JP7192343B2 - 光トランシーバ - Google Patents

Description

本発明は、光トランシーバに関するものである。

特許文献１には、発光素子が実装される光サブアセンブリと、ＩＣが実装される回路基板とを備えた光トランシーバが記載されている。光サブアセンブリと回路基板は放熱カバーによって覆われている。光サブアセンブリはセラミックパッケージによって構成されており、セラミックパッケージの回路基板側の背面には放熱面が設けられている。放熱面は、放熱カバーの放熱接触面に直交するように配置され、放熱面には放熱ブロックが熱結合される。放熱ブロックは、放熱カバーの放熱接触面にスライド可能に密接するように固定されている。

特許文献２には、スリーブ部及びボックス部を有するバタフライ型の光モジュールと、光モジュールを収容するハウジングとを備えた光トランシーバの放熱構造が記載されている。スリーブ部はハウジングの内面に直接固定されており、ボックス部は補助部材を介してハウジングの内面に固定されている。ボックス部と補助部材との間には熱伝導性グリス及び弾性部材が介在している。

特許文献３には、光通信用モジュールが記載されている。光通信用モジュールは、発光素子及びＴＥＣを有する光送信部と、受光素子を有する光受信部と、光送信部及び光受信部を収容する筐体とを備える。光送信部と筐体の内面との間には、光送信部に接触する第１接続材と、筐体の内面に接触する第２接続材と、第１接続材及び第２接続材の間に介在する金属板とが設けられる。第１接続材の熱伝導率、及び第２接続材の熱伝導率は、共に金属板の熱伝導率よりも小さい。このように、光送信部と筐体とは、第１接続材、金属板及び第２接続材を介して熱的に接続されている。

特許文献４には、筐体と、光送信素子と、複数の放熱シートと、回路基板と、グラファイトシート部材とを備えた光通信モジュールが記載されている。筐体は、光送信素子、グラファイトシート部材、複数の放熱シート、及び回路基板を収容する。グラファイトシート部材は、光送信素子と筐体の底壁に載せられた放熱シートとの間から、他の放熱シートと筐体の底壁との間に延び出している。このように、光送信素子は、筐体の底壁に載せられた放熱シート及びグラファイトシート部材を介して当該底壁と熱的に接続されている。

特許文献５には、キャビネットと、カバーとを備えた光モジュールが記載されている。キャビネットの内部には、電気基板と、光トランシーバ部と、固定部材と、熱伝導性シートとが収容されている。固定部材はカバーの内面に接触しており、固定部材と光トランシーバ部との間に熱伝導性シートが介在している。これにより、光トランシーバ部の熱は、熱伝導性シート及び固定部材を介してカバーに伝達される。

特許文献６には、回路基板と、光サブアセンブリと、熱伝導材と、ハウジングとを備えた光トランシーバが記載されている。回路基板、光サブアセンブリ及び熱伝導材はハウジングに収容されている。熱伝導材は光サブアセンブリと回路基板との間に配置され、熱伝導材の一部はハウジングの外部に延び出している。熱伝導材は、光サブアセンブリにおいて生じた熱を、熱伝導材を介してハウジングの外部に放熱する。

特開２０１２－６４９３６号公報 特開２００７－１５５８６３号公報 特開２０１１－２１５６２０号公報 特開２０１４－１１９７１２号公報 米国特許第８０４０６７５号公報 欧州特許第１５５７７０４号公報

ところで、光トランシーバは、光サブアセンブリ等の光モジュールと、外部のホストシステムに電気的に接続される電気プラグに接続される回路基板と、光モジュール及び回路基板を収容する筐体とを備える。筐体の一端には光コネクタが挿入される光レセプタクルが一体化されており、筐体の他端には電気プラグが露出している。光モジュールはパッケージとパッケージから延び出すスリーブとを有し、スリーブはパッケージにＹＡＧ溶接によって固定される。

光モジュールは発熱部品となりうるため、光モジュールからの熱を放熱させることが求められる。例えば、光モジュールは、光信号と電気信号との相互変換を行うために電力を消費してジュール熱を発生する。特に、電気信号から光信号を生成して送信する場合、光パワーの大きな光信号を生成するために、それだけ大きい電力を必要とする。ジュール熱の放熱が不十分な場合、光モジュールの温度が過度に上昇して安定した動作が得られなくなる虞がある。そこで、例えば、パッケージ上面から放熱を行う場合に、光モジュールのパッケージの下面と筐体の内面との間に空間を形成すると共に、パッケージの上面と筐体の内面との間に放熱シートを介在させることが考えられる。この場合、パッケージの下面と筐体の内面との間に空間が形成されると共に、パッケージの上面は放熱シートから下方向への反力を受ける。従って、筐体への衝撃作用時等に、パッケージの上面に対する下方向への反力により、パッケージとスリーブとの間のＹＡＧ溶接がなされた部分に高い応力がかかる懸念がある。

