングには前記リリース部材に干渉してレバー部を傾倒させないように保持するラッチ部を形成してもよい。
【0019】
前記リリース部材は、前記レバー部が起立しているときに前記回路基板に形成された貫通穴を貫通して前記回路基板の反対面に掛合するフック部を有してもよい。
【0020】
前記ハウジングは、複数の光素子と前記電気部品としてのICチップとを収容してもよい。
【0021】
前記ハウジングの片端側部よりハウジング内に前記光素子に結合させる多芯フラット光ファイバの一端を挿入してもよい。
【0022】
前記ハウジングの反対端側部に前記リリース部材を取り付けてもよい。
【0023】
前記ハウジング及び前記リリース部材が金属製であってもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0025】
図1に示されるように、本発明に係る基板装着用デバイスである光通信デバイスは、複数の光素子及びICチップを収容したハウジング1内に多芯フラット光ファイバ(テープファイバとも言う)2の一端を挿入し、この多芯フラット光ファイバ2の反対端に多芯一括光コネクタ3を取り付けたピッグテイル型の光通信デバイスである。ハウジング1内では多芯フラット光ファイバ2の各芯の光ファイバに臨ませて各光素子が配置されている。
【0026】
ここでは、多芯フラット光ファイバ2には、シングルモードファイバφ0.25mm×8本を0.25mmピッチで平行に並べた8芯フラット光ファイバを使用している。この8芯フラット光ファイバ2の一端がハウジング1内に挿入され、ハウジング1内に固定されている。8芯フラット光ファイバ2の反対端には8芯一括光コネクタ3が取り付けられている。
【0027】
ハウジング1は、金属製(アルミ)で略直方体状に形成されている。このハウジング1の多芯フラット光ファイバ挿入端の反対端には、光通信デバイスをホスト回路基板から取り外すときに傾倒させるリリース部材4が設けられている。
【0028】
ハウジング1の内部には底部に臨ませて接続用コネクタ5が収容されている。この接続用コネクタ5は、ICチップからの信号をハウジング外のホスト回路基板6へ取り出すと共に、光通信デバイスをホスト回路基板6に固定するためのもので、接続用コネクタ5が雌であればホスト回路基板6上の相手側コネクタ7が雄である。接続用コネクタ5と相手側コネクタ7との雌雄は逆でもよい。
【0029】
図2に示されるように、本発明に係る光通信デバイスのハウジング1は、下ハウジング21と上ハウジング22とに2分割形成されている。このうち下ハウジング21は、底面とその周囲を囲む側壁とからなり、光通信デバイス基板23を収容する空間を形成するものである。上ハウジング22は、上記収容空間の上部を閉じるものであると共に、表面に多数の凹凸(図示せず)を形成して放熱を図るものである。
【0030】
光通信デバイス基板23には、表面に配線パターンが形成されていると共に光素子用基板(シリコン基板)24とICチップ25とが搭載されている。この光通信デバイス基板23の裏面に接続用コネクタ5が取り付けられている。
【0031】
ハウジング1の底面には相手側コネクタ7を挿入する入口26が形成されている。接続用コネクタ5の下端が入口26とほぼ同じ高さに位置することにより、接続用コネクタ5を相手側コネクタ7に嵌合させたとき、ハウジング1の底面がホスト回路基板6にほぼ接することになる。
【0032】
光素子用基板24上には複数の光素子27が一直線上に並べて搭載されている。これら光素子27とICチップ25とがワイヤボンディング28で接続されている。また、光素子用基板24上に多芯フラット光ファイバ2の先端が載せて固定されている。上ハウジング22により下ハウジング21の上部を閉じることにより、多芯フラット光ファイバ2が上下ハウジングの閉じ合わせ部分からハウジング1内に挿入されている状態となる。
【0033】
ハウジング1内には、多芯フラット光ファイバ2の挿入端に臨ませて光素子27が配置され、これら光素子27の背後側にICチップ25が配置され、さらにそのICチップ25の後方に接続用コネクタ5が配置されていることになる。
【0034】
