JP7617751B2 - 光学装置、光学装置のサブアセンブリ、および光学装置の製造方法 - Google Patents

光学装置、光学装置のサブアセンブリ、および光学装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、光学装置、光学装置のサブアセンブリ、および光学装置の製造方法に関する。
従来、光学装置として、ケースを貫通するフィードスルーを備えた光学装置が知られている（例えば、特許文献１）。フィードスルーは、絶縁体と、当該絶縁体を貫通する複数の端子とを有し、ケースの内側と外側との間での電気的な導通を確保するための端子のアセンブリである。
特開２０２０－１７８１１７号公報
この種の光学装置において、例えば、部品点数を減らすことができたり、光学装置をより小型化することができたりするような、改善された新規な構成の光学装置が得られれば、有益である。
そこで、本発明の課題の一つは、例えば、改善された新規な構成の光学装置、光学装置のサブアセンブリ、および光学装置の製造方法を得ること、である。
本発明の光学装置は、例えば、ケースと、前記ケースを貫通し、絶縁部と導体とを有した配線基板と、前記ケース内に収容されるとともに前記配線基板にフリップチップ実装された部品であって、光の出力、受光、光の特性変更のうち少なくとも一つを行う第一部品、および当該第一部品を電気的に制御する第二部品のうち、少なくとも一つの部品と、を備える。
前記光学装置は、前記配線基板としてリジッド基板を備えてもよい。
前記光学装置は、前記配線基板としてフレキシブル基板を備えてもよい。
前記光学装置にあっては、前記ケースは、前記配線基板が貫通する第一壁と、当該第一壁と交差した第二壁と、を有し、前記光学装置は、前記部品と前記第二壁との間に介在し当該部品と前記第二壁とを熱的に接続した伝熱部材を備えてもよい。
前記光学装置は、前記伝熱部材として可撓性を有した伝熱部材を備えてもよい。
前記光学装置にあっては、前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通し、前記光学装置は、前記開口の縁と前記配線基板とを接合する接合材を備えてもよい。
前記光学装置にあっては、前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通し、前記ケースは、前記開口の縁から突出し前記配線基板と噛み合う突起を有してもよい。
前記光学装置にあっては、前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通するとともに、当該開口に圧入されていてもよい。
前記光学装置にあっては、前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通し、前記配線基板と前記開口の縁との間が気密封止されていてもよい。
本発明の光学装置のサブアセンブリは、例えば、配線基板と、前記配線基板に実装された部品であって、光の出力、受光、光の特性変更のうち少なくとも一つを行う第一部品、および当該第一部品を電気的に制御する第二部品のうち、少なくとも一つの部品と、を有し、光学装置のケースの壁に設けられた開口を前記配線基板が貫通しかつ前記部品が前記壁に対して当該壁における前記ケースの外面とは反対側に位置された状態で、前記ケースに取付可能に構成される。
本発明の光学装置のサブアセンブリは、例えば、光学部品を収容するケースの一部であり第一壁を含む第一部位と、前記第一壁を貫通した状態で当該第一壁と固定された配線基板と、前記配線基板に実装されるとともに前記第一壁に対して当該第一壁における前記ケースの外面とは反対側に位置された部品であって、光の出力、受光、光の特性変更のうち少なくとも一つを行う第一部品、および当該第一部品を電気的に制御する第二部品のうち、少なくとも一つの部品と、を有し、前記ケースの前記第一部位とは異なる第二部位に取付可能に構成される。
本発明の光学装置の製造方法は、例えば、配線基板に、光の出力、受光、光の特性変更のうち少なくとも一つを行う第一部品、および当該第一部品を電気的に制御する第二部品のうち、少なくとも一つの部品を実装したサブアセンブリを作成する工程と、光学装置のケースの壁に設けられた開口を前記配線基板が貫通しかつ前記部品が前記壁に対して当該壁における前記ケースの外面とは反対側に位置された状態で、前記サブアセンブリと前記ケースとを固定する工程と、を備える。
