JP4029872B2 - Optical communication module - Google Patents
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Description
本発明は、光通信モジュールに関する。 The present invention relates to an optical communication module.
特許文献１には、オプトエレクトロニクス・トランシーバが記載されている。図９に示すように、このトランシーバ１００は収納容器を備え、その中に、フォトダイオードパッケージおよびレーザダイオードパッケージを収容している。収納容器は、前端部１０２および後端部１０４を備え、前端部１０２は光コネクタが挿入される一対のレセプタクル１０６、１０８を有する。一対のレセプタクル１０６、１０８の一方は送信用のプラグのためにあり、その他方は受信用のプラグのためにある。
発明者は、このオプトエレクトロニクス・トランシーバに代表されるような光通信モジュールに関する検討を重ねてきた。その検討の過程で、光通信モジュールの放熱性能に関する問題点を発見した。 The inventor has repeatedly studied an optical communication module represented by the optoelectronic transceiver. In the process of studying, I discovered a problem with the heat dissipation performance of the optical communication module.
そこで、本発明の目的は、熱抵抗を低減可能な光通信モジュールを提供することとした。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical communication module capable of reducing thermal resistance.
まず、発明者は、光通信モジュールを放熱特性の観点から考察した。このような光通信モジュールにおいて、発生した熱は、最終的には大気に放出される。熱は、半導体発光素子、このための駆動集積回路、半導体受光素子のための信号増幅集積回路といった素子搭載領域において発生する。これらの回路は、プリント基板上に搭載されているので、発生された熱の放出には、以下の経路が考えられる。 First, the inventor considered the optical communication module from the viewpoint of heat dissipation characteristics. In such an optical communication module, the generated heat is finally released to the atmosphere. Heat is generated in an element mounting region such as a semiconductor light emitting element, a driving integrated circuit for the semiconductor light emitting element, and a signal amplification integrated circuit for the semiconductor light receiving element. Since these circuits are mounted on a printed circuit board, the following paths can be considered for the release of generated heat.
すなわち、集積回路(発熱源) → 基板の導電層 → 光通信モジュールのリードピン → 光通信モジュールの実装基板 → 大気、という経路である。発明者の検討によれば、実装基板の熱抵抗が小さい場合には、この経路が主要な放熱経路になると考えられるが、大気に至るまでに通過する要素が多い。このため熱抵抗を下げるために何らかの工夫が必要であることが想像される。 That is, the path is: integrated circuit (heat source) → conductive layer of substrate → lead pin of optical communication module → mounting substrate of optical communication module → atmosphere. According to the inventor's study, when the thermal resistance of the mounting substrate is small, this path is considered to be the main heat dissipation path, but there are many elements that pass to reach the atmosphere. For this reason, it is imagined that some device is required to lower the thermal resistance.
発明者は、この目的を達成するために、様々な試行錯誤を試みた。 The inventor has tried various trials and errors in order to achieve this object.
本発明に係る光通信モジュールは、光−電気変換デバイスとハウジングとを備える。光−電気変換デバイスは、光信号および電気信号をいずれかの向きに変換する変換半導体素子と、この変換半導体素子と電気的に接続された配線基板と、を有する。配線基板は、電子部品が搭載される部品搭載面と、この部品搭載面に対向する対向面を含む。ハウジングは、光コネクタを受容できるように設けられたレセプタクルを有する。またハウジングは、レセプタクルにおいて光コネクタと光学的に結合可能なように光−電気変換デバイスが収容される収容空間を規定する。また、光−電気変換デバイスの配線基板は、部品搭載面上に設けられた電子部品が搭載される第１の導電層、対向面上に設けられた第２の導電層、及び配線基板を貫通するように設けられた第１の導電層と第２の導電層とを接続する導電部を有する。そして、ハウジングは導電性部材を含み、この導電性部材は、光−電気変換デバイスが含む配線基板の対向面上に設けられた第２の導電層に接触する接触部を有する。 The optical communication module according to the present invention includes an optical-electrical conversion device and a housing. The photoelectric conversion device includes a conversion semiconductor element that converts an optical signal and an electric signal in either direction, and a wiring board that is electrically connected to the conversion semiconductor element. The wiring board includes a component mounting surface on which electronic components are mounted and a facing surface that faces the component mounting surface. The housing has a receptacle provided to receive the optical connector. The housing defines an accommodation space in which the photoelectric conversion device is accommodated so that the receptacle can be optically coupled to the optical connector. Further, the wiring substrate of the photoelectric conversion device penetrates the first conductive layer on which the electronic component provided on the component mounting surface is mounted, the second conductive layer provided on the opposite surface, and the wiring substrate. And a conductive portion that connects the first conductive layer and the second conductive layer. The housing includes a conductive member, and the conductive member has a contact portion that comes into contact with the second conductive layer provided on the facing surface of the wiring board included in the photoelectric conversion device.