図3に示されるように、本発明に係る光通信デバイスの内部では、光素子用基板24に、8個の光素子27が実装可能な最小ピッチ0.5mmで一列に並べられている(この図では簡略化して3個だけ示した)。この光素子用基板24には、予め光素子27の配列ピッチと同じピッチ0.5mmでV溝31が形成されている。各V溝31に沿わせて1本ずつ光ファイバ32が載せてあり、各々の光ファイバ32が接着により光素子用基板24に固定されている。
【0035】
各光素子27とICチップ25の各端子とがワイヤボンディング28で接続されている。また、光通信デバイス基板23の表面には予め配線パターン33が形成されており、この配線パターン33は接続用コネクタ5の各端子に繋がっている。そして、ICチップ25の各端子と各配線パターン33とがワイヤボンディング34で接続されている。
【0036】
尚、これまで光素子27を発光素子とも受光素子とも限定しなかったが、8個の光素子27を全て発光素子とし、ICチップ25を8回路ドライバとすることにより、この光通信デバイスは8チャンネル用光送信器となり、8個の光素子27を全て受光素子とし、ICチップ25を8回路増幅器とすることにより、この光通信デバイスは8チャンネル用光受信器となる。また、発光素子と受光素子とを複合して使用し、ドライバのICチップと増幅器のICチップとを搭載することにより、4チャンネル送受信を行う光トランシーバを形成してもよい。
【0037】
また、チャンネル数を8としたのは、通信処理装置を構成するコンピュータが8を単位とする慣例に合わせたものであり、他の数であってもよいことは言うまでもない。
【0038】
図1〜図3に示した本発明の光通信デバイスは、ピッグテイル型とし、単体の光素子27やICチップ25を使用したので、1回路当たりの占有スペースが小さくできる。また、各芯の光ファイバ32に臨ませて光素子27を配置すると共にその光素子27の背後側にICチップ25を配置したので、幅の狭い光通信デバイスが形成され、ホスト回路基板6上への密集配置が可能となる。また、光素子27からICチップ25までワイヤボンディング28で接続したので、接合箇所が少なく信頼性が高くなると共に、光通信デバイス内での伝送距離が短くなり、外部に対してはもとより、光通信デバイス内部相互間でも不要輻射が出にくく、受けにくくなる。
【0039】
この結果、従来の1チャンネル送受信を行うレセプタクル型光トランシーバとほぼ同サイズ(端面幅約13mm)で、8チャンネルの光送信器又は光受信器或いは4チャンネル送受信を行う光トランシーバを実現できる。
【0040】
次に、光素子の配置について説明する。
【0041】
図4(a)に示した配置では、光素子用基板24に各々単体の光素子27が8個一列に等間隔で並べてある。8芯フラット光ファイバ2の各芯を構成する光ファイバ32が光素子27と同じピッチで並べてあり、各光素子27と一対一で光結合されている。
【0042】
図4(b)に示した配置では、2個に分割された光素子用基板41,41に、4個の光素子を一列に並べて一体化した4素子アレイ42が各々搭載されている。このように、4素子アレイ42を2個並べることによって、光素子が8個一列に並べてある。
【0043】
8素子アレイ等の多数素子の複合体を用いると、マウント工数が節減できるが、素子1つが不良でもアレイを交換しなければならないので、歩留まりが悪い。一方、単体の光素子27を複数用いると、不良のときはその光素子27のみ交換すればよいので、歩留まりが向上するが、単体の光素子27を一つ一つ位置合わせしてマウントするのは工数がかかる。4素子アレイ42等の小数素子の複合体を用いると、そのうちの1個の素子が不良となる確率が多数素子複合体よりも低いため、あまり歩留まりが落ちることなく、しかも、マウント工数が節減されるので、総合的にはコスト削減を図ることができる。尚、単体の光素子27を使用した図4(a)の形態と4素子アレイ42を使用した図4(b)の形態とのいずれがコスト的に優れているかは、各部品の単価や歩留まり率、マウント工数及び単価などの数量を比較して判断することになる。
【0044】