本発明によれば、例えば、改善された新規な構成を備えた光学装置、光学装置のサブアセンブリ、および光学装置の製造方法を、得ることができる。
図１は、第１実施形態の光学装置の内部構成を示す例示的かつ模式的な平面図である。 図２は、第１実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な断面図である。 図３は、第２実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な断面図である。 図４は、第３実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な断面図である。 図５は、第４実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な断面図である。 図６は、第５実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）である。 図７は、第６実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）である。 図８は、第７実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な断面図である。 図９は、第８実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な分解断面図であって、サブアセンブリのケースへの組み付けを示す図である。 図１０は、第９実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な分解断面図であって、サブアセンブリのケースへの組み付けを示す図である。 図１１は、第９実施形態の光学装置の一部の例示的かつ模式的な断面図である。 図１２は、第１０実施形態の光学装置の例示的かつ模式的な分解斜視図である。
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
以下に示される複数の実施形態は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。
本明細書において、序数は、部材や、部位、方向等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。
また、各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。
［第１実施形態］
図１は、光学装置１０の内部構成を示す平面図である。図１は、光学装置１０のケース１１のＺ方向の端部に位置する平板状の蓋（不図示）を取り外した状態で、当該光学装置１０をＺ方向の反対方向に見た図である。
図１に示されるように、光学装置１０は、ケース１１と、複数の部品１２と、複数の外部接続ピン１３と、フィードスルー１４と、配線基板１５と、を備えている。
ケース１１は、底壁１１ａと、周壁１１ｂと、ポート１１ｃ，１１ｄと、蓋（不図示）と、を有している。底壁１１ａは、略四角形状かつ板状の形状を有している。底壁１１ａは、Ｚ方向と交差するとともに、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。周壁１１ｂは、底壁１１ａの縁から、略一定の厚さで、Ｚ方向に延びている。周壁１１ｂは、側壁とも称されうる。
ケース１１の蓋は、底壁１１ａと同様、略四角形状かつ板状の形状を有している。蓋の周縁は、周壁１１ｂのＺ方向の端縁とＺ方向に重なっている。蓋の周縁と周壁１１ｂのＺ方向の端縁とが接合されることにより、ケース１１内に、部品１２やフレキシブル基板１５等を収容する収容室Ｓが形成されている。収容室Ｓは、気密封止されてもよい。また、収容室Ｓ内には、不活性ガスが充填されてもよい。
底壁１１ａは、例えば、銅タングステン（ＣｕＷ）、銅モリブデン（ＣｕＭｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の、熱伝導率が高い材料で作られうる。また、周壁１１ｂや蓋は、例えば、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの熱膨張係数が低い材料で作られうる。
ポート１１ｃ，１１ｄは、筒状の形状を有し、周壁１１ｂの一部から側方、図１の例ではＹ方向に、突出している。ポート１１ｃ，１１ｄのうち一方は、入力ポートであり、他方は出力ポートである。入力光ファイバは、入力ポートを貫通し、出力光ファイバは、出力ポートを貫通している。ポート１１ｃ，１１ｄと周壁１１ｂとの間、およびポート１１ｃ，１１ｄと光ファイバとの間は、それぞれ気密封止される。