また、放熱シートに代えて、パッケージの上面と筐体の内面との間に放熱ゲルを介在させることが考えられる。放熱ゲルは、放熱シートと比較して薄くすることが可能であるため、熱抵抗を小さくすることは可能である。しかしながら、放熱ゲルを介在させた場合であっても、パッケージの上面に対する下方向への反力により、パッケージとスリーブとの間のＹＡＧ溶接がなされた部分に高い応力がかかる可能性がある。

更に、放熱シート及び放熱ゲルに代えて、パッケージの上面と筐体の内面との間に放熱接着剤を介在させることが考えられる。放熱接着剤は、放熱ゲルと同様、薄くすることが可能であるため熱抵抗を小さくすることが可能である。更に、放熱接着剤は、パッケージを筐体に接着固定し、パッケージの上面に対する反力が生じないため、パッケージとスリーブの間にかかる応力は低減される。しかしながら、一度放熱接着剤でパッケージを筐体の内面に固定させると、パッケージを筐体から外すことが困難であるため、部品のメンテナンスが難しいという問題がある。

また、パッケージの上面と筐体の内面との間、及びパッケージの下面と筐体の内面との間、の両方に放熱シートを介在させることが考えられる。この場合、パッケージの上面に放熱シートからの下方向への反力がかかると共に、パッケージの下面に放熱シートからの上方向への反力がかかる。よって、筐体への衝撃作用時等にパッケージに上下両方向からの反力がかかるため、パッケージとスリーブとの間に高い応力がかかることが想定される。

本発明は、光モジュールの放熱性を高めてパッケージとスリーブの間にかかる応力を低減させることができると共に、部品のメンテナンスを容易に行うことができる光トランシーバを提供することを目的とする。

前述した問題を解決するため、本発明の一側面に係る光トランシーバは、内部空間と、内部空間を画成し、互いに対向する第１の面及び第２の面を有する筐体と、パッケージと、パッケージに取り付けられたスリーブと、を有し、スリーブが筐体に固定されると共に、パッケージが内部空間に収容される光モジュールと、可塑性または可撓性を有し、パッケージと第１の面との間に介在する放熱部材と、第２の面に接触すると共に筐体に着脱可能に固定される補助部材と、パッケージ及び補助部材の間に介在する樹脂部材と、を備える。

本発明によれば、光モジュールの放熱性を高めてパッケージとスリーブの間にかかる応力を低減させることができると共に、部品のメンテナンスを容易に行うことができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光トランシーバを示す斜視図である。 図２は、図１の光トランシーバの内部構造を示す斜視図である。 図３は、図１の光トランシーバの光モジュール及び補助部材を拡大した斜視図である。 図４は、図３の補助部材を示す斜視図である。 図５は、図１の光トランシーバの縦断面図である。 図６は、図１の光トランシーバの光モジュールが僅かに偏芯した状態を示す縦断面図である。 図７は、図１の光トランシーバの光モジュールが偏芯していない状態を示す縦断面図である。 図８は、図１の光トランシーバの光モジュールが図６の逆側に偏芯した状態を示す縦断面図である。 図９は、図１の光トランシーバの内部構造を模式的に示す縦断面図である。 図１０は、第２実施形態に係る光トランシーバの内部構造を模式的に示す縦断面図である。 図１１は、第３実施形態に係る光トランシーバの光モジュールが僅かに偏芯した状態を示す縦断面図である。 図１２は、図１１の光トランシーバの光モジュールが偏芯していない状態を示す縦断面図である。 図１３は、図１１の光トランシーバの光モジュールが図１１の逆側に偏芯した状態を示す縦断面図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明の一実施形態に係る光トランシーバは、内部空間と、内部空間を画成し、互いに対向する第１の面及び第２の面を有する筐体と、パッケージと、パッケージに取り付けられたスリーブと、を有し、スリーブが筐体に固定されると共に、パッケージが内部空間に収容される光モジュールと、可塑性または可撓性を有し、パッケージと第１の面との間に介在する放熱部材と、第２の面に接触すると共に筐体に着脱可能に固定される補助部材と、パッケージ及び補助部材の間に介在する樹脂部材と、を備える。

この光トランシーバは、内部空間と、当該内部空間を画成すると共に互いに対向する第１の面及び第２の面とを有する。すなわち、この光トランシーバでは、第１の面及び第２の面を有する筐体と、筐体の内部に設けられる光モジュールとを備える。光モジュールは、パッケージと、パッケージに取り付けられると共に筐体に固定されるスリーブとを有する。パッケージと筐体の第１の面との間には、可塑性または可撓性を有する放熱部材が介在する。従って、パッケージから生じた熱は放熱部材を介して筐体の第１の面に伝達されるので、光モジュールの放熱性を高めることができる。また、筐体の第２の面には補助部材が接触し、パッケージと補助部材の間には樹脂部材が介在する。従って、パッケージは、樹脂部材及び補助部材を介して筐体の第２の面に固定されることにより、パッケージにかかる反力を抑えてパッケージとスリーブの間にかかる応力を低減させることができる。更に、補助部材は第２の面に接触すると共に筐体に着脱可能に固定されるため、補助部材を筐体から外すことによって光モジュールの部品のメンテナンスを容易に行うことができる。従って、リワークを容易に行うことができる。