本発明の光通信デバイスの回路図は、図5(a)又は図5(b)のようになる。図5(a)に示した回路では、8個の光素子27が全て発光素子、例えば、LD(レーザダイオード)51であり、ICチップ25は8回路の駆動回路アレイ52である。これにより、8チャンネルの光送信器が実現される。
【0045】
図5(b)に示した回路では、8個の光素子27が全て受光素子、例えば、PD(フォトダイオード)53であり、ICチップ25は8回路の増幅回路アレイ54である。これにより、8チャンネルの光受信器が実現される。
【0046】
図5(a)や図5(b)の光通信デバイスは、光素子や回路の機能が統一されているので、必要な複数の回路を1つのICチップ25で実現することができる。これにより、ハウジング内に収容する部品点数が削減され、小型化及びコスト削減につながる。
【0047】
ICチップ25から接続用コネクタ5を介してホスト回路基板6に信号を送受する伝送線は、1信号について2本配線されている。そして、一方の伝送線の信号論理を他方の伝送線の信号論理と反転させて伝送するようになっている。図6(a)には光送信器の例を示した。
【0048】
図示のように、接続用コネクタ5内の隣接する2つのコネクタ端子61,62より信号「データ」と信号「データバー」とが1つの駆動回路63のために入力される。配線パターンの形状は図示しないが、この信号「データ」の配線パターンと信号「データバー」の配線パターンとは、互いに近接かつ隣接し、好ましくは平行に設けてある。駆動回路63は、信号「データ」が0、信号「データバー」が1のときのみLD51を発光させ、それ以外の論理ではLD51を発光させない。ホスト回路基板6からの信号「データ」及び「データバー」は、図6(b)のように常に逆の論理である。
【0049】
図示しない光受信器の場合は、PD出力が増幅回路に入力され、増幅回路から正逆論理の信号「データ」「データバー」が出力される。そして、この信号「データ」の配線パターンと信号「データバー」の配線パターンとは、互いに近接かつ隣接し、好ましくは平行に設けられ、接続用コネクタ5内の隣接する2つのコネクタ端子に繋がる。
【0050】
このように、信号伝送線を1信号について2本配線し、論理を互いに反転させて伝送するので、両線からの輻射ノイズは、一方が正なら他方が負となり、少し離れた輻射空間においては互いに相殺される。これにより、他の信号伝送線とのクロストークが解消される。
【0051】
次に、本発明の光通信デバイスを通信処理装置に利用する形態を説明する。
【0052】
図7(a)に示されるように、ホスト回路基板6は、片端にバックボードコネクタ71を有するスロット差し込み式の基板である。このホスト回路基板6には複数の相手側コネクタ7が実装されており、それぞれの相手側コネクタ7に光通信デバイス72を装着することができる。図に示した光通信デバイス72の配置形態は、互いにハウジング1の長手方向を平行にし、ホスト回路基板6の自由端寄りに一列ないし複数列に並べたものである。ハウジング1は多芯フラット光ファイバ2の挿入端がバックボードコネクタ71に向けてあり、これより延出された多芯フラット光ファイバ2の反対端の多芯一括光コネクタ3はバックボードコネクタ71に挿入されている。バックボードコネクタ71と光通信デバイス72との間には通信処理回路が搭載されている。
【0053】
各光通信デバイス72は、これまで説明した8チャンネル光送信器又は光受信器であり、従来の1チャンネル光トランシーバとほぼ同一サイズなので、ホスト回路基板6が同一面積であれば従来に比べて4倍のチャンネルを載せることができる。
【0054】
図7(b)に示されるように、通信処理装置73は、複数の基板を差し込むことのできる多段スロット74を有し、複数のホスト回路基板6を装着することができる。勿論、1枚のホスト回路基板6からなる通信処理装置を構成してもよい。この通信処理装置73の裏側より図示しない他の通信処理装置への光ファイバケーブル75を配線する。これにより、他の通信処理装置との間で多チャンネル光通信が可能となる。
【0055】
