JP5895091B1 - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の向上を図ることが可能な光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュール１は、複数のピン２１２ａを有するバタフライ型の光デバイス２と、複数のピン２１２ａが接続された接続面３ａを有する基板３と、接続面３ａ側に配置された上側筐体４１とを備え、光デバイス２は、発熱体２０の配置された側の放熱面２１１ａを上側筐体４１側に向けて接続面３ａに接続されている。【選択図】図３

Description

本発明は、光モジュールに関する。

従来、他の電子部品と共にマザーボードに実装されて用いられる光モジュールが知られている。特許文献１には、発熱性の光デバイス（光学素子モジュール）と、電子回路基板と、光デバイス及び電子回路基板を収容する一対の筐体とを備えたものが開示されている。

特開２００５−９３５０７号公報

光デバイスの内部空間に蓋をする蓋体は強度が弱いため、光デバイスに力が加わった場合に蓋体が押し付けられることを回避することが望ましい。

そこで、本発明は、放熱性の向上を図るとともに、光デバイスの内部空間に蓋をする蓋体が押し付けられることを回避することが可能な光モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、内部空間に発熱体を収容した本体と、前記内部空間に蓋をする蓋体と、複数のピンとを有するバタフライ型の光デバイスと、前記複数のピンが接続された接続面を有する基板と、前記接続面側に配置された放熱部品と、を備え、前記光デバイスは、前記蓋体の前記内部空間とは反対側に隙間を介在させて、前記発熱体の配置された側の放熱面を前記放熱部品側に向けて前記接続面に接続されており、前記光デバイスの前記本体は、前記放熱面を含む放熱部と、前記発熱体を囲む側壁部とによって前記内部空間を形成しており、前記蓋体は、前記放熱部よりも強度の弱い薄板で形成されていることを特徴とする光モジュールである。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、放熱性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る光モジュールの一構成例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る光モジュールにおいて、筐体を除いた各部品の構成を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る光モジュールを示す側面図である。 第１実施形態に係る光モジュールについて、光デバイスの内部構造及び放熱の様子を説明する断面説明図である。 支持部材の補強部の変形例を示し、図５Ａ及び図５Ｃは斜視図、図５Ｂ及び図５Ｄは弾性部材が設けられた状態における断面図である。 弾性部材の変形例を示し、図６Ａ及び図６Ｃは上面図、図６Ｂ及び図６Ｄは支持部材の補強部上に設けられた状態における断面図である。 支持部材の補強部の変形例を示す側面模式図である。 本発明の第２実施形態に係る光モジュールにおいて、筐体を除いた各部品の構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る光モジュールにおいて、筐体を除いた各部品の構成を示し、図９Ａは側面図、図９Ｂは正面図である。 本発明の第４実施形態に係る光モジュールの構成を示す正面図である。 比較例に係る光モジュールの構成を説明する正面模式図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

複数のピンを有するバタフライ型の光デバイスと、前記複数のピンが接続された接続面を有する基板と、前記接続面側に配置された放熱部品と、を備え、前記光デバイスは、発熱体の配置された側の放熱面を前記放熱部品側に向けて前記接続面に接続されている光モジュールが明らかとなる。

このような光モジュールによれば、発熱体の配置された側の放熱面が放熱部品側に向けられているため、発熱体から発生した熱を効率よく放熱部品に放熱することができ、放熱性の向上につながる。

係る光モジュールであって、前記放熱部品と前記放熱面との間には、放熱性を有する弾性部材が前記放熱部品に当接するように設けられていることが望ましい。

このような光モジュールによれば、放熱性を有する弾性部材を介すことにより、放熱部品と放熱面との間の隙間を埋めることができると共に、放熱面における接触面積を増やすことができるため、放熱効率がより向上する。また、弾性部材が有する弾性を利用して光デバイスと放熱部品との公差を吸収することができる。

係る光モジュールであって、前記接続面に沿った方向に前記弾性部材を位置決めする位置決め部を有することが望ましい。

このような光モジュールによれば、配置された弾性部材の接続面に沿った方向への位置ずれが抑制されるため、安定した放熱性能を維持することができると共に、組立時において弾性部材の位置ずれによる組立難さを抑制することができ、組立性の向上を図ることが可能となる。

係る光モジュールであって、前記光デバイスは、前記放熱面側からねじによって固定されており、前記ねじと前記放熱部品との間には隙間が介在していることが望ましい。

このような光モジュールによれば、ねじと放熱部品との間に隙間が介在することによりねじが放熱部品と干渉しないため、弾性部材による光デバイスと放熱部品との公差の吸収を妨げてしまうといった事態を回避することができる。

係る光モジュールであって、前記光デバイスは、前記放熱面を含む放熱部を有し、前記基板に取り付けられた支持部材によって前記基板側から前記放熱部が支持されていることが望ましい。