主な発熱源である電子部品からの熱は、第１の導電層、導電部、第２の導電層、及び接触部を通って導電性部材を含むハウジングから放熱される。 Heat from the electronic component which is a main heat source is radiated from the housing including the conductive member through the first conductive layer, the conductive portion, the second conductive layer, and the contact portion.
以下に示される本発明に係る特徴を任意に組み合わせることができ、これによって、それぞれの作用および効果並びにその組合せにより得られる作用および効果を享受することができる。 The features according to the present invention shown below can be arbitrarily combined, whereby the respective operations and effects and the operations and effects obtained by the combination can be enjoyed.
本発明に係る光通信モジュールでは、導電性部材の接触部は、電子部品が搭載される第１の導電層が設けられた部品搭載面上の位置に対応する対向面上の位置において、第２の導電層と接触している。このようにすれば、放熱経路が短くなって熱抵抗が低減される。 In the optical communication module according to the present invention, the contact portion of the conductive member is the second on the opposite surface corresponding to the position on the component mounting surface on which the first conductive layer on which the electronic component is mounted is provided. In contact with the conductive layer. In this way, the heat dissipation path is shortened and the thermal resistance is reduced.
本発明に係る光通信モジュールでは、ハウジングは、第１のレセプタクルが設けられたレセプタクル部材、および光−電気変換デバイスを収容する収容部材を有する。そして、収容部材は導電性部材を含む。このようにすれば、接触部は導電性部材を含む収容部材に設けられる。 In the optical communication module according to the present invention, the housing includes a receptacle member provided with the first receptacle, and a housing member that houses the photoelectric conversion device. The housing member includes a conductive member. If it does in this way, a contact part will be provided in the accommodating member containing an electroconductive member.
本発明に係る光通信モジュールでは、光−電気変換デバイスの配線基板は、所定の平面に沿って配置される。そして接触部は、所定の平面に沿って延びる収容部材の壁に設けられている。このようにすれば、放熱経路が短くなって熱抵抗が低減される。 In the optical communication module according to the present invention, the wiring board of the photoelectric conversion device is arranged along a predetermined plane. And the contact part is provided in the wall of the accommodating member extended along a predetermined plane. In this way, the heat dissipation path is shortened and the thermal resistance is reduced.
本発明に係る光通信モジュールでは、収容部材は、光−電気変換デバイスを搭載する搭載部を有する搭載部材、および光−電気変換デバイスを搭載部材との間に挟むように設けられた覆い部材を有し、覆い部材は導電性部材を含む。このようにすれば、接触部は導電性部材を含む覆い部材に設けられる。 In the optical communication module according to the present invention, the housing member includes a mounting member having a mounting portion for mounting the optical-electrical conversion device, and a covering member provided so as to sandwich the optical-electrical conversion device between the mounting member. The covering member includes a conductive member. If it does in this way, a contact part will be provided in the covering member containing an electroconductive member.
本発明に係る光通信モジュールでは、接触部は、導電性部材の一部を切り出して屈曲された導電片を含む。このようにすれば、導電性部材の一部を切り出して屈曲された導電片により、導電性部材へ熱が伝導される。 In the optical communication module according to the present invention, the contact portion includes a conductive piece cut out by bending a part of the conductive member. If it does in this way, heat will be conducted to a conductive member by a conductive piece which cut and bent a part of conductive member.
以上詳細に説明したように、本発明によれば、熱抵抗を低減可能な光通信モジュールが提供される。よって、熱による動作不良が抑制され、特性の向上が図られる。 As described above in detail, according to the present invention, an optical communication module capable of reducing thermal resistance is provided. Therefore, malfunction due to heat is suppressed, and characteristics are improved.