部品１２は、収容室Ｓ内、すなわちケース１１内に、収容されている。少なくとも一つの部品１２は、配線基板１５にフリップチップ実装される。他の部品１２は、底壁１１ａ上、あるいは底壁１１ａ上に設けられた冷却機構（不図示）上に、取り付けられてもよい。この場合、当該他の部品１２は、配線基板１５の導体配線あるいは外部接続ピン１３と、例えば、バンプや、フレキシブルプリント配線板の導体、ボンディングワイヤのような不図示の別の導体を介して、電気的に接続される。
部品１２は、それぞれ、ケース１１外から通電され、すなわちケース１１外からの電力の供給を受ける。また、部品１２は、それぞれ、光の出力、受光（検出）、並びに光の強度や、波長、変調周波数、偏波状態、干渉状態のような特性の変更を行う第一部品、または少なくとも一つの第一部品の作動を電気的に制御する第二部品である。すなわち、部品１２は、電気的に作動する光学部品や、電気部品である。第一部品としての部品１２は、例えば、チップオンサブマウント（発光ユニット）、波長検出器である波長ロッカ、受光器であるフォトダイオード、フォトダイオードアレイ、変調器、変調器ドライバ、コヒーレントミキサ、トランスインピーダンスアンプ、ヒータ（加熱機構）、ＴＥＣ（thermoelectric cooler、冷却機構）等である。また、第二部品としての部品１２は、例えば、コントローラである。コントローラは、コンピュータであって、他の電気部品や電子部品の作動を制御する集積回路である。なお、収容室Ｓ内には、例えば、レンズや、ミラー、ビームコンバイナ、ビームスプリッタ、光アイソレータのような、電気的に作動しない光学部品（不図示）も収容されている。
外部接続ピン１３は、フィードスルー１４に取り付けられている。複数の外部接続ピン１３は、いずれもＸ方向に延びるとともに、Ｙ方向に隙間を空けて並んでいる。また、本実施形態では、複数の外部接続ピン１３がＹ方向に並ぶ一つのアレイが、周壁１１ｂのうちＸ方向の端部に位置しＹ方向に延びる部位（側壁）に沿って設けられるとともに、複数の外部接続ピン１３がＹ方向に並ぶもう一つのアレイが、周壁１１ｂのうちＸ方向の反対方向の端部に位置しＹ方向に延びる部位（側壁）に沿って設けられている。外部接続ピン１３は、例えば、銅系金属やアルミニウム系金属のような導電性の高い金属材料で、作られうる。銅系金属は、銅や銅合金であり、アルミニウム系金属は、アルミニウムやアルミニウム合金である。外部接続ピン１３には、それぞれ、外部配線（不図示）の導体が機械的かつ電気的に接続される。
フィードスルー１４は、導体と絶縁部とを有し、ケース１１の周壁１１ｂを貫通している。フィードスルー１４の導体は、例えば、銅系金属のような導電性の高い金属材料で、作られうる。フィードスルー１４の導体は、それぞれ、電気的に接続される外部接続ピン１３とともに、外部接続導体を構成している。また、フィードスルー１４の絶縁部は、例えば、セラミックのような絶縁体で、作られうる。フィードスルー１４とケース１１との間の境界は、気密封止される。
配線基板１５は、周壁１１ｂを貫通し、ケース１１の内側と外側との間で伸びている。配線基板１５は、四角形状かつ板状の形状を有し、Ｚ方向と交差するとともに、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。本実施形態では、配線基板１５は、ケース１１の周壁１１ｂのうちＹ方向の端部に位置する部位を、Ｙ方向に貫通している。周壁１１ｂは、第一壁の一例である。
配線基板１５は、絶縁層と複数の導体配線とを有した、プリント配線基板である。絶縁層は、例えば、セラミックや、ガラス、合成樹脂材料、あるいはそれらの混合材料のような絶縁体で作られている。また、導体配線は、例えば、銅系金属のような導電性の高い金属材料で作られている。配線基板１５は、本実施形態ではリジッド基板である。ただし、これには限定されず、配線基板１５は、フレキシブル基板であってもよいし、リジッドフレキシブル基板であってもよい。
図２は、光学装置１０のＸ方向と交差した断面における断面図であって、一部部品の側面図を含んでいる。図２に示されるように、光学装置１０は、伝熱部材１８を備えている。
配線基板１５は、ケース１１の周壁１１ｂに設けられた開口１１ｂ１を貫通している。開口１１ｂ１は、周壁１１ｂをＹ方向に貫通した貫通孔であり、Ｘ方向に延びたスリット状の形状を有している。開口１１ｂ１と配線基板１５との間には、接合材１６が介在している。接合材１６は、開口１１ｂ１の縁と配線基板１５との間を接合している。開口１１ｂ１の縁と配線基板１５との間の隙間は、接合材１６によって気密封止されている。