このような光モジュールによれば、支持部材によって光デバイスが支持されているため、光デバイスを取り付けるために形成される基板の切り欠きが必ずしも必要ではなくなり、基板内部に配線をしたり、接続面とは反対側の面に部品を実装したりすることが可能となり、基板の配線及び部品実装可能スペースが広がる。

係る光モジュールであって、前記支持部材は、一端が前記接続面に接触し、他端が前記放熱部に接触する複数の支持柱と、前記接続面と前記光デバイスとの間に設けられ、前記複数の支持柱をつなぐ連結部と、を有することが望ましい。

このような光モジュールによれば、複数の支持柱が連結部を介してつながっているため、支持部材はより安定的に放熱部を支持することができる。また、部品点数の削減により、組立が容易となる。

係る光モジュールであって、前記連結部と前記接続面との間には、空間が形成されていることが望ましい。

このような光モジュールによれば、連結部と接続面との間に形成された空間を利用して、接続面上に配線をすることが可能となり、基板の配線可能スペースがより広がる。

係る光モジュールであって、前記光デバイスは、前記接続面と前記放熱部品との間に配置され、前記複数のピンは、屈曲された状態で前記接続面に接続されていることが望ましい。

このような光モジュールによれば、基板に貫通穴を設けることなく光デバイスを基板に実装することができるため、基板の配線及び部品実装可能スペースが広がる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜比較例＞
本発明の第１実施形態に係る光モジュールを説明するにあたり、まず比較例に係る光モジュール１０の構成について、図１１を参照して説明する。

図１１は、比較例に係る光モジュール１０の構成について説明する正面模式図である。図１１では、発熱体２０を破線で示している。

この光モジュール１０では、内部に発熱体２０を有する光デバイス２Ｂが、基板３００に形成された切り欠き３００ｂに嵌め込まれた状態で、複数のピン２１２ａを介して基板３００の接続面３００ａに接続されている。光デバイス２Ｂ及び基板３００は、上側筐体４１と下側筐体４２とを組み合わせてなる筐体４に収容されている。上側筐体４１には、放熱効率を向上させるための放熱フィン４１０が設けられている。

光デバイス２Ｂでは、放熱面２１１ａを有する放熱部２１１上に発熱体２０が配置されている。本比較例では、放熱面２１１ａが下側筐体４２に接触している。また、放熱部２１１は、その一部に固定部としての機能を有しており、例えば複数のねじ（図略）等によって下側筐体４２に取り付けられている。

発熱体２０は、側壁部２１２によって囲まれており、上側筐体４１側から蓋体２２が側壁部２１２に取り付けられることにより、放熱部２１１と側壁部２１２とによって（本体２１によって）形成された空間内に気密封止されている。発熱体２０から発生した熱は主に、放熱面２１１ａ及び下側筐体４２を介して装置側マザーボード１１に向かって放熱される。

すなわち、本比較例では、発熱体２０から発生した主な熱が放熱フィン４１０が設けられた上側筐体４１側に向かって放熱されず、装置側マザーボード１１に取り付けられた下側筐体４２側に向かって放熱されるため、放熱効率が良くない。

＜光モジュール１の構成＞
次に、本発明の第１実施形態に係る光モジュール１の構成について、図１〜図４を参照して説明する。

図１は、第１実施形態に係る光モジュール１の一構成例を示す斜視図である。図２は、光モジュール１において、筐体４を除いた各部品の構成を示す分解斜視図である。図３は、光モジュール１を示す側面図である。図４は、光デバイス２の内部構造及び放熱の様子を説明する断面説明図である。

光モジュール１は、図１に示すように、光ファイバ１００と、複数のピン２１２ａを有するバタフライ型の光デバイス２と、複数のピン２１２ａが接続された接続面３ａを有する基板３と、光デバイス２が実装された基板３を収容する筐体４とを備える。さらに、本実施形態では、基板３に支持部材５が取り付けられていると共に、光デバイス２と筐体４との間に弾性部材７が設けられている。

この光モジュール１において、光ファイバ１００の延伸方向を「長手方向」とし、長手方向に交差する方向のうち、基板３に対して平行な方向を「幅方向」とし、基板３に対して垂直な方向を「上下方向」とする。なお、上下方向のうち、光デバイス２から見て基板３側を下方向とし、その反対側を上方向とする。

以下では、光デバイス２の一例として、バタフライ型のパッケージを用いたＬＤモジュールについて説明する。なお、「ＬＤ」とは、Laser Diodeの略称である。光デバイス２には、例えばＥＡ変調器等の半導体の電界吸収効果を利用した光変調器も含まれており、ＬＤモジュールに限定されるものではなく、バタフライ型のパッケージが用いられた光部品であれば構わない。なお、「ＥＡ」とは、Electroabsorptionの略称である。