本発明の知見は、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、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。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。 The knowledge of the present invention can be easily understood by considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings. Subsequently, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Where possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図１から図３を参照すると、本発明に係わる実施に形態に係わる光通信モジュール１が示されている。
1 to 3 show an
光通信モジュール１は、ハウジング２と、第１の光−電気変換デバイス１２と、第２の光−電気変換デバイス１４と、を備える。ハウジング２は、収容部材４、並びにレセプタクル部材６、を有することができる。収容部材４には、第１および第２の光−電気変換デバイス１２、１４が支持されている。レセプタクル部材６には、所定の軸に沿って伸びるレセプタクル２４、２６が設けられている。レセプタクル２４、２６は、光コネクタ(例えば、図６の５２)を受容できるように設けられている。収容部材４は、搭載部材８および覆い部材１０を有する。搭載部材８は、光−電気変換デバイス１２、１４を搭載している。覆い部材１０は、光−電気変換デバイス１２，１４を搭載部材８との間に挟むように、搭載部材８に設置されている。
The
ハウジング２、つまりレセプタクル部材６、搭載部材８、および覆い部材１０は、レセプタクル２４、２６において光コネクタと光学的に結合可能なように光−電気変換デバイス１２，１４が収容される収容空間を規定する。
The housing 2, that is, the
レセプタクル部材６は、レセプタクル２４、２６を規定するように所定の軸に沿って設けられた外壁部２８ａおよび隔壁２８ｂを有する。隔壁２８ｂは、外壁２８ａと協同してレセプタクル２４、２６を形成するように設けられている。レセプタクル２４、２６は、それぞれ、所定の軸に沿って伸びるガイド孔３０を底部２８ｃに有する。ガイド孔３０は、光−電気変換デバイス１２、１４の頭部が所定の軸に合わせてレセプタクル２４、２６に突き出るようにガイドする。レセプタクル部材６の材料は、細かな形態を形成することが容易なので、液晶ポリマーといった合成樹脂材で形成されることが好ましい。レセプタクル部材６は、電気的なシールドを可能にするために、その表面上に、メッキ膜といった導電性膜で被覆されることが好ましい。レセプタクル部材６は、また、それぞれのガイド孔３０に挿入される光−電気変換デバイス１２、１４の頭部の間に設けられた壁面２８ｅを有することができる。この壁部２８ｅは、光−電気変換デバイス１２、１４の間を電気的にシールドするために役立つ。
The
レセプタクル部材６は、外壁の一面上に凹部３４ａを有することができる。凹部３４ａには、ラッチ用の第１の係合部３４ｂを有することができ、第１の係合部３４ｂは、例えば穴および突起の少なくともいずれかを含むことができる。第１の係合部３４ｂは、レセプタクル部材６が搭載部材８と填め合わされ固定される際に利用されることができる。
The
レセプタクル部材６は、また、ガイド孔３０に挿入される光−電気変換デバイス１２、１４を保護するための保護部３５を有する。保護部３５は、所定の基準面に沿って伸び、ラッチ用の第２の係合部３５ａを有する。第２の係合部３５ａは、穴および突起の少なくともいずれかを含むことができる。本実施の形態では、第２の係合部３５ａは、これに限定されるものではないが、係合孔であることができる。保護部３５は、搭載部材８の搭載部８ａの外壁上に設けられたガイド凹部に導かれる。また、係合部３５ａは、搭載部材８の搭載部８ａの外壁上に設けられた係合部に填め合わされる。この係合部は、穴および突起の少なくともいずれかを含むことができる。
The
レセプタクル部材６に接触するように、端子部材３６が配置されている。端子部材３６は導電性を備え、また導電性材料、例えば金属(例えば、りん青銅)で形成されることが好ましい。これによって、電気的な接続を確保しつつ、所定の機械的な強度を確保することができる。
A
端子部材３６は、レセプタクル２４，２６の底部２８ｃに沿って接触するよう配置されている。これによって、端子部材３６は、レセプタクル部材６を実装基板の基準電位線に接続するために利用される。このため、端子部材３６は、端子ピン３２ａに沿った方向に伸びる、スタッドピンと呼ばれる１または複数の接続端子３６ａを備える。端子部材３６は、接続端子３６ａが複数個ある場合には、レセプタクル部材６の底面を介して一対の端子３６ａを接続する架橋部を有する。このため、この架橋部は、レセプタクル部材６の底面に設けられた凹部に収容されている。端子部材３６は、ガイド孔３０の外枠およびこの凹部において位置決めされると共に、ガイド孔３０の外枠に設けられた溝に填め合わされることによって、レセプタクル部材６に保持されている。