また、放熱部材は、放熱ゲルであってもよい。この場合、筐体の第１の面とパッケージとの間の放熱ゲルの厚さを調整することにより、筐体に対するパッケージの位置ずれ（偏芯）を抑制することができる。また、放熱ゲルは他の放熱部材と比較して変形しやすいため、筐体の第１の面とパッケージとの間に放熱ゲルを介在させることによってパッケージに対する反力を抑えることができる。

また、補助部材は、筐体の外側から挿入されるネジによって第２の面に着脱可能に固定されてもよい。この場合、ネジによって筐体に対して補助部材を容易に着脱することができるため、部品のメンテナンスを一層容易に行うことができる。

また、樹脂部材とパッケージとの間に介在するテープを更に備えてもよい。この場合、テープが樹脂部材とパッケージの間に介在することによって樹脂部材のパッケージへの付着を抑えることができる。従って、パッケージから樹脂部材及び補助部材を外しやすくすることができるので、部品のメンテナンスを更に容易に行うことができる。

また、樹脂部材は、補助部材とパッケージとの間に充填されるときには液状であって充填された後に硬化する材料によって構成されてもよい。この場合、補助部材とパッケージとの間に充填される樹脂部材の厚さを容易に調整することができると共に、樹脂部材の硬化後には樹脂部材によってパッケージを強固に保持することができる。従って、パッケージとスリーブの間にかかる応力を一層確実に低減させることができる。

また、スリーブが所定の位置から変位してパッケージに取り付けられたときに、補助部材の厚さがスリーブの変位量に応じて調整されてもよい。この場合、スリーブの変位量に応じて補助部材の厚さを調整することが可能となる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本願発明の実施形態に係る光トランシーバの具体例を、以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以降の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解を容易にするため、一部を簡略化又は誇張している場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光トランシーバ１を示す斜視図である。図２は、光トランシーバ１の内部構造を示す斜視図である。図１及び図２に示されるように、光トランシーバ１は、例えば、ＱＳＦＰ２８規格に準拠しており、全二重双方向光通信を行う。光トランシーバ１は、その長手方向である方向Ｄ１に沿って、ホストシステムに設けられたケージに挿抜（挿入及び抜出）される。光トランシーバ１は筐体３及びプルタブ４を備えており、筐体３及びプルタブ４は共に方向Ｄ１に沿って延びる形状とされる。筐体３は金属製である。方向Ｄ１に垂直な筐体３の断面形状は、例えば長方形状である。筐体３は、方向Ｄ１に延びる一対の側面３ａを有する。

プルタブ４は、例えば、樹脂製であり、可撓性を有する材料によって構成されている。プルタブ４は、筐体３の方向Ｄ１の端部から延び出す一対のアーム部４ａと、一対のアーム部４ａの先端同士を接続する接続部４ｂとを有する。プルタブ４を持ってプルタブ４を方向Ｄ１に引くことにより、ホストシステムに対する光トランシーバ１の係合が解除されてホストシステムから光トランシーバ１を引き抜くことが可能となる。

筐体３は、光ファイバケーブルの先端に設けられた光コネクタが係合するレセプタクル５を備える。レセプタクル５は、筐体３の方向Ｄ１の一端に設けられる。筐体３は、更に、ホストシステムのケージの内部に設けられた電気コネクタに接続される電気プラグ６を、方向Ｄ１の他端に備える。なお、以下の説明では、筐体３の一端側（レセプタクル５側）を前方と称し、筐体３の他端側（電気プラグ６側）を後方と称することがある。

筐体３は、下筐体７と上筐体８とを含んでいる。下筐体７及び上筐体８は、ガスケットＧが介在した状態で複数のネジＮ１によって互いに接合される。筐体３の内部には、ＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）９、ＲＯＳＡ（Receiver Optical Sus-Assembly）１０及びリテーナ１１が収容される。ＴＯＳＡ９及びＲＯＳＡ１０は、光トランシーバ１の幅方向である方向Ｄ２に沿って並置される光モジュールである。リテーナ１１は、例えば、導電性材料によって構成されている。

ＴＯＳＡ９は、パッケージ９ａと、パッケージ９ａから延び出すスリーブ９ｂとを備える。パッケージ９ａは直方体状を呈し、スリーブ９ｂはパッケージ９ａの側面（前面）から円筒状に突出する。ＲＯＳＡ１０は、パッケージ９ａ及びスリーブ９ｂと同様、パッケージ１０ａ及びスリーブ１０ｂを備える。スリーブ９ｂ及びスリーブ１０ｂはリテーナ１１によって上筐体８に固定される。

