WO2010146962A1 - 光通信モジュール - Google Patents

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Abstract

光電素子と共に周辺回路を構成する多数の電気回路部品をパッケージ化することができ、且つ、小型化及び低コスト化が容易な光通信モジュールを提供する。 光電素子を保持した透光保持部１０から複数の導電板３０を延出させ、導電板３０に複数の電気回路部品を接続すると共に、透光保持部１０から延出する導電板３０を折り曲げた状態でハウジングに収容する。ことのき、透光保持部１０から延出した導電板３０を、延出方向に対して交差する方向に非導電性の合成樹脂製の連結固定部４１、４２にて、延出方向の２箇所で連結すると共に、２つの連結固定部４１、４２の間に電気回路部品を搭載し、２つの連結固定部４１、４２の外側にて導電板３０を折り曲げる。また、導電板３０を切断して浮島部分を設ける必要がある場合には、浮島部分を隣り合う導電板に連結して固定する浮島固定部４３を設ける。

Description

光通信モジュール
　本発明は、光通信を行うためのレーザダイオード及び／又はフォトダイオード等の光電素子をパッケージ化した光通信モジュールに関する。
　従来、光ファイバなどを利用した光通信が広く普及している。光通信は、電気信号をレーザダイオードなどの光電素子にて光信号に変換し、光ファイバを介して光信号を送受信し、受信した光信号をフォトダイオードなどの光電素子が電気信号に変換することによって行われる。このため、レーザダイオード及び／又はフォトダイオード等の光電素子を、場合によっては光電素子を動作させるための周辺回路と共に、１つのパッケージとして構成した光通信モジュールが広く用いられている。この光通信モジュールは、ＯＳＡ（Optical Sub-Assembly）と呼ばれている。
　光電素子と共に周辺回路を構成する回路部品をパッケージ化する場合、例えばフォトダイオードとこれが光を検知することにより発生する電圧／電流を増幅する増幅回路とをパッケージ化することができ、また例えばレーザダイオードとこれを発光させる電圧／電流を発生させるドライバ回路とをパッケージ化することができる。このように周辺回路が共にパッケージ化された光通信モジュールを用いることによって、通信装置にはこれらの回路を搭載する必要がなく、通信装置の小型化及び低価格化等を実現できる。
　特許文献１においては、光信号を送信又は受信する光電素子と、これを固定するためのステムと、光電素子をカバーするためのキャップと、光電素子に電気信号を印加又は光電素子からの電気信号を伝送する複数本のリードとを備え、ステム及びキャップにて構成されるパッケージ内に位置する所定のリードの一端に平面部を設け、この平面部に、一端が光電素子に接続され他端がリードに接続される電気回路部品を設けた構成とすることにより、高周波特性が優れ、小型化できる光－電気変換モジュールが提案されている。
　特許文献２においては、光源及び／又は光検出器を内蔵し、光信号を通す開口が形成された第１面及びその反対側の第２面を有する第１パッケージと、回路基板などの挿入物を収容する開口が形成され、第１パッケージの第２面に垂直に設けられた第２パッケージと、第１パッケージ及び第２パッケージを機械的に接続し、第１パッケージの光源及び／又は光検出器を第２パッケージの開口内に露出する接点に電気的に接続するリードフレームとを備え、回路基板などの挿入物を第２パッケージに機械的に接続し、且つ、開口内の接点に電気的に接続することにより、回路基板などに搭載された回路素子が光源及び／又は光検出器を動作させることができる光デバイスモジュールが提案されている。また、この光デバイスモジュールでは、第１パッケージにはレンズを保持したレンズブロックが固定され、レンズブロックに形成された開口に光ファイバが嵌合される。
　特許文献３においては、光サブアセンブリを光通信モジュールのＰＣＢ（Printed Circuit Board）に接続するためのリードフレームコネクタの製造方法が提案されている。この方法においては、導電性リボンに導電部の形状を刻印し、この導電部を必要に応じて曲げると共に、オープンリール方式によって射出成形プロセスを通して導電部を絶縁するケースを成形し、その後、導電性リボンを切断して単一のリードフレームコネクタとする。１つのケースに入れられた複数の導電部は、その接続部分をケースに形成された穴を通して打ち抜くことにより、電気的に分離することができる。
　特許文献４においては、光源及び／又は光検出器を内蔵し、光信号を通す開口が形成された第１パッケージと、回路基板を収容する第２パッケージと、第１パッケージ及び第２パッケージを接続するリードフレームとを備え、リードフレームの同一面上に樹脂封止などで成形された第１パッケージ及び第２パッケージを、リードフレームを折り曲げて接続することで組み立てられる光デバイスモジュールが提案されている。