The
搭載部材８は、所定の基準面に沿って伸びる搭載部８ａを有する。搭載部８ａには、光−電気変換デバイス１２、１４の電気的接続を可能にするための一連の端子ピン３２ａを有する。端子ピン３２ａは、実装基板(図示せず)と対面する搭載部８ａの底面に設けら、搭載部の搭載面から所定の位置で屈曲されている。端子ピン３２ａは、配線基板１８、２２の配置方向に沿って配列されている。本実施の形態では、端子ピン３２ａは、所定に軸に沿って設けられている。
The mounting
搭載部材８は、また、所定の基準面に交差する方向に伸びる平面に沿って壁部８ｂを有することができる。壁部８ｂは、搭載面に設けられている。壁部８ｂは、光−電気変換デバイス１２、１４のための収容空間を分離するように設けられている。このため、光−電気変換デバイス１２、１４の一方が他方へ直接に及ぼす熱的な影響を低減するために役立つ。また、この壁部８ｂに沿って導電性部材(図示せず)を設ければ、電気的な影響をも低減するために役立つ。
The mounting
搭載部材８は、壁部８ｂの一端部において支持されているラッチ部８ｃを有する。ラッチ部８ｃには、所定の基準面に沿って伸びるラッチ片が設けられ、ラッチ片には、レセプタクル部材６のラッチ用係合部３４ｂと填め合わされる係合部８ｄを有することができる。この係合部８ｄは、係合孔および係合突起の少なくともいずれかであることができる。このラッチ片をガイドするために、レセプタクル部材６の凹部３４ａが役立っている。
The mounting
第１および第２の光−電気変換デバイス１２、１４の各々は、光信号および電気信号の一方から他方への変換することができる。これらには、光信号を電気信号に変換する半導体受光デバイス、および電気信号を光信号に変換する半導体発光デバイスがある。半導体受光デバイスは、所定の軸に沿って配列された光電気変換素子部および第１の配線基板を含むことができる。半導体発光デバイスは、所定の軸に沿って配列された電気光変換素子部および第２の配線基板を含むことができる。
Each of the first and second opto-
配線基板１８、２２は、様々な電子部品が搭載される部品搭載面１８ａ、２２ａおよび対向面１８ｂ、２２ｂを備える。部品搭載面１８ａ、２２ａおよび対向面１８ｂ、２２ｂは所定の軸に沿って伸びている。対向面１８ｂ、２２ｂには、そのほぼ全面に銅などの金属で形成された導電層（図５の１８ｅ，２２ｅ）を設けることができる。この導電層１８ｅ，２２ｅは、基準電位線に接続されることが好ましい。部品搭載面１８ａ、２２ａには、搭載部品間の電気的な接続を可能するための配線層が設けられている。配線基板１８、２２は、また、光電気変換素子または電気光変換素子の接続ピン(図４(ａ)および図４(ｂ)の５０)が挿入される第１の孔１８ｃ、２２ｃと、収容部材に設けられたリード端子３２ａが挿入される第２の孔１８ｄ、２２ｄとを有する。第１の孔１８ｃ、２２ｃおよび第２の孔１８ｄ、２２ｄは、部品搭載面および対向面の一方から他方へ貫通している。第１の孔１８ｃ、２２ｃは、配線基板１８、２２の一辺に所定の軸に沿って設けられている。第２の孔１８ｄ、２２ｄは、所定の軸に沿って伸びる配線基板の一端部に設けられている。
The
配線基板１８、２２は、部品搭載面１８ａ、２２ａが壁部８ｂの側面に対面するように配置されていることが好ましい。これによって、配線基板１８、２２と壁部８ｂとの間に所定の間隔が確保される。配線基板１８、２２は、壁部８ｂを挟んで並列されている。これは、搭載部材８に設けられた端子ピン３２ａに支持されることによって、また覆い部材１０の導電片１０ｆの弾性力で導電片１０ｆと搭載部材８の支持部８ｈ、８ｉ、８ｊとに挟まれることによって実現されている。端子ピン３２ａは、配線基板１８、２２の導電層１８ｅ，２２ｅに接続されているので、配線基板１８、２２において発生した熱を当該光モジュール１の外側に排出するために役立つ。
The
配線基板１８、２２は、その絶縁層内に銅などの金属で形成されたサーマルビア（導電部）１８ｆ，２２ｆを備えることができる。図５は、配線基板１８，２２の電子部品１９が搭載される部位における構造を模式的に示す断面図である。図５に示すように、配線基板１８，２２の部品搭載面１８ａ，２２ａ上には、銅などの金属により導電層１８ｇ，２２ｇが設けられており、電子部品１９はこの導電層１８ｇ，２２ｇ上に搭載され、ポッティング樹脂２１により樹脂封止されている。サーマルビア１８ｆ，２２ｆは、この導電層１８ｇ，２２ｇと対向面１８ｂ，２２ｂ上に設けられた導電層１８ｅ，２２ｅとを熱的・電気的に接続している。
The