図7(c)は、バックボードコネクタ71に対する1つの光通信デバイス72からの多芯フラット光ファイバ2と、通信処理装置73の裏側より配線する光ファイバケーブル75との接続関係の一例を示したものである。多芯フラット光ファイバ2には、第一チャンネルch1から第NチャンネルchNまでの光伝送路が含まれている。これに対し、光ファイバケーブル75は、各チャンネルがそれぞれ独立しており、複数の通信相手76へと配線されている。このように、1つの光通信デバイス72における各チャンネルは、1つ1つ独立して任意の通信処理装置に配線することができる。従って、通信相手76となる各通信処理装置において必要なチャンネル数がまちまちである場合に、任意の光通信デバイス72の任意のチャンネルを通信相手76となる任意の通信処理装置に割り当てることが可能となる。これにより、例えば、LANのホスト装置に対して多数の端末や中継装置や他のホスト装置からの光ファイバケーブルを配線することが容易になる。
【0056】
次に、本発明に係る光通信デバイスの機械的構造について詳述する。
【0057】
図8(a)に示されるように、光通信デバイス72は、接続用コネクタ5をホスト回路基板6上の相手側コネクタ7に嵌合させることにより、ハウジング1の底部がホスト回路基板6の表面に密に接するようにして取り付けられている。接続用コネクタ5は複数の端子を2列に配置したもので、その接続用コネクタ5の長手方向がハウジング1の長手方向と一致するよう配置されている。
【0058】
ハウジング1は、アルミ等の金属製であり、光通信デバイス基板24(図2参照)や接続用コネクタ5を包囲することによって電気的なシールドを確保すると共に、放熱性を高めるものである。ハウジング1には、表面に多数の凸部81を形成して放熱を図っている。
【0059】
ハウジング1の一端には、リリース部材4が設けられている。このリリース部材4は、ホスト回路基板6に対して垂直に起立しているレバー部82と、そのレバー部82の下端でホスト回路基板6に対して水平な方向に折曲しているエルボ部83(図8(c)参照)と、レバー部82が起立しているときにホスト回路基板6に形成された貫通穴84(図8(b)参照)を貫通してホスト回路基板6の反対面に掛合するフック部85とを有し、エルボ部83がハウジング1に対してピン86により取り付けられている。リリース部材4は、ピン86を軸として回転可能である。即ち、レバー部82がホスト回路基板6に対して起立傾倒自在に構成されている。エルボ部83とホスト回路基板6との間には若干の隙間がある。フック部85は、レバー部82を延長し、その先にエルボ部83とは反対方向に突き出すように形成されたもので、レバー部82が起立しているとき、貫通穴84を貫通してホスト回路基板6の反対面に掛合する。
【0060】
貫通穴84は、図8(c)に示されるように、ホスト回路基板6に光通信デバイス72を装着する略矩形のスペース(破線)の一端のフック部85に対応する位置に形成される。貫通穴84は、レバー部82が傾倒したときにフック部85が通過可能なように、前記矩形スペースの反対端方向に長く形成されている。
【0061】
図8(b)に示されるように、リリース部材4は、ハウジング1の幅よりも狭く形成され、ハウジング1の側壁間に挟まれるように設けられている。ハウジング1には、ピン86より高い位置に、側壁からリリース部材4に向けて突き出した突起状のラッチ部87が設けられている。このラッチ部87に対向してリリース部材4の側部には、窪み88が設けられている。レバー部82が起立しているとき、ラッチ部87が窪み88に嵌まった状態となる。レバー部82が僅かに傾倒すると、ラッチ部87がリリース部材4の側部に接することになる。
【0062】
図8(a)の状態では、ラッチ部87が窪み88に嵌まっており、レバー部82の傾倒運動を規制するものはないが、レバー部82が僅かに傾倒すると、ラッチ部87がリリース部材4の側部に接して抵抗となるためレバー部82の傾倒運動が規制される。よって、振動や衝撃に対して、リリース部材4は起立した状態に保持される。
【0063】
ラッチ部87による抵抗は僅かであるため、レバー部82の上を指で押すことにより、レバー部82を傾倒させることができる。レバー部82を傾倒させると、フック部85は貫通穴84の長手方向に移動し、ホスト回路基板6への掛合が外れる。