配線基板１５は、絶縁層１５ａと、導体配線１５ｂとを有している。本実施形態では、導体配線１５ｂは、絶縁層１５ａの少なくともＺ方向の反対方向の端部に位置する面において露出している。絶縁層１５ａは、絶縁部の一例であり、導体配線１５ｂは、導体の一例である。
配線基板１５は、リジッド基板である。配線基板１５は、例えば、片面基板であってもよいし、両面基板や、多層基板、ビルドアップ基板等であってもよい。
部品１２は、配線基板１５と底壁１１ａとの間に位置し、当該配線基板１５にフリップチップ実装されている。すなわち、部品１２の配線基板１５と向かい合う面１２ａに設けられた電極１２ｃと、導体配線１５ｂのパッドとが、接合材１７を介して機械的かつ電気的に接続されている。接合材１７は、バンプやボールのような導体であり、例えば、はんだボールである。
配線基板１５は、ケース１１の底壁１１ａからＺ方向に離れている。配線基板１５に実装された部品１２と底壁１１ａとの間には、伝熱部材１８，１９が介在している。これら伝熱部材１８，１９を介して、部品１２と底壁１１ａとが熱的に接続されている。これにより、部品１２の作動によって生じた熱を、伝熱部材１８，１９および底壁１１ａを介して光学装置１０の外に逃がすことができる。底壁１１ａは、周壁１１ｂと交差しており、第二壁の一例である。
伝熱部材１８は、熱伝導性の高い銅系材料のような金属材料で作られたブロックであり、放熱ブロックとも称されうる。伝熱部材１８は、底壁１１ａと、溶接や、接着等によって、略密着した状態で接合されている。伝熱部材１８は、底壁１１ａと熱的に接続されている。
伝熱部材１９は、部品１２の面１２ａとは反対側の面１２ｂと、伝熱部材１８の底壁１１ａとは反対側の面１８ａとの間に、介在している。伝熱部材１９は、例えば、熱伝導性の高い接着剤である。この場合、伝熱部材１９は、固化される前の流動性を有した状態で部品１２と伝熱部材１８との間に介在することにより、部品１２と伝熱部材１８との間の隙間のばらつきを吸収することができる。また、伝熱部材１９は、熱伝導シートであってもよい。熱伝導シートは、熱伝導性を有するとともに、可撓性および柔軟性を有し、変形可能である。この場合、伝熱部材１９の変形により、部品１２と伝熱部材１８との間の隙間のばらつきを吸収することができる。
また、伝熱部材１８は、周壁１１ｂとも略密着している。すなわち、本実施形態では、部品１２は、伝熱部材１８，１９を介して、周壁１１ｂとも熱的に接続されている。これにより、部品１２が底壁１１ａだけに熱的に接続される場合よりも、部品１２の作動によって生じた熱を、光学装置１０の外に、より逃がしやすくなる。
配線基板１５の導体配線１５ｂは、ケース１１外の外部基板２０の導体配線２０ｂと接合材２１を介して電気的に接続されている。外部基板２０は、絶縁層２０ａと導体配線２０ｂとを有した配線基板であり、リジッド基板やフレキシブル基板である。外部基板２０は、例えば、ＲＦ信号のような比較的高周波の電気信号を伝送するためのトランシーバー基板であってもよい。この場合、導体配線２０ｂ、接合材２１、および配線基板１５の導体配線１５ｂでは、比較的高周波の電気信号が伝送される。
また、外部接続ピン１３と図２には不図示の別の部品１２との間では、フィードスルー１４内の導体と別の導体とを介して、例えば、直流の電力あるいは比較的低周波の電気信号が伝送される。
以上、説明したように、本実施形態では、部品１２がフリップチップ実装された配線基板１５が、ケース１１の周壁１１ｂを貫通している。配線基板１５は、フィードスルーあるいはインターフェイス基板とケース１１内（収容室Ｓ内）に配置される配線基板とを統合したものであると言える。このような統合により、例えば、光学装置１０の部品点数を削減できたり、光学装置１０をより小型化できたりといった利点が得られる。なお、図１に示される一つの配線基板１５と二つのフィードスルー１４とを一つの配線基板に統合して置き換えてもよい。
また、本実施形態では、配線基板１５は、リジッド基板である。このような構成によれば、例えば、光学装置１０の組み立て時等において配線基板１５をより容易に取り扱うことができるという利点が得られる。