特開２００５－１６７１８９号公報 米国特許第７４５５４６３号明細書 米国特許第７３７０４１４号明細書 米国特許第７３３４９４８号明細書
　しかしながら、特許文献１に記載の光－電気変換モジュールは、リードの一端に平面部を形成して電気回路部品を設ける構成であり、１つの光－電気変換モジュールが備えるリードは数本程度であるため、搭載することができる電気回路部品の数が少ないという問題がある。よって、この光－電気変換モジュールに高度な周辺回路を搭載することは難しい。
　特許文献２に記載の光デバイスモジュールは、光源及び／又は光検出器を内蔵した第１パッケージに第２パッケージを垂直に接続し、第２パッケージの開口に回路基板を収容し、第１パッケージにレンズブロックを固定する複雑な構成であり、小型化することが容易でない。特に、回路基板及びこれを収容する第２パッケージが大型化する虞がある。また部品数が多いため、光デバイスモジュールの低コスト化が容易でなく、且つ、製造工程が複雑化する虞がある。特許文献３に記載のリードフレームコネクタを用いた光通信モジュールも同様の構成である。また、特許文献４に記載の光デバイスモジュールも同様に、第２パッケージに回路基板を収容する構成であり、回路基板及び第２パッケージが大型化する虞がある。
　本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光電素子と共に周辺回路を構成する多数の電気回路部品をパッケージ化することができ、且つ、小型化及び低コスト化が容易な光通信モジュールを提供することにある。
　本発明に係る光通信モジュールは、光電変換を行う光電素子と、該光電素子を内部に保持し、保持した前記光電素子へ光を透過する透光部分を有する透光保持部と、該透光保持部内にて前記光電素子に電気的に接続され、前記透光保持部から外部へ延出して設けられた複数の導電板と、延出方向に対して交差する方向に前記複数の導電板を非導電性の素材で連結し、前記延出方向の２箇所で前記複数の導電板を固定した２つの連結固定部と、該２つの連結固定部間の前記導電板に接続された一又は複数の電気回路部品とを備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る光通信モジュールは、前記２つの連結固定部の間で、一の導電板が前記延出方向の２箇所で切断されて浮島部分が設けられた場合に、前記一の導電板に隣り合う他の導電板と前記浮島部分とを非導電性の素材で連結して固定した浮島固定部を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る光通信モジュールは、前記透光保持部が多面体形をなし、前記複数の導電板は前記透光保持部の一の面から外部へ延出しており、前記透光保持部の他の面から外部へ延出し、電磁ノイズを遮蔽するシールド板を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る光通信モジュールは、前記シールド板が、前記透光保持部に保持された前記光電素子への光を通過させる貫通孔が形成してあることを特徴とする。
　また、本発明に係る光通信モジュールは、前記導電板に接続された前記電気回路部品を合成樹脂で封止した封止部を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る光通信モジュールは、前記透光保持部が、少なくとも一の面及び該一の面の反対面を有する多面体形をなし、前記複数の導電板は、前記透光保持部の前記一の面及び反対面から外部へ延出しており、前記一の面から延出する複数の導電板と前記反対面から延出する複数の導電板とを千鳥配置にしてあることを特徴とする。
　また、本発明に係る光通信モジュールは、前記２つの連結固定部の外側で前記複数の導電体を折り曲げた状態で、前記光電素子を保持した前記透光保持部、前記電気回路部品が接続された前記複数の導電板、及び前記連結固定部を収容するハウジングを備え、前記複数の導電板の延出端部が前記ハウジングの外側に露出させてあることを特徴とする。
　本発明においては、光電素子を内部に保持した透光保持部から複数の導電板を延出させ、延出した導電板に電気回路部品を接続する。導電板は透光保持部内にて光電素子に電気的に接続されており、導電板を電気信号の授受を行う配線として利用することで、導電板に接続された電気回路部品と透光保持部内の光電素子とにより光通信のための電気回路を構成することができる。よって、光通信モジュールは、回路基板を備えることなく周辺回路に必要な電気回路部品を搭載してパッケージ化することができるため、部品点数の削減を実現でき、低価格化及び小型化が容易である。
