JP3922152B2 - 光モジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光モジュールは、光を情報伝達媒体として用いるデータリンク、光ＬＡＮ等の光通信システムなどに広く用いられる。従来の光モジュールの一例としては、ハウジングを備え、その底面には基板が設けられている。この基板上に、発光素子アセンブリ、受光素子アセンブリ、電子部品等が搭載されている。電子部品としては、発光素子を駆動するためのドライバ素子が含まれる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６，３３５，８６９ Ｂ１号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、発光素子アセンブリに含まれる発光素子は熱による影響を受けやすいために、光モジュールの信頼性、性能を上げるためにはその発光素子付近の温度条件を極力高温にならないようにする必要がある。そこで本発明者らは上記特許文献１に記載の光モジュールを用いて種々の実験を行った。その実験の中で本発明者らは、上記特許文献１に記載の光モジュールでは、発光素子付近の温度条件をより改善する必要があるという技術的課題を見出した。
【０００５】
そこで本発明では、発光素子付近の温度条件をより改善できる光モジュールを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光モジュールは、光電変換素子と電気信号の授受を行う電子部品を含む電子部品群が実装されている基板と、基板が収容されるハウジング部材と、電子部品群の内、少なくとも他の一の電子部品よりも発熱量の大きい特定電子部品が発生する熱を伝熱するための熱伝導部材と、ハウジング部材との間で熱伝導部材を保持するカバー部材と、を含み、ハウジング部材には、カバー部材側から特定電子部品側に繋がるように開口部が設けられており、開口部は、カバー部材側から特定電子部品側に向かってテーパ状にスロープが形成されている内周面を有し、熱伝導部材は、その内周面に沿うように配置され、特定電子部品およびカバー部材のそれぞれと熱的に接触している。
【０００７】
本発明の光モジュールによれば、ハウジング部材の開口部に沿うように熱伝導部材が配置され、その熱伝導部材が特定電子部品から発生される熱をカバー部材に伝えるので、特定電子部品が発生する熱を効率的にカバー部材に伝えることができる。
【０００８】
また本発明の光モジュールでは、熱伝導部材は金属製であって、ハウジング部材内部を空間的に分割するように配置されていることが好ましい。ハウジング部材内部を空間的に分割するように金属製の熱伝導部材を配置すると、ハウジング部材内部が電磁気的に分離され、光モジュールのＥＭＩ特性が向上する。
【０００９】
また本発明の光モジュールでは、熱伝導部材は、放熱シートを介して特定電子部品と接触していることが好ましい。特定電子部品が発生する熱が放熱シートを介して熱伝導部材に伝わるので、より効率的に特定電子部品が発生した熱を光モジュールの外部に伝導させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は本実施形態に係る光モジュール１０と光モジュール１０がはめ込まれるホストボード４０を示す斜視図である。図１に示されるように、光モジュール１０はホストボード４０に設けられたケージ４２に挿入される。そして、光モジュール１０に形成された突起部（図示しない）がホストボード４０に設けられたフック４１に係合し、光モジュール１０はホストボード４０に対して固定される。
【００１３】
図２は光モジュール１０の分解斜視図である。光モジュール１０は、ハウジング（ハウジング部材）１１と、基板１２と、放熱ブロック（熱伝導部材）１３と、カバー（カバー部材）１４と、発光素子アセンブリ１５と、受光素子アセンブリ１６と、放熱シート１７と、基板止め１８とを含む。
【００１４】
ハウジング１１は、発光素子アセンブリ１５、受光素子アセンブリ１６、基板１２といった機能部品を収納する部分である。ハウジング１１は、発光素子アセンブリ１５、受光素子アセンブリ１６、基板１２の実装部品がそれぞれ収容される開口部１１１を含む。ハウジング１１は、樹脂成形品である。
【００１５】
基板１２には、電子部品が実装されている。本実施形態の場合には、基板１２の主面に発光素子アセンブリ１５の発光素子を駆動するためのドライバ素子（特定電子部品）が実装されており、その主面がハウジング１１に対向するように搭載されている。基板１２には、発光素子アセンブリ１５および受光素子アセンブリ１６がブラケットおよびリードピンを介して取り付けられている。その基板１２には基板止め１８が嵌め込まれ、基板止め１８がハウジング１１と金属製のカバー１４とに挟み込まれることで保持されている。
【００１６】
ハウジング１１の開口部１１１には、シリコン製の放熱シート１７および金属製の放熱ブロック１３が配置されている。放熱ブロック１３を構成する材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金といった材料が用いられる。放熱シート１７および放熱ブロック１３は、ハウジング１１およびカバー１４の間に挟みこまれて保持されている。光モジュール１０が組み立てられた状態の長手方向の断面図を図３に示す。
【００１７】