光デバイス２は、図２〜図４に示すように、本体２１と、蓋体２２と、本体２１から外部へ露出した光ファイバ１００を保護するブーツ２３とを備えている。また、本体２１の内部空間には、発熱量の多いペルチェ素子２０１及びＬＤチップ２０２を有する発熱体２０が収容されている（図４参照）。

本体２１は、発熱体２０から発生した熱を放熱する放熱面２１１ａを含む放熱部２１１と、発熱体２０を長手方向及び幅方向から囲む側壁部２１２とを有している。なお、本実施形態では、放熱部２１１と側壁部２１２とが一体に形成されているが、放熱部２１１と側壁部２１２とが異なる部材として形成された上で組み合わされていても構わない。

放熱部２１１は、側壁部２１２よりも長手方向の両側に向かって張り出した部分を有する板状であり、当該張り出した部分には上下方向に貫通する複数（本実施形態では４つ）の貫通孔２１１ｂが形成されている。図４に示すように、放熱部２１１の下側の面に発熱体２０が取り付けられており、上側の面が放熱面２１１ａとなっている。

側壁部２１２の幅方向の両側には、一端部が基板３の接続面３ａに接続された複数のピン２１２ａが長手方向に並んで設けられている。複数のピン２１２ａは、２カ所で屈曲されることにより、２つの幅方向に沿った（接続面３ａに沿った）部分、及び上下方向に沿った（接続面３ａに対して交差する）部分を有している。２つの幅方向に沿った部分のうち、一方の幅方向に沿った部分は基板３の接続面３ａに接続されており、他方の幅方向に沿った部分は側壁部２１２から幅方向外側に突出している。

蓋体２２は、図４に示すように、放熱部２１１に対向するように下方から側壁部２１２に取り付けられ、放熱部２１１と側壁部２１２とによって形成された内部空間に蓋をする。これにより、発熱体２０は気密封止された状態で当該空間内に収容されている。

本実施形態における光デバイス２では、放熱部２１１が蓋体２２よりも上方に位置している。一方、前述した比較例における光デバイス２Ｂでは、蓋体２２が放熱部２１１よりも上方に位置している。すなわち、本実施形態における光デバイス２は、比較例における光デバイス２Ｂを上下方向に逆さまにした状態で基板３に実装されている。この場合において、放熱部２１１に形成された複数の貫通穴２１１ｂは、光デバイス２を固定するため固定部となっている。

基板３は、いわゆるプリント基板（ＰＣＢ）であり、図示は省略しているが、光モジュール１の他に複数の電子部品等が実装され、複数の配線パターンが形成されている。図２に示すように、接続面３ａには、光デバイス２の複数のピン２１２ａの一端部（一方の幅方向に沿った部分）が接続される複数の接続端子３１が設けられている。

筐体４は、図１に示すように、基板３の接続面３ａ側に配置された上側筐体４１と、接続面３ａとは反対側に配置されて図略の装置側マザーボードに取り付けられる下側筐体４２とを組み合わせてなる。なお、下側筐体４２の下側に装置用マザーボードが配置されることになる（図１１参照）。

光デバイス２及び基板３は、下側筐体４２内に配置された状態で上方から上側筐体４１が下側筐体４２に取り付けられることによって、筐体４の内部に収容されている。したがって、光デバイス２は、図３に示すように、放熱面２１１ａを上側筐体４１側に向けて基板３の接続面３ａに接続されている。図３では、発熱体２０を破線で示している。

上側筐体４１は、上部に複数の放熱フィン４１０を有しており、本実施形態に係る放熱部品の一態様である。当該放熱部品である上側筐体４１（複数の放熱フィン４１０）は、基板３から見て接続面３ａ側に配置されている。したがって、上側筐体４１は、装置側マザーボードの反対側に位置していることから、下側筐体４２よりも放熱効率が良くなっている。

図４に示すように、光デバイス２において、発熱体２０の配置された側の放熱面２１１ａが上側筐体４１側に向けられているため、比較例（図１１参照）で示したように、下側筐体４２側に向けて放熱する場合、より具体的には、装置側マザーボード側に放熱する場合や放熱面２１１ａとは反対側（下方側）に配置された放熱部品に放熱する場合等と比べて、発熱体２０から発生した熱を効率よく上側筐体４１に放熱することができ、光モジュール１全体としての放熱性の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では、筐体４（上側筐体４１及び下側筐体４２）は、例えばアルミ等の金属製で成形されているが、必ずしも金属製である必要はなく、熱伝導性が良好な材質のものであれば特に制限はない。