また、スリーブ９ｂの前側、及びスリーブ１０ｂの前側は、後方からレセプタクル５の内部に向かって突出するように配置される。スリーブ９ｂ及びスリーブ１０ｂのそれぞれには光ファイバが挿入されており、当該光ファイバとＴＯＳＡ９及びＲＯＳＡ１０のそれぞれに搭載されている半導体デバイス（ＬＤ，ＰＤ等）とは光学調芯によって光学的に結合されている。この光学調芯では、スリーブ９ｂ及びスリーブ１０ｂのそれぞれを当該光ファイバの光軸に直交する方向（ＸＹ方向）に移動させながらＴＯＳＡ９及びＲＯＳＡ１０の外部で当該光ファイバを通る光信号の検知を行い、検知した光信号がピークとなる位置でスリーブ９ｂ及びスリーブ１０ｂのそれぞれがパッケージ９ａ及びパッケージ１０ａのそれぞれに固定される。検知した光信号がピークとなるのは、例えばスリーブ９ｂの光軸とパッケージ９ａの光軸がほぼ一致した状態にあることを表し、光学調芯を行うことによって最適な結合効率を得ることができる（スリーブ１０ｂの光軸とパッケージ１０ａの光軸についても同様）。ＴＯＳＡ９の光学系は、それを構成する部品の寸法やそれら部品の組立位置に公差や誤差があるために光軸の位置が設計値を中心にしてばらつく。光学調芯は、そのような光軸の位置ずれによる結合効率の低下を補償するために行われる。より詳細には、光学調芯によってスリーブ９ｂとパッケージ９ａとの相対的な位置は個体によって変化する。この相対的な位置の変化が後述する偏芯量に相当する。スリーブ９ｂ及びスリーブ１０ｂは、例えば、ＳＵＳ製であり、パッケージ９ａ及びパッケージ１０ａのそれぞれにＹＡＧ溶接によって固定される。

筐体３の内部には、更に、２枚のＦＰＣ基板１２，１３及び回路基板１４が収容される。ＦＰＣ基板１２はＴＯＳＡ９と回路基板１４とを電気的に接続し、ＦＰＣ基板１３はＲＯＳＡ１０と回路基板１４とを電気的に接続する。ＲＯＳＡ１０は、光トランシーバ１の外部から受信した光信号を電気信号に変換し、当該電気信号はＦＰＣ基板１３を介して回路基板１４に伝送される。

回路基板１４が搭載する回路は、当該電気信号に信号処理を施し、当該電気信号は電気プラグ６を介してホストシステムに出力される。一方、ホストシステムから回路基板１４には電気プラグ６を介して送信用の電気信号が入力する。当該電気信号は、回路基板１４が搭載する回路によって処理された後、ＦＰＣ基板１２を介してＴＯＳＡ９に伝送される。ＴＯＳＡ９は、この電気信号を光信号に変換した後、当該光信号を光トランシーバ１の外部に出力する。

図３は、光トランシーバ１の内部のＴＯＳＡ９及びＲＯＳＡ１０を拡大した斜視図である。図２及び図３に示されるように、光トランシーバ１は、ＴＯＳＡ９と下筐体７との間に介在する補助部材２０を備える。補助部材２０は、例えば、金属製であり、具体的にはアルミニウム、亜鉛、又はＳＵＳによって構成される。補助部材２０の線膨張率は、筐体３の線膨張率と同一であってもよく、この場合、温度変化による補助部材２０の位置ずれ等を抑制することができる。

図４は、補助部材２０を示す斜視図である。図４に示されるように、補助部材２０は、ＴＯＳＡ９のパッケージ９ａに載せられる載置部２１と、ネジ穴２２ａを有すると共に下筐体７に固定される固定部２２と、固定部２２の載置部２１との反対側に延び出す延在部２３とを備える。載置部２１は平板状とされており、載置部２１の厚さは固定部２２の厚さよりも薄い。固定部２２は、補助部材２０の長手方向における載置部２１の端部において載置部２１の面外方向に突出する段差部２４を介して載置部２１に連続している。

固定部２２は、補助部材２０の幅方向に長く延びる長方形状とされている。ネジ穴２２ａは補助部材２０の幅方向に沿って一対に設けられており、一対のネジ穴２２ａは、例えば、補助部材２０の幅方向の中心に対して互いに対称となる位置に形成されている。固定部２２と延在部２３との間には延在部２３から固定部２２に向かって突出する段差部２５が形成されており、段差部２５は段差部２４の反対側の面に形成される。延在部２３の段差部２５との反対側の面は、補助部材２０の長手方向の端部に向かうに従って薄くなるように傾斜する傾斜面２３ａとされている。

図５は、ＴＯＳＡ９、補助部材２０、下筐体７及び上筐体８を示す断面図である。図５に示されるように、下筐体７と上筐体８の間には光トランシーバ１の内部空間Ｓが形成されており、内部空間Ｓに補助部材２０、樹脂部材２６、銘板２７、ＴＯＳＡ９及び放熱ゲル２８が収容される。補助部材２０の載置部２１は、例えば、樹脂部材２６及び銘板２７を介してＴＯＳＡ９のパッケージ９ａの底面９ｃに載せられる。