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態の光学装置１０ＡのＸ方向と交差した断面における断面図であって、一部部品の側面図を含んでいる。図３に示されるように、光学装置１０Ａは、配線基板１５Ａを支持する支持部材２２を備えている。支持部材２２は、周壁１１ｂに設けられた開口１１ｂ１を貫通している。すなわち、支持部材２２は、ケース１１内に収容された部位と、ケース１１外に露出する部位と、を有している。支持部材２２は、底壁１１ａと、溶接や、接着等によって、略密着した状態で接合されている。配線基板１５Ａと支持部材２２との間に、接合材１６が介在している。
また、本実施形態では、配線基板１５Ａは、フレキシブル基板である。このような構成によれば、例えば、収容室Ｓ内における配線基板１５Ａのレイアウトの自由度を高めることができたり、配線基板１５Ａの撓み（曲げ）により各部品の寸法ばらつきを吸収できたりといった利点が得られる。
［第３実施形態］
図４は、第３実施形態の光学装置１０ＢのＸ方向と交差した断面における断面図であって、一部部品の側面図を含んでいる。図４に示されるように、光学装置１０Ｂでは、伝熱部材１８Ｂが、配線基板１５Ａを支持するとともに、周壁１１ｂに設けられた開口１１ｂ１を貫通している。伝熱部材１８Ｂは、ケース１１内に収容された部位と、ケース１１外に露出した放熱部１８ｂと、を有している。放熱部１８ｂは、例えば、複数のフィンや、複数のピン、凹凸構造等を有している。このような構成によれば、表面積がより大きい放熱部１８ｂによって伝熱部材１８Ｂからの放熱性を高めることができるため、部品１２の作動によって生じた熱を、光学装置１０Ｂの外に、より逃がしやすくなる。
また、伝熱部材１８Ｂは、伝熱部材１９を介して、部品１２のＹ方向の反対方向の端部に位置する側面とも熱的に接続されている。このような構成によれば、例えば、伝熱部材１８Ｂが部品１２の複数の面と熱的に接続されている分、部品１２から伝熱部材１８Ｂへの伝熱量を増やすことができるため、部品１２の作動によって生じた熱を、光学装置１０Ｂの外に、より一層逃がしやすくなる。
［第４実施形態］
図５は、第４実施形態の光学装置１０ＣのＸ方向と交差した断面における断面図であって、一部部品の側面図を含んでいる。図５に示されるように、光学装置１０Ｃでは、開口１１ｂ１は、周壁１１ｂのＺ方向の端部とケース１１の蓋としての頂壁１１ｅとの間の境界部分に設けられている。この場合、開口１１ｂ１は、周壁１１ｂのＺ方向の端部に設けられた切欠と、頂壁１１ｅとの間に形成することができる。このように、開口１１ｂ１は、ケース１１を構成する二つの部材の境界に設けることができる。このような構成によれば、例えば、周壁１１ｂの端部の形成において切欠を形成することができるため、周壁１１ｂに別途開口１１ｂ１を設ける場合に比べて、ケース１１ひいては光学装置１０Ｃの製造の手間およびコストを低減することができるという利点が得られる。
また、配線基板１５Ａは、導体配線１５ｂと電気的に接続され当該配線基板１５Ａを厚さ方向に貫通する貫通導体１５ｃを有してもよい。貫通導体１５ｃは、導体部の一例であり、導体配線とも称されうる。なお、配線基板１５Ａは、収容室Ｓ内に位置した貫通導体１５ｃを有してもよい。貫通導体１５ｃを有した構成によれば、例えば、配線基板１５Ａの部品１２が実装されている側とは反対側において、導体配線１５ｂと他の導体や部品１２とを接続することができるので、収容室Ｓ内で部品１２や導体をより効率良くレイアウトすることができる。
［第５実施形態］
図６は、第５実施形態の光学装置１０ＤのＹ方向に見た側面図であって、配線基板１５Ｄの側面図を含んでいる。図６に示されるように、本実施形態では、開口１１ｂ１の縁に、開口１１ｂ１の内側に向けて突出する爪状の突起１１ｆが設けられている。配線基板１５Ｄは、突起１１ｆと噛み合うことにより、Ｙ方向に位置決めされている。突起１１ｆは、配線基板１５Ｄと、当該配線基板１５Ｄの内側に食い込む状態で噛み合ってよいし、配線基板１５Ｄの表面に設けられた凹部や段差（不図示）と当接した状態で噛み合ってもよい。このような構成によれば、例えば、ケース１１に対して配線基板１５Ｄをより容易に位置決めしたり固定したりすることができる。
また、本実施形態では、開口１１ｂ１の縁と配線基板１５Ｄとの間には隙間ｇが設けられている。収容室Ｓについて気密封止の必要が無い場合、隙間ｇはあいたままでもよい。また、上記実施形態のように、隙間ｇは、接合材１６（図１～５参照）等によって埋められてもよい。