また、本実施形態では、光デバイス２が基板３の接続面３ａと放熱部品である上側筐体４１との間に配置されており、複数のピン２１２ａが屈曲された状態で接続面３ａに接続されているため、基板３に貫通穴等を設けることなく光デバイス２を基板３に実装することができ、基板３における配線及び部品実装可能スペースが広がる。

支持部材５は、例えば両面接着テープ等により基板３に取り付けられており、基板３側（下側）から光デバイス２の放熱部２１１を支持している。この支持部材５が設けられていない場合には、固定部としての貫通孔２１１ｂにより光デバイス２を基板３に固定するために、比較例（図１１参照）において示したような切り欠きや穴を基板３に設ける必要が生じてしまい、基板３の実装スペースが減少してしまう。一方、本実施形態では、光デバイス２の放熱部２１１が支持部材５によって支持されていることにより、基板３に切り欠きや穴を設ける必要がなくなり、基板３の内部に配線をしたり、接続面３ａとは反対側の面（下側筐体４２との対向面）に部品を配置したりすること等が可能となり、基板３の実装スペースが広がる。

支持部材５は、両面接着テープの他に接着剤等により基板３に取り付けられていてもよく、支持部材５の基板３への取り付け方法について特に制限はない。なお、光モジュール１は必ずしも支持部材５を備えている必要はなく、少なくとも光デバイス２の放熱面２１１ａが上側筐体４１側に向けられた状態で基板３に実装されていればよい。

図２に示すように、支持部材５は、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、基板３に沿う板状の連結部５２と、連結部５２と対向して配置された板状の補強部５３とを備える。本実施形態では、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃと連結部５２とは一体に形成されているが、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃと連結部５２とが異なる部材として形成された上で支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃと連結部５２とが接続されていてもよい。また、支持部材５は、必ずしも連結部５２を備えていなくともよい。

支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、一端が基板３の接続面３ａに接触し、他端が放熱部２１１に接触している。より具体的には、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃの他端は、放熱部２１１のうち長手方向の両側に張り出した部分に接触している。長手方向において、支持柱５１ａ，５１ｂは光ファイバ１００が露出している側に配置され、支持柱５１ｃはその反対側に配置されている。

光デバイス２が支持部材５に支持された状態において、光ファイバ１００及びブーツ２３が支持柱５１ａ，５１ｂに当たらないようにするために、支持柱５１ａと支持柱５１ｂとは幅方向に所定距離だけ離れて配置されている。一方、支持柱５１ｃは、連結部５２の幅方向に亘って設けられている。また、支持柱５１ａ，５１ｃの他端側（放熱部２１１側）には、ねじ孔５１０がそれぞれ形成されている。

連結部５２は、基板３の接続面３ａと光デバイス２の蓋体２２との間において、３つの支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃをつなぐように設けられている。このように、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃは連結部５２を介してつながっていることにより、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃがそれぞれ独立して放熱部２１１を支持している場合と比べて、より安定的に放熱部２１１を支持することが可能である。また、連結部５２を設けることによって部品点数の削減につながり、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃをそれぞれ基板３に取り付ける場合と比べて、光モジュール１の組立が容易となる。

なお、図３に示すように、接続面３ａと連結部５２とは接触しているが、蓋体２２と連結部５２との間には隙間が介在している。これは、蓋体２２が放熱部２１１よりも強度が弱い薄板で形成されていることから、光デバイス２に対して上方から下方に向かって力が加わった場合に、蓋体２２が連結部５２に押し付けられることを回避するため、蓋体２２と連結部５２とを接触させないことが望ましいからである。

補強部５３は、放熱部２１１の放熱面２１１ａ側（上側）に配置されており、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃとの間に放熱部２１１を挟んだ状態で複数（本実施形態では２つ）のねじ６によって支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃに取り付けられている。補強部５３の取り付け方法については、ねじ６による取り付け方法以外にもいくつか挙げられる。それらの方法については後述する。

この補強部５３は、放熱部２１１の厚み（上下方向の高さ）が薄い場合には当該放熱部２１１の補強部材としての機能を有すると共に、放熱面２１１ａと上側筐体４１との間隙が大きい場合にはスペーサとしての機能を有する。

よって、放熱部２１１がねじ６によって支持部材５に取り付けられていることにより、例えば接着剤等により固定させた場合と比べて放熱部２１１と支持部材５との固定が安定するため、光デバイス２と支持部材５との固定がより安定する。なお、補強部５３と放熱部２１１との間には、熱伝導率の高い充填材、例えば放熱用グリスを使用してもよい。