【0064】
また、レバー部82を傾倒させると、エルボ部83の突端がホスト回路基板6に接することになる。これよりレバー部82をなおも傾倒させようとすると、ピン86を支点としエルボ部83の突端を作用点としてホスト回路基板6が押されることになる。見方を変えると、エルボ部83の突端を支点としピン86を作用点とするテコが形成され、ピン86の押し上げによってハウジング1が持ち上がることになる。これに伴い、接続用コネクタ5が相手側コネクタ7から離脱しようとする。このとき、リリース部材4が接続用コネクタ5の近くに配置されているので、ピン86の押し上げのストロークがそのまま接続用コネクタ5の離脱に作用する。
【0065】
レバー部82を十分に傾倒させた状態では、フック部85は貫通穴84を抜けてホスト回路基板6上に出ていると共に、接続用コネクタ5と相手側コネクタ7との嵌合による保持力がほとんどなくなっており、ハウジング1を指先等で軽く摘んで光通信デバイス72を取り外すことができる。
【0066】
このように、ハウジング1にテコの原理を利用したリリース部材4が設けられているので、小さい力で、しかも押すという簡単な操作で接続用コネクタ5の離脱を図ることができる。
【0067】
そして、ハウジング1の一端にリリース部材4を配置しているので、図7(a)に示したように複数の光通信デバイス72を狭い間隔で取り付けても、レバー部82を傾倒させる運動空間を確保することが可能である。
【0068】
また、リリース部材4がハウジング1の長手方向の一端に位置し、接続用コネクタ5にも近いので、接続用コネクタ5の円滑な離脱を図ることができる。
【0069】
さらに、本発明では、リリース部材4にフック部85があるので、ハウジング1をホスト回路基板6にロックすることができ、耐振動・衝撃性が向上する。このロック機構は、レバー部82で操作できるため、ホスト回路基板6の片面からのアクセスとなり、取り扱いが容易である。
【0070】
図9に、他の実施形態を示す。この光通信デバイス72は、図8のものと略同等であるが、ハウジング1の反対端の底部にもフック部91を形成し、ホスト回路基板6にはフック部91を通す貫通穴92を形成したものである。
【0071】
光通信デバイス72をホスト回路基板6に装着するときには、まず、フック部91を貫通穴92に通してホスト回路基板6の反対面に掛合させ、リリース部材4を少し傾倒させた状態でフック部85を貫通穴84に通しつつ接続用コネクタ5を相手側コネクタ7に嵌合させる。リリース部材4を起立させてフック部85をホスト回路基板6の反対面に掛合させると共に、ラッチ部87を窪み88に嵌めてリリース部材4を保持させる。
【0072】
光通信デバイス72をホスト回路基板6から外すときには、図8で説明したのと同じ要領でコネクタを離脱させ、そして、光通信デバイス72をリリース部材4の反対端方向にずらすことによってフック部91が貫通穴92を通るようにし、光通信デバイス72を抜き取る。
【0073】
この実施形態によれば、光通信デバイス72の両端がフック部85,91によってロックされているので、耐振動・衝撃性がより向上する。
【0074】
以上の実施形態では、光通信デバイスを例にとったが、本発明は、光通信デバイスに限らずソケットやコネクタで母体から着脱する基板装着用デバイスに適用できるものである。とりわけ、シールド等の目的でソケット等の受け側をハウジングで囲繞する場合、受け側には操作具が付けられないので、ハウジングにフック部付きのリリース部材を取り付けた本発明は有効である。
【0075】
次に、他の実施形態による光通信デバイスの機械的構造を説明する。
【0076】
図10(a)に示した光通信デバイス72は、図8(a)の光通信デバイス72と異なり、リリース部材4にはフック部85がなく、ホスト回路基板6には貫通穴84がない。このため振動や衝撃に対しては接続用コネクタ5と相手側コネクタ7との嵌合による保持力のみで耐えることになる。その半面、フック部85及び貫通穴84がないことで、リリース部材4やホスト回路基板6の構成が簡素になっている。
【0077】