また、配線基板１５Ｄの表面には、少なくとも開口１１ｂ１を貫通する部位において、絶縁層１５ａの周囲を取り囲む導体配線１５ｂの外部導体１５ｂ２が設けられている。外部導体１５ｂ２は、光学装置１０Ｄのグラウンド端子（不図示）と電気的に接続されたグラウンド導体であってもよい。また、絶縁層１５ａの内部には、導体配線１５ｂの内部導体１５ｂ１が設けられている。内部導体１５ｂ１は、絶縁層１５ａによって取り囲まれている。
このような構成によれば、例えば、絶縁層１５ａによって内部導体１５ｂ１の絶縁性を確保しやすくなったり、外部導体１５ｂ２によって内部導体１５ｂ１の耐ノイズ性を高めることができたり、といった利点が得られる。また、外部導体１５ｂ２および周壁１１ｂの双方が金属材料で作られている場合にあっては、隙間ｇを埋める接合材１６として、例えば、はんだのような、外部導体１５ｂ２および周壁１１ｂの双方に対して親和性の高い接合材を採用することができる。この場合には、例えば、接合材１６によってより容易にあるいはより確実に隙間ｇを埋めることができる、という利点が得られる。
［第６実施形態］
図７は、第６実施形態の光学装置１０ＥのＹ方向に見た側面図であって、配線基板１５Ｄの側面図を含んでいる。図７に示されるように、本実施形態では、開口１１ｂ１に配線基板１５Ｄが圧入されている。このような構成によれば、例えば、接合材１６や突起１１ｆが不要となる分、光学装置１０Ｅの部品点数を低減できたり、製造の手間やコストを低減できたりといった利点が得られる。
［第７実施形態］
図８は、第７実施形態の光学装置１０ＦのＹ方向に見た側面図であって、配線基板１５Ｆの側面図を含んでいる。図８に示されるように、本実施形態では、配線基板１５Ｆは、互いに結合された二つの配線基板１５－１，１５－２を有している。配線基板１５－１，１５－２は、いずれも、少なくとも開口１１ｂ１内に位置する部位において、絶縁層１５ａの厚さ方向（Ｚ方向）の両側に、外部導体１５ｂ２を有している。配線基板１５－１，１５－２は、Ｚ方向に隣り合う外部導体１５ｂ２同士が導電性を有した接合材２４によって機械的かつ電気的に接続されることにより、一体化されている。接合材２４は、例えば、はんだのような、外部導体１５ｂ２に対する親和性が高い材料で作られる。また、開口１１ｂ１の縁と配線基板１５Ｆとは、接合材１６を介して接合されている。この場合、接合材１６と接合材２４とは、同じ材料で作られてもよい。なお、配線基板１５－１，１５－２の結合工程は、開口１１ｂ１において行われてもよい。このような構成によれば、例えば、接合材１６，２４を介して、開口１１ｂ１の縁と配線基板１５Ｆとの間の気密封止を、より容易にあるいはより確実に行うことができる、という利点が得られる。
［第８実施形態］
図９は、第８実施形態の光学装置１０Ｇ（１０）のＹ方向に見た分解断面図であって、配線基板１５の側面図を含んでおり、サブアセンブリ１００Ｇとケース１１とが組み立てられる前の状態を示している。本実施形態の光学装置１０Ｇは、第１実施形態の光学装置１０と同じ構成要素を備えている。
本実施形態では、まずは、配線基板１５に部品１２が実装されることにより、サブアセンブリ１００Ｇが作成される。この際、部品１２は、配線基板１５に、例えばフリップチップ実装される。サブアセンブリ１００Ｇは、ケース１１の周壁１１ｂに取付可能に構成されている。
次に、図９に示されるように、サブアセンブリ１００Ｇの状態で、配線基板１５がケース１１の周壁１１ｂの開口１１ｂ１に挿入され、所定の位置関係となった時点で、サブアセンブリ１００Ｇが、接合材１６や伝熱部材１９等によって、ケース１１と固定される。当該所定の位置関係において、部品１２は、周壁１１ｂに対してケース１１の外面１１ｂ２とは反対側に位置される。これにより、サブアセンブリ１００Ｇは、ケース１１の一部と一体化され、その後、当該ケース１１の一部と他の一部とが組み立てられる。このような構成によれば、例えば、ケース１１外で配線基板１５に部品１２を実装することができるので、ケース１１内で配線基板１５に部品１２を実装する場合に比べて、より容易に、より迅速に、あるいはより確実に部品１２を実装することができる。周壁１１ｂは、ケース１１の壁の一例である。
サブアセンブリ１００Ｇがケース１１の周壁１１ｂに取付可能に構成されるとは、配線基板１５が周壁１１ｂに設けられた開口１１ｂ１を貫通した状態で、配線基板１５、部品１２、ケース１１（周壁１１ｂ）が、光学装置１０（１０Ｇ）における所定の位置関係となる構成であることを意味する。
［第９実施形態］
図１０は、第９実施形態の光学装置１０ＨのＹ方向に見た分解断面図であって、配線基板１５の側面図を含んでおり、サブアセンブリ１００Ｈとケース１１とが組み立てられる前の状態を示している。また、図１１は、光学装置１０ＨのＹ方向に見た断面図であって、サブアセンブリ１００Ｈとケース１１とが組み立てられた後の状態を示している。
