JPS6041325B2 - 電気光学モジユ−ルプラグコネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は送信ダイオードもしくは受信ダィオード‘こ対
する電源電圧および信信号電圧の授受のためのコンタク
トピンおよび所属の光導波体の支持と位置決めのための
挟着体部を備えた電気光学モジュールプラグコネクタに
関する。

大部分の従来用いられた光学カップリング素子において
は、接続部を解くと光学的に分離される。

この素子はそれ故比較的かさばり、高価で費用がかかる
。それ故固定した光学カップリングを設け、分離は電気
的に行うことが有利である。これに関するカップリング
ユニットは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２
９１３２６２号明細書から公知である。プラスチック体
の中に、光フアィバ芯と送信ダイオードもしくは受信ダ
イオ−ドを備えたシステム支持体とが、特別に形成され
た貫通滝上に互に付設され、共通にモールドされる。双
方の端子脚片は印刷配線板の格子孔に支障なくろう付け
することができる。しかしそれらを適当な形態と表面構
成において２極プラグコネクタとして用いることもでき
る。プラスチック体の厚さは、端子の中心距離に等しく
、カップリングユニットは適当な構成で堆積され得るか
ら、それらによって任意の部分からなる接続素子を構成
できる。電気的接続は、そのようにして生ずる両コンタ
クトピン列を介して行われる。ピンの数は接続される光
フアィバの数の常に２倍である。研究実験の結果によれ
ば、光フアィバによって得られる伝送区間の信頼性が送
信ダイオードの後方の短い電気接続路で失われないよう
に、受信側でダイオードのすぐ後に増幅回路を配置する
と有利なことが判明している。しかし、受信ダイオード
とＴＴＬ出力端をもつ増幅回路とを含むチップは付加的
な電源電圧端子を持たなければならない。これは公知の
装置においては三つの端子脚片を意味することになる。
そのようなシステム支持体は簡単には実現できず、デ−
タ技術に適用するにはあまりにもかさばりすぎる。本発
明の目的は、電気プラグと小さい寸法をもつ電気光学モ
ジュ−ルプラグコネクタを提供することにある。

この目的は本発明によれば、セラミック板の裏側に、集
積ユニット（チップ）と、セラミック板のスルーホール
中に固定された少なくとも二つの重なって配置されたコ
ンタクトピンとユニット端子との接続のための印刷配線
パターンとが備えられ、セラミック板の裏側の上に集積
ユニットとその端子の領域に、集積ユニットと同列に光
導波体の光フアィバ収容のための漏斗状導入口を備えた
案内溝を含むモールド体を有する心合せ片が取り付けら
れており、二つの二分体からなる光導体支持体が備えら
れ、両二分体は導かれる光導波体の数に対応して半円状
の案内溝を有し、その案内溝の中に支持隆起部が配置さ
れ、各二分体は側面に備えられた下方に向って垂直に突
出する角柱状の栓を含み、その栓は他の二分体のそれに
対応するくぼみに重ねた場合に蘇まるようになっており
、セラミック板、心合せ片および光導体支持体は箱状に
曲げられた荻着体によってまとめられ、その執着体は前
側および背後側に曲げることのできる張り出し片を有し
、それによって個々の都材が挟着体中に導入後固定でき
るようになっていることによって達成される。

本発明によれば、プラグ連結が電気的に行われる小さい
寸法の電気光学モジュールプラグコネクタが得られる。

それによって伝送結果の再現性が常に保証されている。
この基礎概念は送信および受信モジュールプラグコネク
タに対して同様に適している。プラグは任意の階級数の
コンタクトピン連結に対して拡張可能であり、一つのチ
ップが故障した際に簡単に修理できる。組合せを容易に
するために、心合せ片と両二分体は流れ突条を有すると
有利である。