この光通信デバイス72は、接続用コネクタ5をホスト回路基板6上の相手側コネクタ7に嵌合させることにより、ハウジング1の底部がホスト回路基板6の表面に密に接するようにして取り付けられている。接続用コネクタ5は複数の端子を2列に配置したもので、その接続用コネクタ5の長手方向がハウジング1の長手方向と一致するよう配置されている。
【0078】
ハウジング1を構成する下ハウジング21及び上ハウジング22は、いずれもアルミ等の金属製であり、光通信デバイス基板24(図2参照)を包囲することによって電気的なシールドを確保すると共に、放熱性を高めるものである。上ハウジング22には、表面に多数の凸部81を形成して放熱を図っている。
【0079】
ハウジング1の多芯フラット光ファイバ2の挿入端の反対端には、リリース部材4が設けられている(この斜線部のみ断面を示してある)。このリリース部材4は、ホスト回路基板6に対して垂直に起立しているレバー部82と、そのレバー部82の下端でホスト回路基板6に対して水平な方向に折曲しているエルボ部83とを有し、エルボ部83がハウジング1に対してピン86により取り付けられている。リリース部材4は、ピン86を軸として回転可能である。即ち、レバー部82がホスト回路基板6に対して起立傾倒自在に構成されている。エルボ部83とホスト回路基板6との間には若干の隙間がある。
【0080】
図10(a)の状態から、レバー部82の上を指で押すことにより、レバー部82を傾倒させることができる。レバー部82を傾倒させると、図10(b)に示されるように、エルボ部83の突端がホスト回路基板6に接することになる。これよりレバー部82をなおも傾倒させようとすると、ピン86を支点としエルボ部83の突端を作用点としてホスト回路基板6が押されることになる。見方を変えると、エルボ部83の突端を支点としピン86を作用点とするテコが形成され、ピン86の押し上げによってハウジング1が持ち上がることになる。これに伴い、接続用コネクタ5が相手側コネクタ7から離脱しようとする。このとき、リリース部材4が接続用コネクタ5の近くに配置されているので、ピン86の押し上げのストロークがそのまま接続用コネクタ5の離脱に作用する。
【0081】
図10(c)に示されるように、レバー部82を十分に傾倒させた状態では、接続用コネクタ5と相手側コネクタ7との嵌合による保持力がほとんどなくなっており、ハウジング1もホスト回路基板6から若干浮き上がっている。従って、ハウジング1を指先等で軽く摘んで光通信デバイス72を取り外すことができる。
【0082】
このように、ハウジング1にテコの原理を利用したリリース部材4が設けられているので、小さい力で、しかも押すという簡単な操作で接続用コネクタ5の離脱を図ることができる。
【0083】
そして、ハウジング1の多芯フラット光ファイバ2の挿入端の反対端にリリース部材4を配置しているので、図7(a)に示したように複数の光通信デバイス72を狭い間隔で取り付けても、レバー部82を傾倒させる運動空間を確保することが可能である。
【0084】
また、リリース部材4がハウジング1の長手方向の一端に位置し、接続用コネクタ5にも近いので、接続用コネクタ5の円滑な離脱を図ることができる。
【0085】
図11(a)〜(c)は、図10の形態の光通信デバイス72に対してラッチ部87を設置したもので、それぞれ端面図が示してある。
【0086】
図11(a)に示されるように、リリース部材4は、ハウジング1の幅よりも狭く形成され、ハウジング1の側壁間に挟まれるように設けられている(端面図参照)。ハウジング1には、ピン86よりやや高い位置に、側壁からリリース部材4に向けて突き出した突起状のラッチ部87が設けられている。このラッチ部87に対向してリリース部材4の側部には、窪み88が設けられている。レバー部82が起立しているとき、ラッチ部87が窪み88に嵌まった状態となる。レバー部82が僅かに傾倒すると、ラッチ部87がリリース部材4の側部に接することになる。
【0087】