　また、光通信モジュールの導電板を、例えばアルミなどの金属製とし、折り曲げ可能な構成とした場合には、透光保持部から延出する導電板を透光保持部の外面に沿って折り曲げるなどの加工をおこなうことができるため、透光保持部及び導電板等をハウジングなどに収容する場合であっても、ハウジングを小型化して光通信モジュールを小型化できる。また光通信モジュールを通信装置の回路基板などに搭載する場合には、搭載位置の自由度を高めることができる。
　導電板を折り曲げ可能な構成とした場合、折り曲げ加工の際に導電板と電気回路部品との接続部分に負荷がかかり、接続不良が発生する虞がある。そこで本発明の光通信モジュールは、透光保持部から延出した複数の導電板を延出方向に対して交差する方向に非導電性の素材で連結して固定する連結固定部を、延出方向の２箇所に設け、電気回路部品は２つの連結固定部の間に設ける。導電板を折り曲げる場合には、２つの連結固定部の外側の部分を折り曲げる。これにより、２つの連結固定部の間に設けられた電気回路部品と導電板との接続部分に折り曲げによる負荷がかかることを防止できる。なお連結固定部は、例えば合成樹脂による樹脂成形により容易に設けることができる。
　導電板に接続した電気回路部品を用いて周辺回路を構成する場合に、例えば抵抗又はコンデンサ等の電気回路部品を直列接続する場合などにおいて、導電板の２箇所を切断する態様で浮島部分を設けることで電気回路部品の接続を容易化することができる。そこで本発明においては、一の導電板の２箇所を切断して浮島部分を設ける場合に、一の導電板に隣り合う他の導電板と浮島部分とを非導電性の素材で連結して固定する。浮島部分を固定する浮島固定部は、例えば連結固定部と共に合成樹脂による樹脂成形により設けることができるため、浮島部分を容易に実現でき、光通信モジュールが搭載する電気回路の設計自由度を向上することができる。
　また、本発明においては、光電素子を保持する透光保持部が多面体形をなし、その一の面から複数の導電板が延出する構成の場合に、導電板が延出しない他の面からシールド板を延出させる。このシールド板を折り曲げて透光保持部の外面を覆うことによって、透光保持部に保持された光電素子の動作を外部の電磁ノイズが妨げることを防止することができるため、光通信モジュールの通信精度が低下することを防止することができる。
　また、本発明においては、電磁ノイズ防止のためのシールド板を設ける場合に、シールド板に貫通孔を形成する。これにより、シールド板により透光保持部の外面を覆う場合であっても、シールド板の貫通孔により透光保持部に設けられた透光部分へ外部からの光を通すことができる。
　また、本発明においては、導電板に接続された電気回路部品を合成樹脂で封止することによって、電気回路部品及び導電板の接続強度を高める。電気回路部品としてパッケージ化されたＩＣ（Integrated Circuit）又は抵抗等を導電板に接続する場合には、電気回路部品の端子を導電板に半田又は導電性接着剤等を介して接続できるため、十分な接続強度を得ることができるが、半導体チップなどの電気回路部品をワイヤボンディングなどにより導電板に接続する場合には、樹脂封止により接続強度を高めることができる。もちろん、パッケージ化されたＩＣ又は抵抗等を樹脂封止して強度を更に高めることもできる。
　また、本発明においては、透光保持部が多面体形をなす場合に、透光保持部の一の面及びこの反対面から複数の導電板を延出させることで、より多くの電気回路部品の搭載を可能とし、光通信モジュールに搭載する電気回路の設計自由度を更に高めることができる。
　透光保持部から延出する導電板の延出端部は、光通信モジュールを通信装置の回路基板などに搭載する際には接続端子として用いることができる。上記のように透光保持部の一の面及び反対面から複数の導電板を延出させる場合には、一の面と反対面との間で複数の導電板を千鳥配置とすることにより、光通信モジュールの形状を一の面側と反対面側とで非対称とすることができる。これにより、光通信モジュールを通信装置の回路基板などに搭載する際に、向きを誤って搭載するなどの不具合が発生することを防止できる。
　また、本発明においては、透光保持部から延出した複数の導電板を２つの連結固定部の外側にて折り曲げた状態で、透光保持部及び導電板等をハウジングに収容する。透光保持部から延出する導電板は適宜に折り曲げることができるため、ハウジングの大きさ及び形状等の自由度が高く、小型のハウジング内に透光保持部及び導電板等を収容することができる。また導電板の延出端部は、ハウジングの外側へ露出させることによって、光通信モジュールを通信装置の回路基板などに搭載する際の接続端子とすることができる。