本実施形態でも、まずは、配線基板１５に部品１２が実装される。この際、部品１２は、配線基板１５に、例えばフリップチップ実装される。さらに、当該配線基板１５が周壁１１ｂの一部である第一部位１１ｂ－１に設けられた開口１１ｂ１を貫通し、所定の位置関係となった時点で、配線基板１５と第一部位１１ｂ－１とが接合材１６等によって一体化され、これにより、図１０に示されるサブアセンブリ１００Ｈが作成される。すなわち、本実施形態のサブアセンブリ１００Ｈは、配線基板１５および部品１２に加えて、ケース１１の壁の一部を含んでいる。当該所定の位置関係において、部品１２は、第一部位１１ｂ－１に対してケース１１の外面１１ｂ２とは反対側に位置される。第一部位１１ｂ－１は、第一壁の一例である。
次に、図１０，１１に示されるように、当該サブアセンブリ１００Ｈの状態で、周壁１１ｂの第一部位１１ｂ－１と周壁１１ｂの第二部位１１ｂ－２とが溶接部１１ｇにおける溶接等により接合され、サブアセンブリ１００Ｈとケース１１の第一部位１１ｂ－１を除く部位とが一体化される。第一部位１１ｂ－１と第二部位１１ｂ－２とは互いに取付可能に構成されている。本実施形態では、一例として、第一部位１１ｂ－１と第二部位１１ｂ－２との間の境界部分には、凹凸等による嵌合構造が設けられている。これにより、サブアセンブリ１００Ｈとケース１１の第一部位１１ｂ－１を除く部位とを一体化する工程において、より容易に、より迅速に、あるいはより確実に第一部位１１ｂ－１と第二部位１１ｂ－２との所定の位置関係が得られる。本実施形態によっても、例えば、上記第８実施形態と同様に、より容易に、より迅速に、あるいはより確実に部品１２を配線基板１５に実装することができるという利点が得られる。なお、取付可能な構成は、第一部位１１ｂ－１と第二部位１１ｂ－２とが一体的に繋がってケース１１となる構成であればよく、嵌合構造を必須とするものではない。
［第１０実施形態］
図１２は、第１０実施形態の光学装置１０Ｉの分解斜視図である。図１２に示されるように、本実施形態では、サブアセンブリ１００Ｉは、周壁１１ｂの一部である側壁と、部品１２（図１２には不図示）がフリップチップ実装された配線基板１５Ｉと、を有している。また、ケース１１は、底壁１１ａと、サブアセンブリ１００Ｉに含まれない周壁１１ｂとを有した第一分割体１１－１と、蓋としての頂壁１１ｅを含む第二分割体１１－２と、を有している。サブアセンブリ１００Ｉの周壁１１ｂは、第一分割体１１－１または第二分割体１１－２に含まれる底壁１１ａ、周壁１１ｂ、および頂壁１１ｅと、取付可能に構成されている。ここで、取付可能な構成は、互いの壁同士が一体的に繋がってケース１１となる構成であればよく、嵌合構造等を必須とするものではない。
サブアセンブリ１００Ｉと、第一分割体１１－１と、第二分割体１１－２とを接合することにより、光学装置１０Ｉが得られる。本実施形態では、サブアセンブリ１００Ｉに含まれる周壁１１ｂの一部が、第一壁および第一部位の一例であり、第一分割体１１－１または第二分割体１１－２に含まれる底壁１１ａ、周壁１１ｂ、および頂壁１１ｅが、第二部位の一例である。
本実施形態では、サブアセンブリ１００Ｉと、第一分割体１１－１と、第二分割体１１－２とを組み立てる際に、ケース１１の底壁１１ａのエッジ１１ｈ、周壁１１ｂのエッジ１１ｈ、および頂壁１１ｅのエッジ１１ｈ同士が互いに突き合わせられる部位を、線状に溶接することにより、光学装置１０Ｉを構成することができる。線状の溶接としては、ローラシーム溶接やレーザ溶接のような、種々の溶接方法を採用することができる。このような構成によれば、例えば、部品１２を配線基板１５Ｉにより容易にあるいはより確実に実装することができるとともに、光学装置１０Ｉをより容易に作成することができる。
以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。
例えば、第一部位は、ケースの複数の壁を含んでもよいし、第二部位も、ケースの複数の壁を含んでもよい。
１０，１０Ａ～１０Ｉ…光学装置
１１…ケース
１１－１…第一分割体
１１－２…第二分割体
１１ａ…底壁（第二壁）
１１ｂ…周壁（第一壁、壁）
１１ｂ１…開口
１１ｂ２…外面
１１ｂ－１…第一部位（第一壁、壁）
１１ｂ－２…第二部位
１１ｃ…ポート
１１ｄ…ポート
１１ｅ…頂壁（蓋）
１１ｆ…突起
１１ｇ…溶接部
１１ｈ…エッジ