底面９ｃは、パッケージ９ａの下筐体７側を向く面であり、例えば、平坦状とされている。樹脂部材２６は、例えば、補助部材２０を銘板２７に固定する部材であり、載置部２１の対向面２１ａと銘板２７の間に介在する。樹脂部材２６は、対向面２１ａと銘板２７との間において平板状に延びている。例えば、銘板２７にはＴＯＳＡ９を識別するシリアル番号が記載されている。銘板２７は、パッケージ９ａに固定されている。なお、シリアル番号がパッケージ９ａの表面に記載されている場合は、銘板２７は省略されてもよい。その場合は、樹脂部材２６は、載置部２１の対向面２１ａとパッケージ９ａの底面９ｃとの間に介在し、平板状に延びている。また、補助部材２０の載置部２１は、樹脂部材２６を介してＴＯＳＡ９のパッケージ９ａの底面９ｃに載せられる。

樹脂部材２６は、補助部材２０とパッケージ９ａとの間に充填されるときには液状である。例えば、樹脂部材２６は、充填されるときには、液状等、変形しやすい材料によって構成されている。樹脂部材２６は、充填された後に時間の経過と共に硬化する。硬化を促進するために、必要に応じて樹脂部材２６を加熱したり紫外線を照射してもよい。よって、樹脂部材２６は、液状であるときに補助部材２０とパッケージ９ａとの間に所望の量だけ充填することが可能である。具体的には、図６～図８に示されるように、パッケージ９ａの偏芯量に応じて互いに厚さが異なるように樹脂部材２６を充填することが可能である。なお、偏芯とは、筐体３に対するパッケージ９ａの上下方向（長手方向Ｄ１と幅方向Ｄ２の両方に垂直な方向）の位置（例えば下筐体７とパッケージ９ａとの間隔）の誤差（ずれ）を示しており、偏芯量とは当該誤差（ずれ）の量を示している。偏芯量は、ＴＯＳＡ９またはＲＯＳＡ１０の組み立てにおいて上述した光学調芯を行うことによって生じる。

図６はパッケージ９ａの偏芯量が－０．３ｍｍである状態、図７はパッケージ９ａの偏芯量が０ｍｍである状態、図８はパッケージ９ａの偏芯量が０．３ｍｍである状態、をそれぞれ示している。すなわち、図６のパッケージ９ａの位置は、図７のパッケージ９ａの位置よりも下筐体３に近くなっており、図８のパッケージ９ａの位置は、図７のパッケージ９ａの位置よりも下筐体３から遠ざかっている。偏芯は、光軸に対して垂直な方向について生じるため、例えば、長手方向（Ｄ１）を光軸方向としたときに、偏芯は横方向（Ｄ２）と上下方向とに生じる。図６～図８の偏芯量は、上下方向の値のみ表している。図６～図８に示されるように、樹脂部材２６の厚さは、樹脂部材２６が液状であるときにパッケージ９ａの偏芯量に応じて調整される。樹脂部材２６の厚さは、パッケージ９ａの偏芯量が大きいとき（下筐体７とパッケージ９ａとの間の隙間が広いとき）には厚くなり、パッケージ９ａの偏芯量が小さいとき（下筐体７とパッケージ９ａとの間の隙間が狭いとき）には薄くなる。本実施形態に係る光トランシーバ１では、例えば、パッケージ９ａの偏芯量は－０．３ｍｍ以上且つ０．３ｍｍ以下である。

具体例として、パッケージ９ａの偏芯量が－０．３ｍｍであるときには樹脂部材２６の厚さは０．０５ｍｍであり、パッケージ９ａの偏芯量が０ｍｍであるときには樹脂部材２６の厚さは０．３５ｍｍであり、パッケージ９ａの偏芯量が０．３ｍｍであるときには樹脂部材２６の厚さは０．６５ｍｍである。このように、液状である樹脂部材２６が厚さが調整されながら充填され、充填後に樹脂部材２６が時間の経過に伴って硬化することにより、補助部材２０とパッケージ９ａとを互いに固定することが可能である。樹脂部材２６は、例えば、接着材である。

図５に示されるように、補助部材２０の固定部２２は、載置部２１が底面９ｃに載せられるときに、ネジ穴２２ａが下筐体７のネジ孔７ｃに連通するように配置される。ネジ穴２２ａがネジ孔７ｃに連通する状態で下筐体７の外側からネジ孔７ｃ及びネジ穴２２ａにネジＮ２が挿入されることにより、固定部２２は下筐体７の内面７ａに固定される。すなわち、ネジ孔７ｃ及びネジ穴２２ａにネジＮ２が挿入され、ネジＮ２がネジ穴２２ａにねじ込まれることにより、下筐体７に補助部材２０が機械的に固定される。また、下筐体７のネジ孔７ｃは下筐体７の外面において拡径されており、ネジ孔７ｃの拡径された部分にネジＮ２の頭部が載置される。すなわち、ネジ孔７ｃは、ネジＮ２の頭部が下筐体７から突出しないように座刳られている。