　本発明による場合は、光電素子を内部に保持した透光保持部から複数の導電板を延出させ、延出した導電板に電気回路部品を接続する構成とすることにより、回路基板を備えることなく周辺回路に必要な電気回路部品を搭載してパッケージ化することができる。また、複数の導電板を延出方向に対して交差する方向に非導電性の素材で連結して固定する連結固定部を、延出方向の２箇所に設け、電気回路部品は２つの連結固定部の間に設ける構成とすることにより、２つの連結固定部の間に設けられた電気回路部品と導電板との接続部分に負荷がかかることを防止できるため、透光保持部から延出する導電板を２つの連結固定部の外側の部分にて折り曲げることができる。例えば導電板を透光保持部の外面に沿って折り曲げるなどの加工をおこなうことができるため、透光保持部及び導電板等をハウジングなどに収容する場合であっても、ハウジングを小型化して光通信モジュールを小型化できる。
　よって、本発明に係る光通信モジュールは、光電素子と共に周辺回路を構成する多数の電気回路部品をパッケージ化することができ、小型化及び低コスト化を実現することができる。
本発明に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。 本発明に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。 図２の一部分を拡大した拡大図である。 本発明に係る光通信モジュールの詳細な内部構成を示す模式図である。 本発明に係る光通信モジュールに備えられる光電素子の構成例を示す模式図である。 本発明に係る光通信モジュールに備えられる光電素子の構成例を示す模式図である。 本発明に係る光通信モジュールに備えられる光電素子の構成例を示す模式図である。 本発明の変形例に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。
　以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。図２は、本発明に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図であり、図３は、図２の一部分を拡大した拡大図である。図４は、本発明に係る光通信モジュールの詳細な内部構成を示す模式図である。
　図において１は、フォトダイオード２０及び／又はレーザダイオード５０等の一又は複数の光電素子を内部に備え、他の装置から光ファイバ９を介して受信した光信号を電気信号に変換して出力する機能、及び／又は、入力された電気信号を光信号に変換して光ファイバ９にて他の装置へ送信する機能を有するＯＳＡであり、本発明に係る光通信モジュールに相当する。ＯＳＡ１は、略直方体形のハウジング７を備えており、ハウジング７内に光電素子及び周辺回路を構成する回路部品等を収容した構成である。ハウジング７は、一の面に光ファイバ９を挿通するための開口７１が形成され、この一の面に直交する他の面に、ＯＳＡ１を通信装置の回路基板などに接続するための端子７２が設けられている。
　ＯＳＡ１は、透光性の合成樹脂で成形されて一又は複数の光電素子を保持する透光保持部１０をハウジング７内に備えている。本実施の形態のＯＳＡ１が備える透光保持部１０は、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０の２つの光電素子を保持し、光信号の送受信を行うことができる構成である。透光保持部１０は、略直方体形をなしており、一の面（以下、正面という）には２本の光ファイバ９をそれぞれ接続するための２つの筒部１１が突設されている。筒部１１は、略円筒形をなしており、ハウジング７の開口７１から挿入された光ファイバ９をその内部に嵌合することで、光ファイバ９の接続を行うことができる。
　透光保持部１０の背面（筒部１１が設けられた正面の反対面）には、非透光性の合成樹脂で成形された蓋体１４が固定されており、透光保持部１０に設けられた凹所１２ａを蓋体１４にて封じることによって、凹所１２ａ内に保持されたフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０の封止を行っている。
　また透光保持部１０の正面及び背面以外の４つの面（側面１０ａ～１０ｃ）には、導電板３０、３５～３７がそれぞれ四方の外側へ延出するように設けられている。透光保持部１０の第１の側面１０ａからは、複数本の細長の導電板３０が延出しており、各導電板３０の延出端部がハウジング７の外部に露出して端子７２をなしている。第２～第４の側面１０ｂ～１０ｃからは、１枚の略矩形の導電板３５～３７がそれぞれ延出している。ＯＳＡ１は、透光保持部１０の導電板３０、３５～３７を適宜に折り曲げた状態で、ハウジング７内に収容したものである。