図２に示すように、本実施形態では、２つのねじ６のうち、一方のねじ６は支持柱５１ａに対応する位置に取り付けられ、他方のねじ６は一方のねじ６の対角上に位置して取り付けられている。なお、ねじ６は必ずしも２つである必要はなく、例えば４つの貫通孔２１１ｂに対応して、４つのねじ６によって放熱部２１１が支持部材５に固定されていてもよいし、複数のねじ６によって固定されていなくともよい。また、光デバイス２と支持部材５との固定は必ずしもねじ６による必要はなく、例えば接着剤等により固定してもよい。

そして、複数のねじ６を利用して、支持部材５を基板３に取り付けることが可能である。例えば、複数のねじ６のうち、一部のねじ６又は全てのねじ６を支持部材５及び基板３を貫通させて下側筐体４２に固定することにより支持部材５と基板３とを固定する方法や、複数のねじ６のうち、一部のねじ６又は全てのねじ６を支持部材５を貫通させて基板３に固定することにより支持部材５と基板３とを固定する方法がある。

本実施形態では、支持部材５は例えばアルミ等の金属製で成形されているが、必ずしも金属製である必要はなく、例えば樹脂等であってもよく、少なくとも放熱部２１１を支持することができる程度の強度を有していれば、材質については特に制限はない。

また、図３に示すように、放熱性を有する弾性部材７が、上側筐体４１と放熱面２１１ａとの間において上側筐体４１に当接するように設けられている。弾性部材７は、例えばゴム等で形成された厚みのあるシート部材である。

上側筐体４１と放熱面２１１ａとの間に放熱性を有する弾性部材７を設けることによって、上側筐体４１と弾性部材７とが接触し、かつ放熱面２１１ａと弾性部材７とが接触するため、上側筐体４１における接触面積及び放熱面２１１ａにおける接触面積を増やすことができ、放熱面２１１ａから上側筐体４１への熱の伝達がより確実となる。これにより、弾性部材７を設けない場合と比べて、光デバイス２から発生した熱の放熱性がより向上する。また、弾性部材７が有する弾性を利用して光デバイス２と上側筐体４１との上下方向における公差を吸収することができる。

この弾性部材７の上下方向の寸法（厚み）は、ねじ６の頭部６ａの上下方向の最大寸法よりも大きい。ここで、ねじ６の頭部６ａとは、放熱面２１１ａよりも上側に露出した部分をいう。上側筐体４１とねじ６との間には隙間Ｓ１が介在し、ねじ６の上端は上側筐体４１に接触していない。これにより、ねじ６は上側筐体４１と干渉しないため、弾性部材７による光デバイス２と上側筐体４１との上下方向における公差の吸収をねじ６が妨げてしまうといった事態を抑制することができる。

なお、本実施形態では、上側筐体４１と放熱部２１１との間に支持部材５の補強部５３が配置されているため、上側筐体４１と補強部５３との間に弾性部材７が設けられている。また、光モジュール１は必ずしも弾性部材７を備えている必要はないが、光デバイス２と筐体４との上下方向における公差の吸収という点を考慮すると、弾性部材７を備えていた方が望ましい。

＜弾性部材７の位置決めについて＞
次に、弾性部材７の位置決めについて、図５Ａ〜Ｄ及び図６Ａ〜Ｄを参照して説明する。

図５Ａ〜Ｄは、支持部材５の補強部５３の変形例を示し、図５Ａ及び図５Ｃは斜視図、図５Ｂ及び図５Ｄは弾性部材７が設けられた状態における断面図である。図６Ａ〜Ｄは、弾性部材７の変形例を示し、図６Ａ及び図６Ｃは上面図、図６Ｂ及び図６Ｄは支持部材５の補強部５３上に設けられた状態における断面図である。

上記では、支持部材５の補強部５３は、平らな板状に形成された部材であったが、図５Ａ〜Ｄに示すように、基板３の接続面３ａに沿った方向に弾性部材７を位置決めする位置決め部を有していてもよい。

図５Ａ及び図５Ｂに示す補強部５３は、外周縁に上方に向かって立設する壁５３１を有しており、当該壁５３１の内側に弾性部材７が配置される溝５３１ａが形成されている。この場合において、溝５３１ａに配置された弾性部材７は、壁５３１によって外周が囲まれていることにより、長手方向及び幅方向、すなわち基板３の接続面３ａに沿った方向への移動が規制される。

また、図５Ｃ及び図５Ｄに示す補強部５３は、上方に向かって突出する断面Ｌ字形状の複数の上向き突起５３２を有している。弾性部材７は、当該複数の上向き突起５３２により囲まれる領域内に配置される。この場合において、弾性部材７は、長手方向及び幅方向、すなわち基板３の接続面３ａに沿った方向への移動が複数の上向き突起５３２によって規制される。

このように、壁５３１や複数の上向き突起５３２が、基板３の接続面３ａに沿った方向に弾性部材７を位置決めする位置決め部として機能することにより、接続面３ａに沿った方向への弾性部材７の位置ずれが抑制されるため、安定した放熱性能を維持することができると共に、組立時において弾性部材７の位置ずれによる組立難さを抑制することができ、組立性の向上を図ることが可能となる。