図11(a)の状態では、ラッチ部87が窪み88に嵌まっており、レバー部82の傾倒運動を規制するものはないが、レバー部82が僅かに傾倒すると、ラッチ部87がリリース部材4の側部に接して抵抗となるためレバー部82の傾倒運動が規制される。よって、振動や衝撃に対して、リリース部材4は起立した状態に保持される。ラッチ部87による抵抗は僅かであるため、レバー部82の上を指で押すことにより、レバー部82を傾倒させることができる。
【0088】
図11(b)に示した実施形態では、ラッチ部87がレバー部82の高い位置に設けられている。この場合も、振動や衝撃に対してはリリース部材4は起立した状態に保持され、レバー部82を押せばリリース部材4を傾倒させることができる。
【0089】
図11(c)に示した実施形態では、ラッチ部87がエルボ部83の下辺に接して設けられている。この場合も、振動や衝撃に対してはリリース部材4は起立した状態に保持され、レバー部82を押せばリリース部材4を傾倒させることができる。
【0090】
図11には、ハウジング1の側壁からリリース部材4に向けて突き出した突起状のラッチ部87を設け、リリース部材4の側部に窪み88を設けたが、リリース部材4の側部に突起状のラッチ部を設け、ハウジング1に窪みを設けてもよい。また、窪みはリリース部材4が起立する一点のみに設けるのではなく、傾倒運動中のラッチ部の軌跡に沿わせて円弧状の溝を形成し、この溝内のリリース部材4が起立する直前の位置に敷居を形成してもよい。
【0091】
図8から図11に示したいずれの形態においても、本発明ではハウジング1を金属製とし、表面に多数の凸部81を形成したことで放熱効果が大であるばかりでなく、リリース部材4も金属製とし、凸部81の一つとして放熱に寄与させているので、放熱効果がさらに大である。
【0092】
以上の実施形態では、光通信デバイスを例にとったが、本発明は、光通信デバイスに限らずソケットやコネクタで母体から着脱する基板装着用デバイスに適用できるものである。とりわけ、シールド等の目的でソケット等の受け側をハウジングで囲繞する場合、受け側には操作具が付けられないので、ハウジングにリリース部材を取り付けた本発明は有効である。
【0093】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0094】
(1)レバーを傾倒させるとエルボ部が回路基板に押し付けられるので、コネクタが分離し、容易にハウジングを取り外すことができる。多数のハウジングが混雑して配置されていても、レバーを傾倒させるには指先で押すだけでよい。
【0095】
(2)ラッチ部がリリース部材に干渉してレバーを保持するので、ハウジング装着作業時にレバー部が倒れたり、装着後にレバー部が振動することがない。
【0096】
(3)レバーを起立させるとフック部が回路基板の反対面に掛合するので、コネクタの緩みを防止することができる。また、このようなハウジングの着脱が回路基板の片面からできるので、作業性が良い。
【0097】
(4)基板装着用デバイスの中でも光通信デバイスは、ホスト回路基板に配置された多数の相手側コネクタに着脱されるので、(1)〜(3)に述べた着脱の容易さ、固定の確実さがもたらす効果が特に顕著となる。
【0098】
(5)光通信デバイスの中でもピッグテイル型は、光ファイバがハウジングと一体になっているので、(1)〜(3)に述べた着脱の容易さ、固定の確実さがもたらす効果が特に顕著となる。
【0099】
(6)ピッグテイル型では、接続用コネクタが多芯フラット光ファイバの挿入側とは反対側に位置し、縦長に配置されることになるが、そのハウジング端部にリリース部材を取り付けることで、レバーの傾倒によるハウジングの持ち上がりがコネクタの分離に有効に作用する。
【0100】
(7)ハウジングを金属製としたので放熱効果がある。そして、リリース部材も金属製としたので、放熱面積が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスの外観図である。
【図2】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスの断面図である。
【図3】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスの内部構造図である。