　透光保持部１０の第１の側面１０ａから延出する導電板３０は、本実施の形態においては１０本の導電板３０ａ～３０ｊで構成されている。１０本の導電板３０ａ～３０ｊは、略同じ幅の細長形状をなしており、透光保持部１０の第１の側面１０ａから等間隔で略平行に延出している。導電板３０ａ～３０ｊの一端は、透光保持部１０内にてフォトダイオード２０又はレーザダイオード５０に（更には、他の側面１０ｂ～１０ｄに延出する他の導電板３５～３７に）適宜に接続され、他端はハウジング７から露出して通信装置の回路基板などに接続される。
　ＯＳＡ１は、１０本の導電板３０ａ～３０ｊを束ねて非導電性の合成樹脂により連結し、固定するための２つの連結固定部４１、４２を有している。連結固定部４１、４２は、細長の略直方体形をなしており、略平行に延出する１０本の導電板３０ａ～３０ｊに対して略垂直に設けられている。各連結固定部４１、４２は、導電板３０ａ～３０ｊの一部分をそれぞれ埋め込むように、非導電性の合成樹脂による樹脂成形で設けられる。また２つの連結固定部４１、４２は、導電板３０ａ～３０ｊの延出方向の２箇所に、略平行となるように所定の間隔を隔てて設けられている。
　ＯＳＡ１の導電板３０ａ～３０ｊには、連結固定部４１、４２の間の領域に、ＩＣチップ６１、ＩＣパッケージ６２及びコンデンサ６３～６５等の複数の電気回路部品が接続されている。これらの電気回路部品は、透光保持部１０内に保持されたフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０の動作に係る周辺回路を構成するためのものである。よって、導電板３０ａ～３０ｊは、電気回路部品を接続するための配線に相当するものであり、構成する周辺回路に応じて長手方向に適宜に切断されて複数の導電板部分に分割され、また、長手方向に直交する方向へ延出する舌片部分が設けられる。
　例えば、導電板３０ａは、連結固定部４１、４２の間の略中央に、隣り合う導電板３０ｂ側へ延出する舌片部分３０ａａが設けてある。また導電板３０ｂは、長手方向に２つの導電板部分３０ｂａ及び３０ｂｂに分割され、この間に導電板３０ａの舌片部分３０ａａが配されている。導電板３０ａの舌片部分３０ａａには、ＩＣチップ６１が接着剤などによって接着固定される。ＩＣチップ６１は、上面に電気信号を入力するための端子が設けられ、下面が導電板３０ａに接続される構成であり、上面の端子はワイヤを介して導電板３０ａ～３０ｃに接続されている。またＩＣチップ６１及びこの周辺の導電板３０ａ～３０ｃは合成樹脂により封止されている（封止部４４）。
　また例えば、導電板３０ｅは連結固定部４１、４２の間の略中央にて２つの導電板部分３０ｅａ及び３０ｅｂに分割され、導電板３０ｆは導電板部分３０ｆａ及び３０ｆｂに分割され、導電板３０ｇは導電板部分３０ｇａ及び３０ｇｂに分割されている。また導電板部分３０ｇａは、略Ｌ字形をなしており、その端部は導電板部分３０ｆａ及び３０ｆｂの間に配されている。導電板３０ｅ～３０ｇには、ＩＣパッケージ６２及びコンデンサ６３が接続される。ＩＣパッケージ６２は、略直方体形の本体部分の両側面に３つの端子がそれぞれ設けられた構成であり、６つの端子のうちの４つは導電板部分３０ｅａ、３０ｅｂ、３０ｆａ及び３０ｇｂにそれぞれ接続され、残りの２つは共に導電板部分３０ｇａに接続されている。コンデンサ６３は、２つの端子を有しており、導電板部分３０ｆａ及び３０ｇａにそれぞれ接続されている。
　また、導電板３０ｉは、連結固定部４１、４２の間の２箇所で切断されて３つの導電板部分３０ｉａ、３０ｉｂ及び３０ｉｃに分割されている。このとき、導電板部分３０ｉａは連結固定部４１に固定され、導電板部分３０ｉｃは連結固定部４２に固定されるが、導電板３０ｉｂは連結固定部４１及び４２にて固定することができず、浮島部分となる。本発明に係るＯＳＡ１は、浮島部分をなす導電板部分３０ｉｂを、両隣の導電板３０ｈ及び３０ｊに連結して固定するための浮島固定部４３を備えている。浮島固定部４３は、連結固定部４１、４２と同様に、導電板３０ｈ～３０ｊに対して略垂直に設けられ、導電板部分３０ｉｂ及び導電板３０ｈ、３０ｊの一部分をそれぞれ埋め込むように、非導電性の合成樹脂により成形される。導電板部分３０ｉａ及び３０ｉｂの間にはコンデンサ６４が接続され、導電板部分３０ｉｂ及び３０ｉｃの間にはコンデンサ６５が接続される。これにより、導電板３０ｉ上に２つのコンデンサ６４及び６５を直列接続した回路を実現することができる。
　このように、ＯＳＡ１の透光保持部１０から延出する複数の導電板３０ａ～３０ｊにＩＣチップ６１、ＩＣパッケージ６２及びコンデンサ６３～６５等の電気回路部品を搭載することによって、ＯＳＡ１にはフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０と共にこれの動作に係る周辺回路を搭載することができる。上述のように、ＯＳＡ１は透光保持部１０から延出する導電板３０を折り曲げてハウジング７に収容する構成であるが、２つの連結固定部４１及び４２の外側の位置（例えば図２の一点鎖線で示すＡＡ線及びＢＢ線参照）にて折り曲げを行うことによって、連結固定部４１及び４２の間に搭載された電気回路部品の導電板３０との接続部分に折り曲げの負荷が伝わることを防止できる。