延在部２３の傾斜面２３ａは、光トランシーバ１の内側に向けられる。また、ネジＮ２によって下筐体７に補助部材２０が固定されることにより、下筐体７に補助部材２０は着脱可能に固定される。すなわち、ネジＮ２を固定手段として用いることにより、補助部材２０、樹脂部材２６、銘板２７及びＴＯＳＡ９又は放熱ゲル２８の交換等、メンテナンスが必要なときにこれらの部品を筐体３から容易に外してリワークを簡単に行うことが可能である。

本実施形態において、ＴＯＳＡ９は光電変換を行う発熱部品であり、ＴＯＳＡ９の放熱が必要である。ＴＯＳＡ９と上筐体８の内面８ａとの間には放熱ゲル２８が介在する。放熱ゲル２８は、弾性且つ伝熱性を有するゲル状の放熱部材である。放熱ゲル２８は、パッケージ９ａの底面９ｃとの反対側を向く上面９ｄと内面８ａとの間に充填され、パッケージ９ａ及び上筐体８に接触する。放熱ゲル２８がパッケージ９ａ及び上筐体８に接触して充填されることによって、パッケージ９ａの上面９ｄと上筐体８の内面８ａとの間に熱伝導率の高い放熱経路が形成される。ＴＯＳＡ９のパッケージ９ａの内部には、例えば、半導体発光素子と、半導体発光素子を駆動する回路（駆動回路）と、半導体発光素子とスリーブ９ｂとを光学的に結合する光学系などが実装されている。半導体光学素子や駆動回路が発生するＴＯＳＡ９の熱は、放熱ゲル２８を介して上筐体８に伝達すると共に、上筐体８から光トランシーバ１の外部に放熱される。なお、放熱ゲル２８によって形成される放熱経路の熱伝導率は、より大きい値であることが好ましい。そのために、パッケージ９ａの上面９ｄと放熱ゲル２８との接触面積を大きくしたり、上筐体８の内面８ａと放熱ゲル２８との接触面積を大きくしたり、放熱ゲル２８として熱伝導率の高い材料を使用するなどしてもよい。放熱ゲル２８によって形成される放熱経路の熱伝導率を大きくすることで、パッケージ９ａと上筐体８との間の熱抵抗を小さくすることができる。従って、ＴＯＳＡ９の熱が上筐体８に伝わり易くなり、放熱に適した状態となる。

一例として、パッケージ９ａの高さＨ１（光トランシーバ１の厚さ方向（上下方向）の長さ）は５．２ｍｍであり、樹脂部材２６の厚さＴ１は０．０５ｍｍ以上且つ０．２５ｍｍ以下である。例えば、樹脂部材２６の厚さＴ１の最小値、放熱ゲル２８の厚さＴ２の最小値、及び銘板２７の厚さＴ３の最小値は、共に０．０５ｍｍである。これらの値を基に光トランシーバ１の内部空間Ｓの高さ（内面７ａと内面８ａとの距離）が適宜定められる。

図９は、光トランシーバ１の内部空間Ｓにおける各部品の配置を模式的に示す断面図である。図９の上下方向（下筐体７及び上筐体８の上下位置）は図５の上下位置の逆となっている。前述したように、筐体３は光ファイバケーブルの先端に設けられた光コネクタＣが係合するレセプタクル５を備え、ＴＯＳＡ９のレセプタクル５との反対側には回路基板１４が設けられる。ＴＯＳＡ９のパッケージ９ａは放熱ゲル２８及び樹脂部材２６に上下から挟み込まれている。放熱ゲル２８は上筐体８の内面８ａとパッケージ９ａの上面９ｄとの間に介在し、樹脂部材２６は補助部材２０とパッケージ９ａの底面９ｃとの間に介在する。なお、図9において銘板２７の図示を省略している。

補助部材２０は、下筐体７の内面７ａと樹脂部材２６との間に介在すると共に、ネジＮ２によって内面７ａに固定されている。前述したように、パッケージ９ａからはスリーブ９ｂが延び出しており、スリーブ９ｂはパッケージ９ａにＹＡＧ溶接によって固定されている。すなわち、スリーブ９ｂとパッケージ９ａとの間にはＹＡＧ溶接部９ｅが形成されている。

次に、光トランシーバ１から得られる作用効果について詳細に説明する。光トランシーバ１は、内部空間Ｓと、内部空間Ｓを画成すると共に互いに対向する内面８ａ（第１の面）と内面７ａ（第２の面）とを有する。すなわち、光トランシーバ１では、内面８ａ及び内面７ａを有する筐体３と、筐体３の内部（内部空間Ｓ）に設けられるＴＯＳＡ９とを備える。ＴＯＳＡ９は、パッケージ９ａと、パッケージ９ａに取り付けられると共に筐体３に固定されるスリーブ９ｂとを有する。パッケージ９ａと内面８ａとの間には可塑性または可塑性を有する放熱ゲル２８が介在する。従って、パッケージ９ａから生じた熱は放熱ゲル２８を介して筐体３の内面８ａに伝導されるので、ＴＯＳＡ９の放熱性を高めることができる。