半導体チップと配線との保護のためには、セラミック板
と心合せ片との間に注型樹脂を充填し、集積されたユニ
ットの上に薄い保護層が生ずるようにすると有効である
。

光導波体をケーブル藩中に良好に挟着するために、支持
隆起部が三日月状に形成されるのがよい。

コンタクトピンを二列に偶数配置するのが特に有効であ
る。

それによって、予め与えられた格子を離れることなく複
数のモジュールプラグを一つのより大きな単位にまとめ
ることができる。同時にそれによって送信および受信モ
ジュールプラグコネクタは外方への同じ構造的構成が保
証される。送信モジュールプラグと受信モジュールプラ
グとのモジュールプラグ接続内部の相違は、受信器モジ
ュールプラグコネクタにおいては集積ユニットの各々に
集積型増幅器が属していることにある。

それによって受信器と送信モジュールプラグコネクタと
の間の異なるピンの被覆も生ずる。

受信器プラグコネクタにおいては、コンタクトピンそれ
ぞれが電源電圧、０ボルト電圧および補償電圧の入力に
用いられ、一方送信ユニットにおいては各チップに固有
の０ボルト電圧が導かれる。その際、８つのコンタクト
ピンを持つモジュールプラグコネクタを備えるのが有利
であり、その場合送信および受信モジュールプラグのそ
れぞれ４つのコンタクトピンが信号コンタクトピンとし
て働き、一方残りのコンタクトピンには使用方式に応じ
て異なる被覆が行われることが望ましい。下の列の第一
のコンタクトピンはその場合、チップのような能動素子
および光フアィバ導体のＸおよびＹ方向の整列に、そし
て下の列の第四のコンタクトピンはＹ方向の整列に有利
に用いることができる。複数のプラグモジュールを一つ
のより大きな単位に組み立てるためには、光導体支持体
の両二分体がその外側に支持突条を備え、その突条は挟
着体への挿入の際に予め備えた切り込みに般まり、その
場合突条は挟着体から上方もしくは下方へ突出する。

次に本発明を実施例について詳細に説明する。

４（Ｑｕａｄｒｏ）モジュールユニットの出力部はチッ
プ支持体である。

それはセラミック板１、８つのコンタクトピンからなり
、コンタクトピンは２つの４個列でセラミック板のスル
ーホールにろう付けされている。第一列の第一および第
四のピンは延長され、全体のユニット組立てのための心
合せピンとして用いられる。第一のピン３は基準ピンで
ある。それによって光伝送素子（チップ、光フアィバ）
を×およびＹ方向に整列させる。第四のピン４は補助基
準ピソである。それはＹ方向における整列に用いられる
。ピンはプラグコネクタ側でニッケル上の金表面を有す
るコンタクトピン２として構成されている。セラミック
板の上にユニット側で配線パターンが設けられる。これ
は送信および受信器ユニットに対して異っている。なぜ
なら、上に述べたようにピンの被覆が別であるからであ
る。以下簡単のためにチップと呼ぶ集積されたユニット
５は送信ダイオードもしくは受信ダイオードを有し、調
整されて、導電接着剤を用いて固定される。接着は同時
に多くはｏｙ‘こ対する電気接続を形成する。他の接続
は接続線を用いて実施する。チップ５は上に心合せ片６
がかぶせられる。これは、チップが援続線と共に位置す
る空洞を有する非常に寸法の正確なプラスチック射出成
形体であり、光フアィバを収容するための漏斗状導入口
８を備えたチップに付属する円筒状の案内溝７を含んで
いる。それは心合せピン３，４の延長部を介して正確に
整列させられる。射出成形誤差を補償するために、心合
せ片を射出の後に測定し、この値に従ってチップ５のユ
ニット支持体上の位置決めを行うことができる。心合せ
片６の中の空間９をそこで適当な注型体で充填し、チッ
プの上に１粉１の数肋程度の保護層を生ぜしめるか、あ
るいは空間全体を充填させる。この注型体は屈折率の適
合に役立てることもできる。その場合、事情によっては
、注型体が上の方へ毛細管作用によって昇ることがない
ように光フアィバ１８のための案内藩中に針の導入が必
要である。」○合せ片６を備えたユニット支持体１（ユ
ニット支持体単位）は執着体１０中に挿入される。心合
せ片は四つの流れ突条１１によって挟着体の中に支えら
れる。カップリングユニットはこうして光フアィバ接続
のために準備される。２つの二分体１２は、一方の二分
体の角柱状栓１３が他方の二分体の対応するくぼみ１４
の中に軽く触れ合うようにして互いに覆いに形成される
。