なお、図６Ａ〜Ｄに示すような方法によっても、弾性部材７の位置ずれを抑制することができる。この場合においては、支持部材５の補強部５３の構成を変えるのではなく、弾性部材７の構成を変える。

図６Ａ及び図６Ｂに示す弾性部材７は、ねじ６が取り付けられる箇所に相当する部分に、上下方向に貫通した貫通孔７１ａが形成されている。貫通孔７１ａは、ねじ６の頭部６ａの幅方向に沿った寸法及び長手方向に沿った寸法よりも大きく形成されている。したがって、ねじ６は、弾性部材７を貫通した状態で支持部材５（図６Ｂでは補強部５３のみ示す）に取り付けられる。

この場合において、弾性部材７は、ねじ６の頭部６ａによって長手方向及び幅方向の移動が規制される。なお、図６Ａ及び図６Ｂにおいて、弾性部材７には、矩形状の貫通孔７１ａが２つ形成されているが、貫通孔７１ａの形状及び数については特に制限はない。

同様に、図６Ｃ及び図６Ｄに示す弾性部材７は、ねじ６が取り付けられる箇所に相当する部分に、上下方向に貫通した貫通孔７２ａが形成されている。ただし、貫通孔７２ａは、ねじ６の頭部６ａの幅方向に沿った寸法及び長手方向に沿った寸法よりも小さく、螺合部６ｂの外周面が接触可能な大きさに形成されている。すなわち、ねじ６において、螺合部６ｂは貫通孔７２ａを貫通するが、頭部６ａは貫通孔７２ａを貫通していない。

この場合、ねじ６は補強部５３や光デバイス２の放熱部２１１（図３参照）と一緒に弾性部材７も固定する。これにより、弾性部材７の長手方向及び幅方向の移動が規制される。なお、図６Ｃ及び図６Ｄにおいても、弾性部材７には、貫通孔７２ａが２つ形成されているが、貫通孔７２ａの数については特に制限はない。

また、図６Ｄに示すように、弾性部材７は、ねじ６の頭部６ａによって下方に向かって押圧される部分の周辺部が、下方に凹んだ状態であることが望ましい。当該周辺部を凹ませる方法としては、例えば、ねじ６の頭部６ａによって弾性部材７を下方に向かって圧縮させる方法や、当該周辺部の上下方向の厚みをあらかじめ薄くする方法等が挙げられる。

このように、弾性部材７において、ねじ６の頭部６ａにより下方に向かって押圧される部分の周辺部を下方に凹ませた状態とすることによって、ねじ６の頭部６ａと上側筐体４１（図３参照）との間に隙間が介在し、ねじ６の上端（頭部６ａの上端）は上側筐体４１に接触しない。

したがって、ねじ６は上側筐体４１と干渉しないため、弾性部材７による上下方向の公差の吸収をねじ６が妨げてしまうといった事態が抑制されると共に、弾性部材７が上側筐体４１に確実に接触するため、放熱面２１１ａ（図略）側から上側筐体４１への熱の伝達がより確実となり、放熱効率の向上につながる。

以上のように、ねじ６を利用することによっても、弾性部材７の長手方向及び幅方向の位置決めを行うことが可能であり、前述したように、安定した放熱性能の維持や組立性の向上を図ることができる。

＜補強部５３の固定方法について＞
次に、支持部材５の補強部５３の固定方法について、図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明する。

図７Ａ及び図７Ｂは、支持部材５の補強部５３の変形例を示す側面模式図である。

支持部材５の補強部５３の固定方法については、前述したような複数のねじ６によって固定する方法の他に、以下のような固定方法を挙げることができる。

図７Ａに示す補強部５３は、光デバイス２の放熱部２１１に形成された貫通孔２１１ｂに対応した位置に、下方に向かって突出する下向き突起５３３を有している。下向き突起５３３は、補強部５３を放熱部２１１上に配置した際に貫通孔２１１ｂに嵌合する。これにより、補強部５３は長手方向及び幅方向、すなわち基板３の接続面３ａに沿った方向の位置決めがなされる。

このように、下向き突起５３３が貫通孔２１１ｂに嵌合した状態において、上側筐体４１及び弾性部材７による上下方向の押圧力を加えることで光デバイス２に対して補強部５３を固定することができる。

また、図７Ｂに示す補強部５３は、光デバイス２の放熱部２１１の長手方向及び幅方向の外側において下方に向かって突出した下向き板部５３４を有しており、下向き板部５３４の内側には空間５３４ａが形成されている。下向き板部５３４は、下方端面５３４ａが放熱部２１１の下面（放熱面２１１ａの反対側の面）と同じ位置、又は当該位置よりも下方に位置している。