また、筐体３の内面７ａには補助部材２０が接触し、パッケージ９ａと補助部材２０の間には樹脂部材２６が介在する。従って、パッケージ９ａは、樹脂部材２６及び補助部材２０を介して筐体３の内面７ａに固定されることにより、パッケージ９ａにかかる反力を抑えてパッケージ９ａとスリーブ９ｂの間にかかる応力を低減させることができる。すなわち、スリーブ９ｂとパッケージ９ａとの間に位置するＹＡＧ溶接部９ｅにかかる応力を抑えることができる。更に、補助部材２０は内面７ａに接触すると共に筐体３（下筐体７）に着脱可能に固定されるため、補助部材２０を筐体３から外すことによってＴＯＳＡ９等の部品のメンテナンスを容易に行うことができる。従って、リワークを容易に行うことができる。

また、前述したように、パッケージ９ａと内面８ａとの間には放熱ゲル２８が介在する。よって、上筐体８の内面８ａとパッケージ９ａとの間の放熱ゲル２８の厚さを調整することにより、筐体３に対するパッケージ９ａの偏芯による放熱性の低下を抑制することができる。また、放熱ゲル２８は他の放熱部材と比較して変形しやすいため、筐体３の内面８ａとパッケージ９ａとの間に放熱ゲル２８を介在させることによってパッケージ９ａに対する反力を抑えることができる。

また、補助部材２０は、筐体３の外側から挿入されるネジＮ２によって内面７ａに着脱可能に固定される。従って、ネジＮ２によって筐体３に対して補助部材２０を容易に着脱することができるため、部品のメンテナンスを一層容易に行うことができる。

また、樹脂部材２６は、補助部材２０とパッケージ９ａとの間に充填されるときには液状であって充填された後に硬化する材料によって構成される。よって、補助部材２０とパッケージ９ａとの間に充填される樹脂部材２６の厚さを容易に調整することができると共に、樹脂部材２６の硬化後には樹脂部材２６によってパッケージ９ａを強固に保持することができる。従って、パッケージ９ａとスリーブ９ｂの間のＹＡＧ溶接部９ｅにかかる応力を一層確実に低減させることができる。

また、スリーブ９ｂが所定の位置から変位してパッケージ９ａに取り付けられたときに、補助部材２０の厚さがスリーブ９ｂの変位量に応じて調整されてもよい。この場合、スリーブ９ｂの変位量に応じて補助部材２０の厚さを調整することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る光トランシーバ３１について図１０を参照しながら説明する。図１０に示されるように、光トランシーバ３１は、銘板２７に代えてテープ３７を用いた点が第１実施形態の光トランシーバ１と異なっている。以下の説明では、重複を回避するため、前述した第１実施形態と重複する説明を適宜省略する。テープ３７は、パッケージ９ａに接触する第１面３７ａと、第１面３７ａの反対側を向くと共に樹脂部材２６に接触する第２面３７ｂとを有する。例えば、テープ３７は、第１面３７ａに粘着性を有すると共に第２面３７ｂに粘着性を有しない。また、テープ３７は、前述した銘板２７と同様、ＴＯＳＡ９を識別するシリアル番号が記載されていてもよい。

以上、第２実施形態に係る光トランシーバ３１は、樹脂部材２６とパッケージ９ａとの間に介在するテープ３７を備える。テープ３７が樹脂部材２６とパッケージ９ａの間に介在することによって樹脂部材２６のパッケージ９ａへの付着を抑えることができる。従って、樹脂部材２６が硬化した状態になってもパッケージ９ａから樹脂部材２６及び補助部材２０を外しやすくすることができるため、部品のメンテナンスを一層容易に行うことができる。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る光トランシーバ４１について図１１～図１３を参照しながら説明する。前述したように、第１実施形態ではパッケージ９ａの偏芯量に応じて樹脂部材２６の厚さが調整される。これに対し、第３実施形態ではパッケージ９ａの偏芯量に応じて複数の補助部材５１，５２，５３を使い分ける。補助部材５１，５２，５３は、前述した補助部材２０の載置部２１と同様の載置部５１ａ，５２ａ，５３ａをそれぞれ有する。載置部５１ａの厚さ、載置部５２ａの厚さ、及び載置部５３ａの厚さは互いに異なっており、載置部５３ａが最も厚く、載置部５２ａが次に厚く、載置部５１ａが最も薄い。一方、パッケージ９ａの偏芯量の値にかかわらず樹脂部材２６の厚さは例えば０．０５ｍｍ以上且つ０．２５ｍｍ以下である。従って、第１実施形態の説明において、具体例として、パッケージ９ａの偏芯量－０．３ｍｍ～＋０．３ｍｍに対して樹脂部材２６の厚さは０．０５ｍｍから０．６５ｍｍの範囲になると述べたが、厚さの変化量を１／３に抑えることができる。樹脂部材２６と補助部材５１，５２，５３との接触面積及び樹脂部材２６とパッケージ９ａとの接触面積を変えないと想定すると、厚さの変化量を１／３も抑えることによって、パッケージ９ａと補助部材５１，５２，５３との間に充填される樹脂部材２６の容積の変化量も１／３に抑えることができる。樹脂部材２６の容積が変化すると、例えば、樹脂部材２６を硬化させるのに必要な時間や、加熱する温度や照射する紫外線量の範囲が大きくなる。従って、樹脂部材２６の容積の変化量を抑えることによって、硬化のための製造条件の範囲を狭めることができ、光トランシーバ４１の製造性を向上することができる。