分割間隔がチップのそれに対応する４つの半円形案内溝
１５の中に光フアィバ芯１６が入れられる。そして両二
分体は一つのブロックに圧結され、その結果光フアィバ
は囲まれる。角柱状の栓およびその相手のくぼみは圧力
ばめとして構成されている。それらは一つの単位として
離れない。光ファィバ芯に対する案内溝は絶縁クラッド
の直径に相応しており、背後の端部にそれぞれ３つのう
ね状の支持隆起部１７を備えている。これはプラスチッ
ククラツドの中に食い込み、そうして光ファィバに必要
な位置固定力を与える。ダィオ−ドに向い合う光フアィ
バ端１８は第一のうね状支持隆起部のすぐ前まで絶縁が
除かれている。光フアィバ組立てに対しては次の二つの
方法がある。‘１’ 補助工具（留め）を用いて、仕上
げられ，た端面（場合によっては研摩された）を有する
方向づけられた光フアィバを位置決めする。‘２） 裸
にされた光フアィバ芯をダィオード‘こ向けて二分体の
間に適当な余裕をもって接着する。

補助工具を取り付け、４つの光フアィバを同時に適正な
長さにし、端都側表面を研摩する。この用意された単位
は挟着体内に押し込まれる。単位の端部側の４つの穴１
９の２つとユニット支持体単位の両案内ピン３，４とを
介して、この両部分は大まかに向い合わせて整列させる
。押し込む際に光フアィバ端部が心合せ片６の漏斗状導
入口８によって捕えられ、チップ５の上の円筒状案内溝
７内に導かれる。二つの二分体を一体にしている圧力‘
よめをほどくために、これらは外側に流れ突条２０を備
え、それによって二分体は挟着体の中に支えられる。挟
着体の張り出し片２１は二分体の後に巻き付けられる。
四モジュールユニットはここで４つの光フアィバに接続
され、強固なブロックを形成する。四モジュールユニッ
トは単一ユニットとして、あるいは複数個を狭い側で接
触させてユニット列として用いることができる。

端子ピンは予め与えられた格子ピッチをもつ二重列を形
成する。ユニットをまとめるために、二分体はそれぞれ
挟着体から突出するそれぞれ２つの支持突条２２を備え
ている。この突条は、所定の格子に同調するような中心
間隔を互に持つ。例えば伝導プラグの中に挿入の際に、
突条を介してさし込み力および張力がユニットからプラ
グ容器へ伝えられる。ダイオードは限られた寿命をもつ
か、あるいはその出力が一定の期間の後に減退するから
、ダイオードを簡単な方法で交換することができなけれ
ばならない。