覆い部材１０は、搭載部材８と一緒になって、第１および第２の光−電気変換デバイス１２、１４を収容する空間を形成している。覆い部材１０は、少なくとも一部が銅合金などの導電性材料で形成されることが好ましい。これによって、配線基板１８、２２といった第１および第２の光−電気変換デバイス１２、１４を電気的にシールドすると共に、熱を放出するために役立つ。
The covering
覆い部材１０は、側面部１０ａ、１０ｂと、蓋部１０ｃと、後面部１０ｄとを備える。側面部１０ａ、１０ｂは、搭載部材８の壁部８ｂに沿って伸び、光−電気変換デバイス１２，１４の配線基板１８、２２を両側から挟んでいる。また、側面部１０ａ、１０ｂは配線基板１８、２２の対向面と対面するように配置されることができる。蓋部１０ｃは、搭載部８ａと対面し、蓋部１０ｃの対向する両辺には側面部１０ａ、１０ｂが設けられている。後面部１０ｄは、側面部１０ａ、１０ｂおよび蓋部１０ｃに隣接し、レセプタクル２４，２６が伸びる方向に沿った所定の軸に交差している。覆い部材１０は、また、側面部１０ａ、１０ｂおよび後面部１０ｄの少なくともいずれかに設けられた接続端子１０ｅを備えることができる。この接続端子１０ｅは、当該光通信モジュール１が実装基板に搭載されたときに、実装基板の基準電位線に接続されるように設けられている。これによって、覆い部材１０に基準電位線が与えられるので、電気的なシールド特性を確実に得られる。
The covering
側面部１０ａ、１０ｂには、１または複数の導電片１０ｆが設けられている。導電片１０ｆは、側面部１０ａ、１０ｂの一部を切り出して形成されており、側面部１０ａ、１０ｂを含む平面から収納空間内へ屈曲している。この屈曲は、導電片１０ｆが配線基板１８、２２の対向面１８ｂ、２２ｂに設けられた導電層１８ｅ，２２ｅに接触することを可能にしている。この接触によって、電子部品１９を主な熱源として配線基板１８、２２において発生した熱が覆い部材１０に伝搬する。覆い部材１０は、覆い部材１０の表面を介して、この熱を空気中に放出する。つまり、覆い部材１０は、ヒートシンクとしても役立つ。
One or a plurality of
ここで、覆い部材１０の導電片１０ｆは、図５に示すように、電子部品１９が搭載される導電層１８ｇ，２２ｇが設けられた部品搭載面１８ａ，２２ａ上の位置に対応する対向面１８ｂ，２２ｂ上の位置において、導電層１８ｅ，２２ｅと接触すると好ましい。このようにすれば、放熱経路が短くなって放熱が効率的に行われ、熱抵抗が低減される。
Here, as shown in FIG. 5, the
蓋部１０ｃには、１または複数の開口１０ｇが設けられている。開口１０ｇは、所定の軸に沿った方向に伸びる形状を有することが好ましい。この方向は、配線基板１８、２２が配置されている方向に合わされている。また、これらの開口１０ｇは、配線基板１８、２２が位置する収納空間内の領域に合わせて配置されることができる。
The
後面部１０ｄは、１または複数の開口１０ｈが設けられている。開口１０ｈは、蓋部１０ｃから搭載部材８へ向いた方向に伸びる形状を有することが好ましい。この方向は、配線基板１８、２２が搭載面に対して配置されている方向、または搭載部材８の壁部８ｂが搭載面から伸びる方向に合わされている。また、これらの開口１０ｈは、配線基板１８、２２が固定されている収納空間内の位置に合わせて配置されることが好ましい。
The rear surface portion 10d is provided with one or a plurality of
図３を参照すると、下斜め方向から眺めた光通信モジュール１が示されている。搭載部８ａには、１または複数の開口８ｅが設けられている。開口８ｅは、配線基板１８、２２の配列方向に沿って伸びている。本実施の形態においては、開口８ｅは、所定の軸に沿って、配線基板１８、２２の位置に合わせて設けられている。
Referring to FIG. 3, the
図２および図３を参照すると、図１に示された各部分が組み立てられ完成された光通信モジュール１が示されている。このような光通信モジュール１を得るために必要な手順を概略的に示す。まず、半導体受光デバイスおよび半導体発光デバイス１２，１４をそれぞれ組み立てる。この組立のために、光電気変換素子を配線基板に固定し、および／または電気光変換素子を配線基板に固定する(図１の矢印Ａ)。次いで、レセプタクル部材６および端子部材３６にそれぞれメッキを施し、レセプタクル部材６および端子部材３６を組み上げる。半導体受光デバイスおよび半導体発光デバイス１２，１４を搭載部材８に取り付ける(図１の矢印Ｂ)。続いて、これらデバイス１２，１４が取り付けられた搭載部材８をレセプタクル部材６にはめ合わせる(図１の矢印Ｃ)。この後に、収容空間を形成するように覆い部材１０をレセプタクル部材６および搭載部材８にはめ合わせる(図１の矢印Ｄ)。このはめ合わせは、図１に示された搭載部材８の係合部８ｇ(例えば凹部および凸部の一方)と、覆い部材１０の係合部１０ｉ(例えば、凹部および凸部の他方)とを利用して行われることができる。
Referring to FIGS. 2 and 3, an