以上、第３実施形態では、互いに厚さが異なる複数の補助部材５１，５２，５３を備えることにより、下筐体７とパッケージ９ａの間の隙間を容易に埋めることができる。よって、樹脂部材２６が変形しやすい材料によって構成されていない場合であっても、互いに厚さが異なる補助部材５１，５２，５３を使い分けることによってパッケージ９ａの偏芯量を吸収することができる。従って、下筐体７の内面７ａとパッケージ９ａとの間に補助部材５１，５２，５３及び樹脂部材２６が介在することによってパッケージ９ａを強固に保持することができる。その結果、パッケージ９ａとスリーブ９ｂの間のＹＡＧ溶接部にかかる応力を一層低減させることができる。

以上、本発明に係る光トランシーバの実施形態について説明したが、本発明は前述した各実施形態に限定されない。すなわち、本発明が特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、補助部材２０，５１，５２，５３の形状、大きさ、材料、数及び配置態様は適宜変更可能である。

例えば、前述の実施形態では、光トランシーバ１の内部空間Ｓに補助部材２０、樹脂部材２６、銘板２７、ＴＯＳＡ９及び放熱ゲル２８が収容される例について説明した。しかしながら、この例に限られず、例えば、放熱ゲル２８に代えて放熱シートを用いてもよいし、銘板２７を省略してもよい。また、前述の実施形態では、ＱＳＦＰ２８規格に準拠しており全二重双方向光通信を行う光トランシーバ１について説明した。しかしながら、本発明に係る光トランシーバは、例えばＳＦＰ規格等、ＱＳＦＰ２８規格以外の規格に準拠した光トランシーバであってもよい。

１，３１，４１…光トランシーバ、３…筐体、３ａ…側面、４…プルタブ、４ａ…アーム部、４ｂ…接続部、５…レセプタクル、６…電気プラグ、７…下筐体、７ａ…内面（第２面）、８…上筐体、８ａ…内面（第２面）、９…ＴＯＳＡ（光モジュール）、９ａ…パッケージ、９ｂ…スリーブ、９ｃ…底面、９ｄ…上面、９ｅ…ＹＡＧ溶接部、１０…ＲＯＳＡ、１０ａ…パッケージ、１０ｂ…スリーブ、１１…リテーナ、１２，１３…ＦＰＣ基板、１４…回路基板、２０，５１，５２，５３…補助部材、２１，５１ａ，５２ａ，５３ａ…載置部、２１ａ…対向面、２２…固定部、２２ａ…ネジ穴、２３…延在部、２３ａ…傾斜面、２４，２５…段差部、２６…樹脂部材、２７…銘板、２８…放熱ゲル（放熱部材）、３７…テープ、３７ａ…第１面、３７ｂ…第２面、Ｃ…光コネクタ、Ｄ１，Ｄ２…方向、Ｇ…ガスケット、Ｎ１，Ｎ２…ネジ、Ｓ…内部空間。

Claims (6)

1. 内部空間と、前記内部空間を画成し、互いに対向する第１の面及び第２の面を有する筐体と、
   パッケージと、前記パッケージに取り付けられたスリーブと、を有し、前記スリーブが前記筐体に固定されると共に、前記パッケージが前記内部空間に収容される光モジュールと、
   可塑性または可撓性を有し、前記パッケージと前記第１の面との間に介在する放熱部材と、
   前記光モジュールと前記第２の面との間に介在し、前記第２の面に接触すると共に前記筐体の前記第２の面に着脱可能に固定される補助部材と、
   前記パッケージ及び前記補助部材の間に介在する樹脂部材と、
   を備える光トランシーバ。
2. 前記放熱部材は、放熱ゲルである、
   請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記補助部材は、前記筐体の外側から挿入されるネジによって前記第２の面に着脱可能に固定され、
   前記補助部材は、前記パッケージが載置される載置部と、前記ネジが挿入されるネジ穴を有する固定部と、を有する、
   請求項１又は２に記載の光トランシーバ。
4. 前記樹脂部材と前記パッケージとの間に介在するテープを更に備え、
   前記テープは、前記パッケージに接触する第１面と、前記樹脂部材に接触する第２面と、を有し、
   前記第１面は粘着性を有し、
   前記第２面は粘着性を有さない、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の光トランシーバ。
5. 前記樹脂部材は、前記補助部材と前記パッケージとの間に充填されるときには液状であって充填された後に硬化する材料によって構成される、
   請求項４に記載の光トランシーバ。
6. 前記スリーブが所定の位置から変位して前記パッケージに取り付けられたときに、前記補助部材の厚さが前記スリーブの変位量に応じて調整され、
   前記樹脂部材の厚さは、０．３ｍｍ以下に設定されている、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の光トランシーバ。

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