図３に示すように、基板１２は基板止め１８に嵌め込まれており、基板止め１８がハウジング１１とカバー１４との間に保持されることで、基板１２もハウジング１１内に保持されている。基板１２の主面には図示しない種々の電子部品群が実装されているけれども、特に発光素子アセンブリ１５の発光素子を駆動するためのドライバ素子（特定電子部品）１２ａに放熱シート１７が接するように配置されている。
【００１８】
放熱シート１７は、放熱ブロック１３によってドライバ素子１２ａに押さえつけられるようにして接している。放熱ブロック１３は、ハウジング１１の開口部１１１に配置されている。開口部１１１の内周面１１１ａは、カバー１４側から基板１２側に向かってテーパ状にスロープが形成されている。放熱ブロック１３はこのスロープとなっている内周面１１１ａに接することで位置決めされている。
【００１９】
放熱ブロック１３は、ドライバ素子１２ａとは放熱シート１７を介して熱的に接触しており、カバー１４とは直接接触している。従って、ドライバ素子１２ａが発生する熱は、放熱シート１７および放熱ブロック１３を介してカバー１４に伝えられることとなる。
【００２０】
カバー１４は、放熱ブロック１３、放熱シート１７、基板１２、ハウジング１１を包み込むようにして把持している。また、カバー１４と発光素子アセンブリ１５との間にもシリコン製の放熱シート１９が配置されている。従って、発光素子アセンブリが発生する熱は効率的にカバー１４に伝えられることとなる。
【００２１】
ハウジング１１の開口部１１１は、基板１２の発光素子アセンブリ１５側の端部に対応する位置に設けられており、ハウジング１１のほぼ中心近傍に設けられている。従って、開口部１１１に配置される放熱ブロック１３は、光モジュール１０の筐体内部を空間的に分割するようになっている。放熱ブロック１３は前述の通り金属製であるから、光モジュール１０の筐体内部を電磁気的に分離している。
【００２２】
本実施形態においては、ハウジング１１の開口部１１１の内周面１１１ａに沿うように放熱ブロック１３が配置され、その放熱ブロック１３がドライバ素子１２ａから発生される熱をカバー１４に伝えるので、ドライバ素子１２ａが発生する熱を効率的にカバー１４に伝えることができる。本実施形態においては、筐体内部の温度は１０℃前後低くなる。
【００２３】
また、放熱ブロック１３は金属製であって、ハウジング１１内部を空間的に分割するように配置されているので、ハウジング１１すなわち筐体内部が電磁気的に分離され、光モジュール１０のＥＭＩ特性が向上する。本実施形態では、２０００〜４０００ＭＨｚの放射ノイズが低減される。
【００２４】
また、放熱ブロック１３は、放熱シート１７を介してドライバ素子１２ａと接触しているので、ドライバ素子１２ａが発生する熱が放熱シート１７を介して放熱ブロック１３に伝わるので、より効率的にドライバ素子１２ａが発生した熱を光モジュール１０の外部に伝導させることができる。
【００２５】
また、発光素子アセンブリ１５とカバー１４とが放熱シート１９を介して接触しているので、発光素子アセンブリ１５の発光素子が発生する熱が放熱シート１９を介してカバー１４に伝わり、より効率的に発光素子アセンブリ１５の発光素子が発生した熱を光モジュール１０の外部に伝導させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、ハウジング部材の開口部に沿うように熱伝導部材が配置され、その熱伝導部材が特定電子部品から発生される熱をカバー部材に伝えるので、特定電子部品が発生する熱を効率的にカバー部材に伝えることができる。従って本発明の目的とする、発光素子付近の温度条件をより改善できる光モジュールを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である光モジュールおよびホストボードを示した図である。
【図２】本発明の実施形態である光モジュールを示した分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態である光モジュールを示した断面図である。
【符号の説明】
１０…光デバイス、１１…ハウジング、１２…基板、１３…放熱ブロック、１４…カバー、１５…発光素子アセンブリ、１６…受光素子アセンブリ、１７…放熱シート、１８…基板止め、１９…放熱シート、１１１…開口部、１１１ａ…内周面、１２ａ…ドライバ素子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光モジュールは、光を情報伝達媒体として用いるデータリンク、光ＬＡＮ等の光通信システムなどに広く用いられる。従来の光モジュールの一例としては、ハウジングを備え、その底面には基板が設けられている。この基板上に、発光素子アセンブリ、受光素子アセンブリ、電子部品等が搭載されている。電子部品としては、発光素子を駆動するためのドライバ素子が含まれる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６，３３５，８６９ Ｂ１号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、発光素子アセンブリに含まれる発光素子は熱による影響を受けやすいために、光モジュールの信頼性、性能を上げるためにはその発光素子付近の温度条件を極力高温にならないようにする必要がある。そこで本発明者らは上記特許文献１に記載の光モジュールを用いて種々の実験を行った。その実験の中で本発明者らは、上記特許文献１に記載の光モジュールでは、発光素子付近の温度条件をより改善する必要があるという技術的課題を見出した。