光デバイス２に対して補強部５３を配置すると、放熱部２１１が空間５３４ａ内に配置されるため、補強部５３は長手方向及び幅方向、すなわち基板３の接続面３ａに沿った方向の位置決めがなされる。

このように、補強部５３の空間５３４ａ内に放熱部２１１が配置された状態において、上側筐体４１及び弾性部材７による上下方向の押圧力を加えることで光デバイス２に対して補強部５３を固定することができる。

なお、必ずしも補強部５３の構成を変える必要はなく、上側筐体４１及び弾性部材７による上下方向の押圧力を加えることでのみ光デバイス２に対して補強部５３を固定することもできる。

これらの固定方法によれば、複数のねじ６を用いる必要がないため、部品点数を削減することができ、組立が容易となる。また、この場合において、放熱面２１１ａと補強部５３との間には、熱伝導率の高い充填材、例えば放熱用グリスを使用してもよい。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
次に、本発明の第２実施形態に係る光モジュールの構成について、図８を参照して説明する。図８において、第１実施形態に係る光モジュール１について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、以下において説明する第３及び第４実施形態についても同様とする。

図８は、第２実施形態に係る光モジュールにおいて、筐体４を除いた各部品の構成を示す斜視図である。なお、図８では、筐体４が不図示であるが、本実施形態においても第１実施形態と同様に、複数の放熱フィン４１０を有する上側筐体４１が弾性部材７の上側に配置されており、基板３から見て接続面３ａ側に配置されている。

本実施形態においても第１実施形態と同様に、光デバイス２Ａは、発熱体２０の配置された側の放熱面２１１ａを放熱部品としての上側筐体４１に向けて基板３の接続面３ａに接続されている。これにより、比較例（図１１参照）で示したように、下側筐体４２側に向けて放熱する場合と比べて、発熱体２０から発生した熱を効率よく上側筐体４１に放熱することができる。

本実施形態における光デバイス２Ａは、放熱部２１１Ａの上下方向の厚みが、第１実施形態における光デバイス２の放熱部２１１の上下方向の厚みよりも厚く形成されている。具体的には、放熱部２１１Ａの上下方向の厚みは、第１実施形態における放熱部２１１の上下方向の厚み、及び支持部材５の補強部５３の上下方向の厚みを足した厚み程度である。

したがって、放熱部２１１Ａの強度が第１実施形態における光デバイス２の放熱部２１１の強度よりも強いことから、支持部材５Ａは補強部を有しておらず、支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃ及び連結部５２で構成されている。放熱部２１１Ａは、放熱面２１１ａ側から複数のねじ６によって直接的に支持部材５Ａに取り付けられている。

これにより、支持部材５Ａは補強部が不要となるため、少ない部材で構成することができ、コスト削減を図ることができると共に、作業の手間が省ける。また、放熱部２１１Ａと支持部材５Ａとが複数のねじ６によって直接固定されているため、光デバイス２Ａと支持部材５Ａとの固定を、より安定させることが可能となる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
次に、本発明の第３実施形態に係る光モジュールの構成について、図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明する。

図９Ａ及び図９Ｂは、第３実施形態に係る光モジュールにおいて、筐体４を除いた各部品の構成を示し、図９Ａは側面図、図９Ｂは正面図である。なお、図９Ａ及び図９Ｂでは、筐体４が不図示であるが、本実施形態においても第１実施形態と同様に、複数の放熱フィン４１０を有する上側筐体４１が弾性部材７の上側に配置されており、基板３から見て接続面３ａ側に配置されている。

本実施形態においても第１実施形態と同様に、光デバイス２は、発熱体２０の配置された側の放熱面２１１ａを放熱部品としての上側筐体４１に向けて基板３の接続面３ａに接続されている。これにより、比較例（図１１参照）で示したように、下側筐体４２側に向けて放熱する場合と比べて、発熱体２０から発生した熱を効率よく上側筐体４１に放熱することができる。

本実施形態における支持部材５Ｂは、連結部５２Ｂが基板３の接続面３ａに接触しておらず、連結部５２Ｂと接続面３ａとの間に空間Ｓ２が形成されている。この場合において、支持部材５Ｂは、例えば接着テープ等により支持柱５１ａ，５１ｂ，５１ｃの一端が接続面３ａに接着されて基板３に取り付けられている。

このように、支持部材５Ｂの連結部５２Ｂと基板３の接続面３ａとの間に空間Ｓ２が介在することにより、当該空間Ｓ２を利用して接続面３ａ上に配線をすることが可能となり、基板３の配線可能スペースがより広がる。