図４(ａ)および図４(ｂ)を参照すると、第１および第２の光−電気変換デバイス１２、１４に含まれる光電気変換素子および電気光変換素子４０が示されている。光電気変換素子４０を例示的に示せば、フォトダイオード(ｐｉｎ型フォトダイオードやアバランシェフォトダイオード)といった半導体受光素子がある。電気光変換素子４０を例示的に示せば、発光ダイオードおよび半導体レーザといった半導体発光素子がある。
Referring to FIG. 4A and FIG. 4B, the photoelectric conversion element and the
光電気変換素子および電気光変換素子４０は、それぞれ、パッケージといった容器４２に収容されることができる。容器４２は、素子収容部４２ａ、ガイド部４２ｂを有する。
Each of the photoelectric conversion element and the
容器４２の素子収容部４２ａには、光電気変換素子および電気光変換素子４４が密閉されている。素子収容部４２ａは、コバールといった金属材料で形成されたベース４２ｃを有する。ベース４２ｃ上には、ステンレスといった金属材料から成るレンズキャップ４２ｄが搭載されている。素子収容部４２ａは、レンズキャップ４２ｄに固定された窓部４８が設けられている。窓部４８は、光電気変換素子および電気光変換素子４０に関連する光が透過でき、また、集光レンズを含むことができる。レンズキャップ４２ｄは、ステンレスといった金属材料から成るホルダ４０ｄに差し込まれている。ベース４２ｃは、また、光電気変換素子および電気光変換素子４０の電気的接続を行うための接続ピン５０を有することができる。容器４２は、それぞれのための配線基板１８、２２に接続ピン５０を介して固定されている。接続ピン５０は、それぞれ素子４４の光軸４６が所定の軸に沿うように屈曲されている。
A photoelectric conversion element and an electro-
ガイド部４２ｂは、ステンレスといった金属材料から成るガイド部材４２ｅを有する。ガイド部材４２ｅは、ホルダ４２ｄ上に固定されている。ガイド部材４２ｅの外側には、ステンレスといった金属材料から成るスリーブ４２ｆが配置されている。ガイド部材４２ｅ内には、ジルコニアといった材料で形成された割スリーブ４２ｇが収納されている。割スリーブ４２ｇは、光ファイバが収納されたスタブ４２ｈを位置決めしている。割スリーブ４２ｇは、スリーブ４２ｆに対して固定部材４２ｉを介して固定されている。
The
図６は、本実施の形態に係わる光通信モジュール１を側面から見た図面を示している。光通信モジュール１には、矢印５１の向きから光コネクタ５２が挿入される。
FIG. 6 shows a side view of the
図７は、図６におけるI-I断面における図面を示している。この断面には、搭載部材８に設けられた搭載部８ａの開口８ｅ、並びに覆い部材１０に設けられた側面部１０ａの導電片１０ｆおよび後面部１０ｄの開口１０ｈが現れている。搭載部材８に設けられた搭載部８ａの開口８ｅと、覆い部材１０に設けられた後面部１０ｄの開口１０ｈとの間には、空気といった熱媒体の流れＡ、Ｂが生じうる。これらの開口は気体が配線基板１８、２２に沿って流れることを可能にするので、配線基板１８、２２を冷却するために役立つ。また、覆い部材１０の導電片１０ｆに付随して開口が設けられている。熱媒体の流れＣ、Ｄは、配線基板１８、２２に沿って流れるので、配線基板１８、２２を冷却するために役立つ。
FIG. 7 shows a cross-sectional view taken along the line II in FIG. In this cross section, the
図８は、図６におけるII-II断面における図面を示している。この図面によれば、支持面８ｆ上に配線基板１８、２２が支持され、端子ピン３２ａによって固定されている。この断面には、搭載部材８に設けられた搭載部８ａの開口８ｅ、および覆い部材１０に設けられた蓋部１０ｃの開口１０ｇが現れている。搭載部材８に設けられた搭載部８ａの開口８ｅと、覆い部材１０に設けられた蓋部１０ｃの開口１０ｇとの間には、空気といった熱媒体の流れＥおよびＦが生じうる。これらの開口は気体が配線基板１８、２２に沿って流れることが可能にするので、配線基板１８、２２を冷却するためにに役立つ。
FIG. 8 shows a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. According to this drawing, the
これまでに示された実施の形態に係わる光通信モジュールでは、光−電気変換デバイスが、収容部材４の壁部８ｂと実質的に平行に配置された配線基板１８、２２を備える場合を例示的に説明したきたけれども、配線基板１８、２２の配置形態は、本発明の実施の形態に限定されるものではない。
In the optical communication module according to the embodiment shown so far, the case where the photoelectric conversion device includes the