１２…部品（第一部品、第二部品）
１２ａ，１２ｂ…面
１２ｃ…電極
１３…外部接続ピン（外部接続導体）
１４…フィードスルー
１５，１５Ａ，１５Ｄ，１５Ｆ，１５Ｉ…配線基板
１５－１，１５－２…配線基板
１５ａ…絶縁層
１５ｂ…導体配線
１５ｂ１…内部導体
１５ｂ２…外部導体
１５ｃ…貫通導体
１６…接合材
１７…接合材
１８，１８Ｂ…伝熱部材
１８ａ…面
１８ｂ…放熱部
１９…伝熱部材
２０…外部基板
２０ａ…絶縁層
２０ｂ…導体配線
２１…接合材
２２…支持部材
２４…接合材
１００Ｇ～１００Ｉ…サブアセンブリ
ｇ…隙間
Ｓ…収容室
Ｘ…方向
Ｙ…方向
Ｚ…方向

Claims (10)

  1. ケースと、
    前記ケースを貫通し、絶縁部と導体とを有したフレキシブル基板である配線基板と、
    前記ケース内に収容されるとともに前記配線基板にフリップチップ実装された部品であって、光の出力、受光、光の特性変更のうち少なくとも一つを行う第一部品、および当該第一部品を電気的に制御する第二部品のうち、少なくとも一つの部品と、
    前記ケースを貫通し、当該ケースを貫通する位置で前記配線基板を支持する支持部材と、
    を備えた、光学装置。
  2. 第一壁と、当該第一壁と交差した第二壁と、を有したケースと、
    前記第一壁を貫通し、絶縁部と導体とを有したフレキシブル基板である配線基板と、
    前記ケース内に収容されるとともに前記配線基板にフリップチップ実装された部品であって、光の出力、受光、光の特性変更のうち少なくとも一つを行う第一部品、および当該第一部品を電気的に制御する第二部品のうち、少なくとも一つの部品と、
    前記第一壁を貫通し、当該第一壁を貫通する位置で前記配線基板を支持するとともに、前記部品と前記第二壁との間に介在し当該部品と熱的に接続されるとともに前記第二壁と熱的に接続される第一伝熱部材と、
    を備えた、光学装置。
  3. 可撓性を有するとともに、前記部品と前記第一伝熱部材との間に介在し、当該部品と熱的に接続されるとともに前記第一伝熱部材と熱的に接続される第二伝熱部材を備えた、請求項２に記載の光学装置。
  4. 前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通し、
    前記光学装置は、前記開口の縁と前記配線基板とを接合する接合材を備えた、請求項１～３のうちいずれか一つに記載の光学装置。
  5. 前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通し、
    前記ケースは、前記開口の縁から突出し前記配線基板と噛み合う突起を有した、請求項１～４のうちいずれか一つに記載の光学装置。
  6. 前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通するとともに、当該開口に圧入されている、請求項１～４のうちいずれか一つに記載の光学装置。
  7. 前記配線基板は、前記ケースに設けられた開口を貫通し、
    前記配線基板と前記開口の縁との間が気密封止されている、請求項１～６のうちいずれか一つに記載の光学装置。
  8. 請求項１～７のうちいずれか一つに記載の光学装置を含むサブアセンブリであって、
    前記配線基板と、
    前記部品と、
    を有し、
    前記ケースの壁に設けられた開口を前記配線基板が貫通しかつ前記部品が前記壁に対して当該壁における前記ケースの外面とは反対側に位置された状態で、前記ケースに取付可能に構成された、光学装置のサブアセンブリ。
  9. 請求項１～７のうちいずれか一つに記載の光学装置を含むサブアセンブリであって、
    前記ケースの一部であり第一壁を含む第一部位と、
    前記配線基板と、
    前記部品と、
    を有し、
    前記ケースの前記第一部位とは異なる第二部位に取付可能に構成された、光学装置のサブアセンブリ。
  10. 請求項１～７のうちいずれか一つに記載の光学装置の製造方法であって、
    前記配線基板に、前記部品を実装したサブアセンブリを作成する工程と、
    前記ケースの壁に設けられた開口を前記配線基板が貫通しかつ前記部品が前記壁に対して当該壁における前記ケースの外面とは反対側に位置された状態で、前記サブアセンブリと前記ケースとを固定する工程と、
    を備えた、光学装置の製造方法。
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