【０００５】
そこで本発明では、発光素子付近の温度条件をより改善できる光モジュールを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光モジュールは、光電変換素子と電気信号の授受を行う電子部品を含む電子部品群が実装されている基板と、基板が収容されるハウジング部材と、電子部品群の内、少なくとも他の一の電子部品よりも発熱量の大きい特定電子部品が発生する熱を伝熱するための熱伝導部材と、ハウジング部材との間で熱伝導部材を保持するカバー部材と、を含み、ハウジング部材には、カバー部材側から特定電子部品側に繋がるように開口部が設けられており、開口部は、カバー部材側から特定電子部品側に向かってテーパ状にスロープが形成されている内周面を有し、熱伝導部材は、その内周面に沿うように配置され、特定電子部品およびカバー部材のそれぞれと熱的に接触している。
【０００７】
本発明の光モジュールによれば、ハウジング部材の開口部に沿うように熱伝導部材が配置され、その熱伝導部材が特定電子部品から発生される熱をカバー部材に伝えるので、特定電子部品が発生する熱を効率的にカバー部材に伝えることができる。
【０００８】
また本発明の光モジュールでは、熱伝導部材は金属製であって、ハウジング部材内部を空間的に分割するように配置されていることが好ましい。ハウジング部材内部を空間的に分割するように金属製の熱伝導部材を配置すると、ハウジング部材内部が電磁気的に分離され、光モジュールのＥＭＩ特性が向上する。
【０００９】
また本発明の光モジュールでは、熱伝導部材は、放熱シートを介して特定電子部品と接触していることが好ましい。特定電子部品が発生する熱が放熱シートを介して熱伝導部材に伝わるので、より効率的に特定電子部品が発生した熱を光モジュールの外部に伝導させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は本実施形態に係る光モジュール１０と光モジュール１０がはめ込まれるホストボード４０を示す斜視図である。図１に示されるように、光モジュール１０はホストボード４０に設けられたケージ４２に挿入される。そして、光モジュール１０に形成された突起部（図示しない）がホストボード４０に設けられたフック４１に係合し、光モジュール１０はホストボード４０に対して固定される。
【００１３】
図２は光モジュール１０の分解斜視図である。光モジュール１０は、ハウジング（ハウジング部材）１１と、基板１２と、放熱ブロック（熱伝導部材）１３と、カバー（カバー部材）１４と、発光素子アセンブリ１５と、受光素子アセンブリ１６と、放熱シート１７と、基板止め１８とを含む。
【００１４】
ハウジング１１は、発光素子アセンブリ１５、受光素子アセンブリ１６、基板１２といった機能部品を収納する部分である。ハウジング１１は、発光素子アセンブリ１５、受光素子アセンブリ１６、基板１２の実装部品がそれぞれ収容される開口部１１１を含む。ハウジング１１は、樹脂成形品である。
【００１５】
基板１２には、電子部品が実装されている。本実施形態の場合には、基板１２の主面に発光素子アセンブリ１５の発光素子を駆動するためのドライバ素子（特定電子部品）が実装されており、その主面がハウジング１１に対向するように搭載されている。基板１２には、発光素子アセンブリ１５および受光素子アセンブリ１６がブラケットおよびリードピンを介して取り付けられている。その基板１２には基板止め１８が嵌め込まれ、基板止め１８がハウジング１１と金属製のカバー１４とに挟み込まれることで保持されている。
【００１６】
ハウジング１１の開口部１１１には、シリコン製の放熱シート１７および金属製の放熱ブロック１３が配置されている。放熱ブロック１３を構成する材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金といった材料が用いられる。放熱シート１７および放熱ブロック１３は、ハウジング１１およびカバー１４の間に挟みこまれて保持されている。光モジュール１０が組み立てられた状態の長手方向の断面図を図３に示す。
【００１７】
図３に示すように、基板１２は基板止め１８に嵌め込まれており、基板止め１８がハウジング１１とカバー１４との間に保持されることで、基板１２もハウジング１１内に保持されている。基板１２の主面には図示しない種々の電子部品群が実装されているけれども、特に発光素子アセンブリ１５の発光素子を駆動するためのドライバ素子（特定電子部品）１２ａに放熱シート１７が接するように配置されている。
【００１８】
放熱シート１７は、放熱ブロック１３によってドライバ素子１２ａに押さえつけられるようにして接している。放熱ブロック１３は、ハウジング１１の開口部１１１に配置されている。開口部１１１の内周面１１１ａは、カバー１４側から基板１２側に向かってテーパ状にスロープが形成されている。放熱ブロック１３はこのスロープとなっている内周面１１１ａに接することで位置決めされている。
【００１９】
放熱ブロック１３は、ドライバ素子１２ａとは放熱シート１７を介して熱的に接触しており、カバー１４とは直接接触している。従って、ドライバ素子１２ａが発生する熱は、放熱シート１７および放熱ブロック１３を介してカバー１４に伝えられることとなる。