　透光保持部１０の第２の側面１０ｂから延出する導電板３５は、略長方形をなす１枚の板である。導電板３５は、透光保持部１０の側面１０ｂに沿って背面側へ折り曲げられ、更に透光保持部１０の蓋体１４が設けられた背面を覆うように折り曲げられる。よって、導電板３５の延出方向の長さは、透光保持部１０の第２の側面１０ｂ及び背面を十分に覆うことができる長さとしてある。また導電板３５は、透光保持部１０内にて導電板３０ａ～３０ｊのいずれかに電気的に接続されて、接地電位などの固定電位に間接的に接続される。これにより導電板３５は、透光保持部１０内のフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０に対する外部の電磁ノイズを遮蔽するシールド板として用いることができる。
　なお、透光保持部１０の第１の側面１０ａから延出する複数の導電板３０ａ～３０ｊは、図２のＡＡ線にて側面１０ａに沿って背面側へ折り曲げられ、ＢＢ線にて透光保持部１０の背面を覆う導電板３５の背面側を更に覆うように折り曲げられる。
　透光保持部１０の第３の側面１０ｃから延出する導電板３６は、略長方形をなす１枚の板であり、略円形の２つの貫通孔３６ａが形成されている。導電板３６は、透光保持部１０の側面１０ｃに沿って正面側へ折り曲げられ、更に透光保持部１０の正面に設けられた２つの筒部１１の突端を覆うように折り曲げられる。導電板３６には２つの貫通孔３６ａが形成されているため、この貫通孔３６ａを通して光ファイバ９を筒部１１に嵌合させることができる。また導電板３６は、透光保持部１０内にて導電板３０ａ～３０ｊのいずれかに電気的に接続されて、接地電位などの固定電位に間接的に接続され、電磁ノイズを遮蔽するシールド板として用いることができる。
　透光保持部１０の第４の側面１０ｄから延出する導電板３７は、導電板３５と略同じ形状であり、略長方形をなす１枚の板である。導電板３７は、透光保持部１０の側面１０ｄに沿って背面側へ折り曲げられ、更に透光保持部１０の背面側へ折り曲げられた導電板３０ａ～３０ｊを覆うように折り曲げられる。よって、導電板３７の延出方向の長さは、導電板３５より長い。また導電板３７は、透光保持部１０内にて導電板３０ａ～３０ｊのいずれかに電気的に接続されて、接地電位などの固定電位に間接的に接続され、電磁ノイズを遮蔽するシールド板として用いることができる。
　このように、透光保持部１０から延出する導電板３５～３７をシールド板として利用し、これを折り曲げて透光保持部１０を囲んだ状態でハウジング７に収容することによって、透光保持部１０内のフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０を電磁ノイズから保護することができる。また、複数の電気回路部品が搭載された導電板３０ａ～３０ｊを導電板３５及び３７の間に配することによって、これらの電気回路部品を電磁ノイズから保護することができる。
　次に、透光保持部１０の内部構造について説明する。ＯＳＡ１の透光保持部１０は、略長方形の板状をなす基部の背面の周縁部分に略長方形の筒状をなす周壁部１２が突設されており、基部及び周壁部１２にて囲まれた空間をフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０を収容する凹所１２ａとしてある。透光保持部１０の周壁部１２の突端には蓋体１４が超音波溶接又は接着剤による接着等の方法で接合される。蓋体１４は、透光保持部１０の基部と同じ略長方形をなしており、周壁部１２に接合されることで凹所１２ａの内外を隔てる。なお蓋体１４を接合するときに、凹所１２ａ内に窒素ガス又はドライエア等のガスを封入してもよく、凹所１２ａ内を真空としてもよい。
　透光保持部１０の第１の側面１０ａから延出する導電板３０は、凹所１２ａの底部分にその一面が露出するように、透光保持部１０内に埋め込まれて設けられている。フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０は凹所１２ａ内に露出する導電板３０に適宜に接続されており、透光保持部１０外に搭載された電気回路部品との間で導電板３０を介して電気信号の授受を行うことができ、ＯＳＡ１を搭載した通信装置の回路基板との間で電気信号の授受を行うことができる。
　図５Ａ～図５Ｃは、本発明に係る光通信モジュールに備えられる光電素子の構成例を示す模式図であり、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０の正面側の３つの構成例を図５Ａ～図５Ｃに示したものである。なお、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０は略同じ構成であるため、レーザダイオード５０については図５Ａ～図５Ｃに括弧書きで符号を付してある。