光−電気変換デバイスが備える配線基板は、搭載部材８の搭載部に沿って配置されることができる。また、レセプタクル部材に設けられたレセプタクルが伸びる軸に交差する方向に配線基板を配置することもできる。これらの場合には、この配置の配線基板に沿って熱媒体を導くために、収容部材４の対向する壁部に通風口を設けることが好適である。
The wiring board included in the photoelectric conversion device can be disposed along the mounting portion of the mounting
このような形態においても、熱媒体の流れを制御するようにガイド壁を設ければ、気体の流れに乱れが生じ難く配線基板に沿って気体が流れるので、冷却効果が高まる。また、配線基板の導電層に接触する接触部をハウジングに設けることで、放熱が効率的に行われて冷却効果が高まる。 Even in such a configuration, if the guide wall is provided so as to control the flow of the heat medium, the gas flow hardly occurs and the gas flows along the wiring board, so that the cooling effect is enhanced. In addition, by providing the housing with a contact portion that contacts the conductive layer of the wiring board, heat is efficiently dissipated and the cooling effect is enhanced.
以上説明してきたように、このような通風機能を果たす孔によって収容空間を外部と接続するようにしたので、通風口を通して流れる空気によって光−電気変換デバイス１２，１４を冷却することが可能になった。通風口は、配線基板１８、２２に沿った空気の流れを形成するように配置されることが好ましい。このためには、収納容器の対向する壁面に通風口を設けることが好適である。また、搭載部材８の壁部８ｂは気体の流れを導くガイド機能を有しているので、気体の流れを有効に導き放熱のために利用することができる。また、サーマルビア１８、導電片１０ｆを介することで、主たる熱源である電子部品１９からの熱を効率的に放熱することが可能になった。
As described above, since the accommodation space is connected to the outside through the hole having such a ventilation function, the
発明者が行った実験によれば、半導体発光デバイスは全体として０．２５Ｗ〜０．５Ｗの発熱があり、半導体受光デバイスは全体として０．３Ｗ〜０．４Ｗの発熱があることが分かった。このような半導体受光デバイスおよび半導体発光デバイスを備える光通信モジュールにおいては、その動作に際して温度上昇△Ｔが６５ｄｅｇ程度であった。しかしながら、この光通信モジュールに、本実施の形態のような形態を採用すると、動作時においても光通信モジュールの温度は５５℃程度で抑えられることがわかった。 According to experiments conducted by the inventors, it has been found that the semiconductor light emitting device generates heat of 0.25 W to 0.5 W as a whole, and the semiconductor light receiving device generates heat of 0.3 W to 0.4 W as a whole. In the optical communication module including such a semiconductor light-receiving device and a semiconductor light-emitting device, the temperature rise ΔT during the operation was about 65 deg. However, it has been found that if the form of the present embodiment is adopted for this optical communication module, the temperature of the optical communication module can be suppressed to about 55 ° C. even during operation.