【図4】本発明の実施形態を示す光素子の配置図である。
【図5】本発明の実施形態を示す光通信デバイスの回路図である。
【図6】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスにおける、(a)1チャンネル分の回路図、(b)信号波形図である。
【図7】本発明の一実施形態を示す通信処理装置における、(a)ホスト回路基板の構成図、(b)ホスト回路基板の取り付け図、(c)チャンネル分配図である。
【図8】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスにおける(a)側断面図、(b)ホスト回路基板の平面図、(c)端面図、(d)傾倒時側断面図である。
【図9】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスの側断面図である。
【図10】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスの側面図である。(a)はレバー部が起立した状態、(b)はレバー部が少し傾倒した状態、(c)はレバー部が全く傾倒した状態を示す。
【図11】本発明の一実施形態を示す光通信デバイスの端面図及び側面図である。(a)(b)(c)は、それぞれラッチ部の位置が異なる形態を示す。
【図12】従来の光トランシーバの回路図である。
【図13】従来の光トランシーバにおける、(a)光素子モジュールの内部構造図、(b)光トランシーバ基板の実体配置図、(c)ICモジュールの内部構造図である。
【図14】従来の光トランシーバの外観図である。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 多芯フラット光ファイバ
4 リリース部材
5 接続用コネクタ
6 ホスト回路基板
7 相手側コネクタ
25 ICチップ
27 光素子
82 レバー部
83 エルボ部
84 貫通穴
85 フック部
86 ピン
87 ラッチ部
88 窪み
Claims (7)
- 少なくとも電気部品を収容するハウジング内に前記電気部品からの信号をハウジング外の回路基板へ取り出す接続用コネクタをハウジングの底部に臨ませて設けることにより、この接続用コネクタを前記回路基板上の相手側コネクタに嵌合させたときに前記ハウジングが前記回路基板に固定されるように構成し、このハウジングの一側に前記ハウジングを前記回路基板上の相手側コネクタから取り外すリリース部材を設け、前記リリース部材は前記回路基板に対して起立傾倒自在なレバー部と、そのレバー部の下端でホスト回路基板に対して水平な方向に折曲しているエルボ部とを有すると共に、前記レバー部は前記エルボ部の先端に設けられたピンにより前記ハウジングに回転可能に取り付けられていることを特徴とする基板装着用デバイス。
- 前記ハウジングの一側に設けられた前記リリース部材は前記ハウジングの幅よりも狭く形成されると共に、前記ハウジングの側壁間に挟まれるように設けられ、前記ハウジングには前記リリース部材に干渉してレバー部を傾倒させないように保持するラッチ部を形成したことを特徴とする請求項1記載の基板装着用デバイス。
- 前記リリース部材は、前記レバー部が起立しているときに前記回路基板に形成された貫通穴を貫通して前記回路基板の反対面に掛合するフック部を有することを特徴とする請求項1又は2記載基板装着用デバイス。
- 前記ハウジングは、複数の光素子と前記電気部品としてのICチップとを収容することを特徴とする請求項1〜3いずれか記載基板装着用デバイス。
- 前記ハウジングの片端側部よりハウジング内に前記光素子に結合させる多芯フラット光ファイバの一端を挿入したことを特徴とする請求項4記載の基板装着用デバイス。
- 前記ハウジングの反対端側部に前記リリース部材を取り付けたことを特徴とする請求項5記載の基板装着用デバイス。
- 前記ハウジング及び前記リリース部材が金属製であることを特徴とする請求項1〜6いずれか記載基板装着用デバイス。
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