　フォトダイオード２０（レーザダイオード５０）は、平面視が略正方形をなす板状であり、正面の略中央には、光を検知して電気信号に変換する受光部２２（電気信号に応じて光を発する発光部５２）が設けられ、受光部２２（発光部５２）の周囲に一又は複数の接続端子部２１（５１）が設けられている。接続端子部２１（５１）は、フォトダイオード２０（レーザダイオード５０）の電気信号を入出力するための端子であり、且つ、半田又は導電性接着剤等を介して導電板３０への接続を行うためのものである。
　例えば、接続端子部２１（５１）は、受光部２２（発光部５２）を囲む環状とすることができる（図５Ａ参照）。この例では、フォトダイオード２０（レーザダイオード５０）の正面には接続端子部２１（５１）を１つしか設けることができないが、フォトダイオード２０（レーザダイオード５０）は入出力の端子を２つ必要とするため、背面又は側面等に接続端子部を設ける必要がある。本実施の形態においては、フォトダイオード２０（レーザダイオード５０）の背面に別の接続端子部（図示は省略する）を設ける構成とし、背面の接続端子部と導電板３０とを金属製のワイヤ３２にて電気的に接続する構成とする。
　また例えば、フォトダイオード２０（レーザダイオード５０）の正面に２つの接続端子部２１ａ及び２１ｂ（５１ａ及び５１ｂ）を設ける構成としてもよい（図５Ｂ参照）。この場合、各接続端子部２１ａ及び２１ｂ（５１ａ及び５１ｂ）は、略長方形とし、受光部２２（発光部５２）を間にして配設することができる。また例えば、電気信号を入出力するための２つの接続端子部２１ａ及び２１ｂ（５１ａ及び５１ｂ）の他に、電気信号の入出力を行わず半田又は導電性接着剤等による接続を行うためのみのダミーの接続端子部２１ｃ及び２１ｄ（５１ｃ及び５１ｄ）を設ける構成としてもよい（図５Ｃ参照）。この場合、４つの接続端子部２１ａ～２１ｄ（５１ａ～５１ｄ）は、フォトダイオード２０（レーザダイオード５０）の正面の四隅にそれぞれ配設することができる。
　なお、本実施の形態においては、図５Ａに示したフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０をＯＳＡ１が備えるものとする。
　フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０は、透光保持部１０の凹所１２ａ内に露出する導電板３０に、半田又は導電性接着剤等を用いて接続端子部２１、５１が接続されると共に、その背面などに設けられた端子がワイヤ３２を介して導電板３０に接続される。（なお、導電板３０は複数の導電板３０ａ～３０ｊにて構成されているが、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０は電気回路部品と共に適切な電気回路を構成できるように、いずれかの導電板３０ａ～３０ｊに接続される。）またフォトダイオード２０又はレーザダイオード５０が接続される導電板３０には、受光部２１への光又は発光部５１からの光を通すための略円形の開口３１がそれぞれ形成されている。これによりフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０は、導電板３０の開口３１を通して光信号の送受を行うことができる。
　透光保持部１０は透光性の合成樹脂により一体成形されている。例えば、予め所望の形状に加工された導電板３０、３５～３７を金型内に配置し、液状の透明樹脂を流し込んで硬化させる方法、所謂射出成形によって一体成形を行うことができる。透光保持部１０を透光性の合成樹脂で成形することによって、導電板３０に接続されたフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０は、透光保持部１０及び導電板３０の開口３１を通して該部と光信号の送受を行うことができる（即ち、透光保持部１０は、その全体が光を透過する透光部分である）。また透光保持部１０を構成する合成樹脂は、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０の耐熱性能などに関係なく選択することができるため、成形精度が高く、温度変化などの周辺環境による変形などが発生し難い合成樹脂を選択することができる。