＝＝＝第４実施形態＝＝＝
次に、本発明の第４実施形態に係る光モジュールの構成について、図１０を参照して説明する。

図１０は、第４実施形態に係る光モジュールの構成を示す正面図である。

本実施形態においても第１実施形態と同様に、複数の放熱フィン４１０を有する上側筐体４１が弾性部材７の上側に配置されており、基板３から見て接続面３ａ側に配置されている。光デバイス２は、発熱体２０の配置された側の放熱面２１１ａを放熱部品としての上側筐体４１に向けて基板３０の接続面３０ａに接続されている。これにより、比較例（図１１参照）で示したように、下側筐体４２側に向けて放熱する場合と比べて、発熱体２０から発生した熱を効率よく上側筐体４１に放熱することができる。

本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なり、光デバイス２が、基板３０に形成された上下方向に貫通する貫通穴３０ｂに挿通された状態で基板３０に取り付けられている。このとき、光デバイス２の複数のピン２１２ａは、基板３０の接続面３０ａに沿った状態で接続面３０ａに接続されている。

このように、接続面３０ａ上を這わせるようにして複数のピン２１２ａを接続面３０ａに接続させることにより、複数のピン２１２ａを屈曲させることなく最短で接続することができるため、低速信号用の光モジュールに限らず高速信号用の光モジュールにも光デバイス２を適用することが可能となる。

＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

上記の実施形態では、光モジュール１は、基板３，３０に１つの光デバイス２が実装されていたが、基板３，３０に実装される光デバイス２の数について特に制限はなく、複数の光デバイス２が基板３，３０に実装されていてもよい。この場合、必ずしも複数の光デバイス２から発生する熱すべてを上側筐体４１に放熱させる必要はなく、光デバイス２ごとに上側筐体４１に放熱するか、又は下側筐体４２に放熱するかを選択することも可能であり、一方の筐体に熱が集中するといった事態を回避することができる。

１…光モジュール
２，２Ａ，２Ｂ…光デバイス
３，３０，３００…基板
３ａ，３０ａ，３００ａ…接続面
５，５Ａ，５Ｂ…支持部材
６…ねじ
７…弾性部材
２０…発熱体
３０ｂ…貫通穴
４１…上側筐体（放熱部品）
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…複数の支持柱
５２，５２Ａ…連結部
２１１，２１１Ａ…放熱部
２１１ａ…放熱面
２１２ａ…複数のピン
Ｓ１…隙間
Ｓ２…空間

Claims (8)

1. 内部空間に発熱体を収容した本体と、前記内部空間に蓋をする蓋体と、複数のピンとを有するバタフライ型の光デバイスと、
   前記複数のピンが接続された接続面を有する基板と、
   前記接続面側に配置された放熱部品と、
   を備え、
   前記光デバイスは、前記蓋体の前記内部空間とは反対側に隙間を介在させて、前記発熱体の配置された側の放熱面を前記放熱部品側に向けて前記接続面に接続されており、
   前記光デバイスの前記本体は、前記放熱面を含む放熱部と、前記発熱体を囲む側壁部とによって前記内部空間を形成しており、
   前記蓋体は、前記放熱部よりも強度の弱い薄板で形成されている
   ことを特徴とする光モジュール。
2. 請求項１に記載の光モジュールであって、
   前記放熱部品と前記放熱面との間には、放熱性を有する弾性部材が前記放熱部品に当接するように設けられている
   ことを特徴とする光モジュール。
3. 請求項２に記載の光モジュールであって、
   前記接続面に沿った方向に前記弾性部材を位置決めする位置決め部を有する
   ことを特徴とする光モジュール。
4. 請求項２又は３に記載の光モジュールであって、
   前記光デバイスの前記本体は、前記放熱面側からねじによって固定されており、
   前記ねじと前記放熱部品との間には隙間が介在している
   ことを特徴とする光モジュール。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光モジュールであって、
   前記光デバイスの前記本体は、前記放熱面を含む放熱部を有し、前記基板に取り付けられた支持部材によって前記基板側から前記放熱部が支持されている
   ことを特徴とする光モジュール。
6. 請求項５に記載の光モジュールであって、
   前記支持部材は、
   一端が前記接続面に接触し、他端が前記放熱部に接触する複数の支持柱と、
   前記接続面と前記光デバイスの蓋体との間に設けられ、前記複数の支持柱をつなぐ連結部と、を有する
   ことを特徴とする光モジュール。
7. 請求項６に記載の光モジュールであって、
   前記連結部と前記接続面との間には、空間が形成されている
   ことを特徴とする光モジュール。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の光モジュールであって、
   前記光デバイスは、前記接続面と前記放熱部品との間に配置され、
   前記複数のピンは、屈曲された状態で前記接続面に接続されている
   ことを特徴とする光モジュール。

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