これまでの記述は、光通信モジュールが半導体発光デバイスおよび半導体受光デバイスを備える場合を例示的に行われているけれども、本発明は、このような組合せのみに限定されるものではなく、半導体発光デバイスおよび半導体受光デバイスの少なくともいずれか任意の数だけ含む光通信モジュールにも適用することができる。 Although the description so far has been made in the case where the optical communication module includes a semiconductor light emitting device and a semiconductor light receiving device, the present invention is not limited to such a combination, and the semiconductor light emitting device is not limited thereto. The present invention can also be applied to an optical communication module including at least any number of semiconductor light receiving devices.
以上説明したように、本発明に係わる光通信モジュールによれば、相対的に熱伝導率の小さい媒質、例えばプラスチックおよび樹脂材を介すことなく、大気といった熱媒体に直接熱を放出したり、導電体を通して短い経路で熱を放出したりするので、放熱特性に優れる。したがって、熱抵抗を低減可能な光通信モジュールを得ることができる。 As described above, according to the optical communication module according to the present invention, heat is directly emitted to a heat medium such as the atmosphere without using a medium having a relatively low thermal conductivity, for example, a plastic and a resin material, Since heat is released through a short path through the conductor, the heat dissipation characteristics are excellent. Therefore, an optical communication module capable of reducing the thermal resistance can be obtained.
１…光通信モジュール、２…ハウジング、４…収容部材、６…レセプタクル部材、８…搭載部材、１０…覆い部材、１０ｆ…導電片、１２、１４…光−電気変換デバイス、１８，２２…配線基板、１８ａ，２２ａ…部品搭載面、１８ｂ，２２ｂ…対向面、１８ｅ，２２ｅ…導電層、１８ｆ，２２ｆ…サーマルビア、１８ｇ，２２ｇ…導電層、１９…電子部品、８ｅ，１０ｇ，１０ｈ…通気孔、２４，２６…レセプタクル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
光コネクタを受容できるように設けられたレセプタクルを有するレセプタクル部材、および、前記レセプタクルにおいて前記光コネクタと光学的に結合可能なように前記光−電気変換デバイスが収容される収容部材を有するハウジングと、
を備え、
前記光−電気変換デバイスの前記配線基板は、前記部品搭載面上に設けられた前記電子部品が搭載される第１の導電層、前記対向面上に設けられた第２の導電層、及び前記配線基板を貫通するように設けられた前記第１の導電層と前記第２の導電層とを接続する導電部を有する光通信モジュールにおいて、
前記収容部材の側面部は、導電性部材を含み、前記配線基板の前記対向面に沿って延びており、
前記導電性部材は、前記電子部品が搭載される前記第１の導電層が設けられた前記部品搭載面上の位置に対応する前記対向面上の位置において、前記第２の導電層に接触する接触部を有することを特徴とする光通信モジュール。 A conversion semiconductor element that converts an optical signal and an electric signal in either direction, a component mounting surface on which an electronic component is mounted, and a facing surface that faces the component mounting surface, and is electrically connected to the conversion semiconductor element A photoelectric conversion device having a wiring board;
Receptacle member have a receptacle which is provided to an optical connector capable of receiving, and the light the as said optical connector optically couplable in receptacle - a housing having a housing member which electrical conversion device is accommodated ,
With
The wiring board of the photoelectric conversion device includes a first conductive layer on which the electronic component provided on the component mounting surface is mounted, a second conductive layer provided on the facing surface, and the in the optical communication module which have a conductive portion connected to the first conductive layer provided so as to penetrate the wiring substrate and the second conductive layer,
The side surface portion of the housing member includes a conductive member, and extends along the facing surface of the wiring board.
The conductive member contacts the second conductive layer at a position on the facing surface corresponding to a position on the component mounting surface on which the first conductive layer on which the electronic component is mounted is provided. An optical communication module comprising a contact portion.
The contact unit includes a conductive strip which is bent by cutting out a portion of the conductive member, the optical communication module according to claim 1 or 2.
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