データ処理装置においては底にケーブルが付設される。
この場合、ケーブルは長時間布設されたままであり、そ
の結果導体プラグを含めて全導体の交換は考えられない
。従って修理場所としては四モジュールユニットだけが
問題になる。ダイオードの交換のためには執着体１０を
外し、４つの光フアィバのついた二分体からなるブロッ
クをそれから除去する。荻着体１０とその中に含まれる
ユニット支持体単位は新しい、準備された部分と取り替
える。光ファィバ自身は調整する必要はない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の斜視図である。 １……セラミック板、２……コンタクトピン、５・・・
・・・集積ユニット（チップ）、６……心合せ片、１０
・・…・侠着体、１２・・・・・・二分体、１３・・・
・・・角柱状栓、１４…・・・くぼみ、１５・…・・案
内溝、１６・・・・・・光導波体、１７・・・・・・う
ね状支持隆起部、１８……光フアィバ、２１，２４……
張り出し片、２３・・・・・・光導体支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送信ダイオードもしくは受信ダイオードに対する電
   源電圧および信号電圧の授受のためのコンタクトピンお
   よび所属する光導波体の支持と位置決めのための挾着体
   部を備えた電気光学モジユールプラグコネクタにおいて
   、セラミツク板の裏側に、集積ユニツト（チツプ）と、
   セラミツク板のスルーホールに固定された少なくとも二
   つの重なつて配置されたコンタクトピンとユニツト端子
   との接続のための印刷配線パターンとが備えられ、セラ
   ミツク板の裏側の上に集積ユニツトとその端子の領域に
   、集積ユニツトと同列に光導波体の光フアイバの収容の
   ための漏斗状導入口を備えた案内溝を含むモールド体を
   有する心合せ片が取り付けられており、二つの二分体か
   らなる光導体支持体が備えられ、両二分体は導かれる光
   導波体の数に対応して半円状の案内溝を有し、その案内
   溝の中に支持隆起部が配置され、各二分体は側面に備え
   られた下方に向つて垂直に突出する角柱状の栓を含み、
   その栓は他の二分体のそれに対応するくぼみに重ねた場
   合に嵌まるようになつており、セラミツク板、心合せ片
   および光導体支持体は箱状に曲げられた挾着体によつて
   まとめられ、その挾着体は前側および背後側に曲げるこ
   とのできる張り出し片を有し、それによつて個々の部材
   が挾着体中に導入後固定できるようになつていることを
   特徴とする電気光学モジユールプラグコネクタ。 ２ 心合せ片が縦方向の縁に沿つて上および下に流れ突
   条を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のプラグコネクタ。 ３ 両二分体がその上側に流れ突条を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のプラグ
   コネクタ。 ４ セラミツク板と心合せ片との間の空間が、集積され
   たユニツトの上に薄い保護層が生ずるように注型体で充
   填され、その保護層は同時に屈折率の整合に用いること
   ができることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載のプラグコネクタ。 ５ 両二分体の支持隆起部が三日月状に形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項の
   いずれかに記載のプラグコネクタ。 ６ コンタクトピンが二列に偶数配置されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   かに記載のプラグコネクタ。 ７ モジユールプラグコネクタの使用の際に受信器とし
   て各集積ユニツトに集積型の増幅器が付設されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のい
   ずれかに記載のプラグコネクタ。 ８ 電源電圧、０ボルト電圧および定電圧の入力のため
   に少なくとも各一つのコンタクトピンが用いられること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載のプラグコネク
   タ。 ９ 受信器モジユールプラグコネクタの電気端子が８つ
   のコンタクトピンからなり、その内の下の４つは集積ユ
   ニツトと連結され、４つの上のコンタクトピンの２つに
   それぞれ０ボルト電圧が、残りにはそれぞれ給電電圧お
   よび補償電圧が入力されることを特徴とする特許請求の
   範囲第７項または第８項記載のプラグコネクタ。 １０ 送信モジユールプラグコネクタとして構成する際
   に上の４つのコンタクトピンが集積ユニツトごとに０ボ
   ルト電圧の入力のために用いられることを特徴とする特
   許請求の範囲第９項記載のプラグコネクタ。 １１ 下の列の第一のピンが光波能動素子（チツプ）お
   よび光フアイバのＸおよびＹ方向の整列のための基準ピ
   ンとして用いられ、下のコンタクトピン列の第四のピン
   がＹ方向の整列のための補助ピンとして用いられること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項ないし第１０項のい
   ずれかに記載のプラグコネクタ。 １２ 光導体支持体の両二分体がその外側に支持突条を
   備え、その突条は挾着体への挿入の際に予め備えた切り
   込みに嵌まり、突条が挾着体から上の方もしくは下の方
   へ突出することを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第１１項のいずれかに記載のプラグコネクタ。