【００２０】
カバー１４は、放熱ブロック１３、放熱シート１７、基板１２、ハウジング１１を包み込むようにして把持している。また、カバー１４と発光素子アセンブリ１５との間にもシリコン製の放熱シート１９が配置されている。従って、発光素子アセンブリが発生する熱は効率的にカバー１４に伝えられることとなる。
【００２１】
ハウジング１１の開口部１１１は、基板１２の発光素子アセンブリ１５側の端部に対応する位置に設けられており、ハウジング１１のほぼ中心近傍に設けられている。従って、開口部１１１に配置される放熱ブロック１３は、光モジュール１０の筐体内部を空間的に分割するようになっている。放熱ブロック１３は前述の通り金属製であるから、光モジュール１０の筐体内部を電磁気的に分離している。
【００２２】
本実施形態においては、ハウジング１１の開口部１１１の内周面１１１ａに沿うように放熱ブロック１３が配置され、その放熱ブロック１３がドライバ素子１２ａから発生される熱をカバー１４に伝えるので、ドライバ素子１２ａが発生する熱を効率的にカバー１４に伝えることができる。本実施形態においては、筐体内部の温度は１０℃前後低くなる。
【００２３】
また、放熱ブロック１３は金属製であって、ハウジング１１内部を空間的に分割するように配置されているので、ハウジング１１すなわち筐体内部が電磁気的に分離され、光モジュール１０のＥＭＩ特性が向上する。本実施形態では、２０００〜４０００ＭＨｚの放射ノイズが低減される。
【００２４】
また、放熱ブロック１３は、放熱シート１７を介してドライバ素子１２ａと接触しているので、ドライバ素子１２ａが発生する熱が放熱シート１７を介して放熱ブロック１３に伝わるので、より効率的にドライバ素子１２ａが発生した熱を光モジュール１０の外部に伝導させることができる。
【００２５】
また、発光素子アセンブリ１５とカバー１４とが放熱シート１９を介して接触しているので、発光素子アセンブリ１５の発光素子が発生する熱が放熱シート１９を介してカバー１４に伝わり、より効率的に発光素子アセンブリ１５の発光素子が発生した熱を光モジュール１０の外部に伝導させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、ハウジング部材の開口部に沿うように熱伝導部材が配置され、その熱伝導部材が特定電子部品から発生される熱をカバー部材に伝えるので、特定電子部品が発生する熱を効率的にカバー部材に伝えることができる。従って本発明の目的とする、発光素子付近の温度条件をより改善できる光モジュールを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である光モジュールおよびホストボードを示した図である。
【図２】本発明の実施形態である光モジュールを示した分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態である光モジュールを示した断面図である。
【符号の説明】
１０…光デバイス、１１…ハウジング、１２…基板、１３…放熱ブロック、１４…カバー、１５…発光素子アセンブリ、１６…受光素子アセンブリ、１７…放熱シート、１８…基板止め、１９…放熱シート、１１１…開口部、１１１ａ…内周面、１２ａ…ドライバ素子。
Claims (3)
- 光電変換素子と電気信号の授受を行う電子部品を含む電子部品群が実装されている基板と、
前記基板が収容されるハウジング部材と、
前記電子部品群の内、少なくとも他の一の電子部品よりも発熱量の大きい特定電子部品が発生する熱を伝熱するための熱伝導部材と、
前記ハウジング部材との間で前記熱伝導部材を保持するカバー部材と、
を含み、
前記ハウジング部材には、前記カバー部材側から前記特定電子部品側に繋がるように開口部が設けられており、
前記開口部は、前記カバー部材側から前記特定電子部品側に向かってテーパ状にスロープが形成されている内周面を有し、
前記熱伝導部材は、前記内周面に沿うように配置され、前記特定電子部品および前記カバー部材のそれぞれと熱的に接触している、光モジュール。 - 前記熱伝導部材は金属製であって、前記ハウジング部材内部を空間的に分割するように配置されている、請求項１に記載の光モジュール。
- 前記熱伝導部材は、放熱シートを介して前記特定電子部品と接触している、請求項１に記載の光モジュール。
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| JP2002284065A JP3922152B2 (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 光モジュール |
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| JP2002284065A JP3922152B2 (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 光モジュール |
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|---|---|
| JP2004119868A JP2004119868A (ja) | 2004-04-15 |
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