　透光保持部１０の正面には、凸状の２つのレンズ１５及び１６が設けられている。レンズ１５及び１６は、透光保持部１０と共に透光性の合成樹脂にて一体成形されたものである。レンズ１５及び１６は、その中心が透光保持部１０内に埋め込まれた導電板３０の開口３１の中心とが略一致するように、透光保持部１０の正面に設けられている。これにより、光ファイバ９から出射した光をレンズ１５が透光保持部１０及び開口３１を通してフォトダイオード２０の受光部２１へ集光することができ、レーザダイオード５０の発光部５１から出射した光を開口３１及び透光保持部１０を通してレンズ１６にて光ファイバ９へ集光することができる。
　透光保持部１０の凹所１２ａ内には、底部分の略中央に丸棒状の位置決め部１３が突設されている。位置決め部１３は、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０を凹所１２ａ内にて導電板３０に接続する際の位置決めの基準をなすものであり、レンズ１５及び１６の中心からの位置を高精度に定めて設けられている。位置決め部１３は、透光保持部１０と一体的に成形されている。
　またＯＳＡ１は、透光保持部１０の正面に突設された２つの円筒状の筒部１１を備えている。筒部１１は、透光保持部１０とは別体として成形されており、透光保持部１０の正面に設けられたレンズ１５及び１６を囲むように、透光保持部１０の正面に接続される。筒部１１は、正面側の内径を階段状に拡径させた態様であり、内径が大きい正面側部分及び内径が小さい背面側部分を有している。筒部１１の内径が小さい背面側部分は、その内径がレンズ１５及び１６の直径に等しいか又は若干大きくなるよう形成されている。筒部１１の内径が大きい正面側部分は、その内径が光ファイバ９の直径に略等しくなるように形成されている。
　筒部１１の背面側の端面には、丸棒状の複数の接続ピンが立設されている。複数の接続ピンは、筒部１１の端面の周方向に等間隔で設けられている。透光保持部１０の正面には、接続ピンを挿入させて筒部１１を接続するための複数の接続穴１７が、レンズ１５及び１６の周囲に設けられている。筒部１１の接続ピン及び透光保持部１０の接続穴１７は、接続穴１７に接続ピンを挿入して筒部１１を透光保持部１０に接続した場合に、筒部１１の中心がレンズ１５及び１６の中心に略一致するように、その位置が高精度に定められている。なお筒部１１は、合成樹脂製であってもよく、金属又は木材等の他の素材で形成されるものであってもよい。また筒部１１の接続は、接続ピンを透光保持部１０の接続穴１７に挿入するのみで行ってもよいが、更に接着剤などを用いて固定することで、より強固に行うことができる。
　接続ピンを接続穴１７に挿入して２つの筒部１１を透光保持部１０の正面に接続した場合、各筒部１１の中心とレンズ１５及び１６の中心とが略一致するように、筒部１１の接続ピン及び透光保持部１０の接続穴１７はその位置が精度よく定められている。また、筒部１１に光ファイバ９を嵌合させた場合、筒部１１の中心と光ファイバ９の中心とが略一致するように、筒部１１の形状が精度よく形成されている。よって、レンズ１５及び１６の中心と筒部１１に嵌合させた２本の光ファイバ９の中心とをそれぞれ略一致させることができる。
　更に、フォトダイオード２０の受光部２２の中心及びレンズ１５の中心が略一致するようにフォトダイオード２０が導電板３０に接続されているため、フォトダイオード２０の受光部２２の中心、レンズ１５の中心及び受信用の光ファイバ９中心が略一致し、光ファイバ９から出射された光をレンズ１５にてフォトダイオード２０の受光部２２へ高精度で集光することができる。同様に、レーザダイオード５０の発光部５２の中心及びレンズ１６の中心が略一致するようにレーザダイオード５０が導電板３０に接続されているため、レーザダイオード５０の発光部５２の中心、レンズ１６の中心及び送信用の光ファイバ９の中心が略一致し、レーザダイオード５０の発光部５２から出射された光をレンズ１６にて光ファイバ９へ高精度に集光することができる。
　以上の構成のＯＳＡ１は、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０を内部に保持した透光保持部１０から複数の導電板３０ａ～３０ｊを延出させ、延出した導電板３０ａ～３０ｊにＩＣチップ６１、ＩＣパッケージ６２及びコンデンサ６３～６５等の電気回路部品を接続する構成とすることにより、導電板３０ａ～３０ｊを配線として電気回路を構成することができるため、回路基板を備えることなくＯＳＡ１に光電素子と共に周辺回路を搭載することができる。また透光保持部１０から延出する導電板３０ａ～３０ｊを折り曲げた状態でハウジング７に収容する構成とすることにより、ハウジング７を小型化してＯＳＡ１を小型化することができる。
　また、透光保持部１０から延出した導電板３０ａ～３０ｊを、この延出方向に対して交差する方向（直交する方向）に非導電性の合成樹脂製の連結固定部４１、４２にて、延出方向の２箇所で連結すると共に、２つの連結固定部４１、４２の間に電気回路部品を搭載し、２つの連結固定部４１、４２の外側にて導電板３０ａ～３０ｊを折り曲げる構成とする。これにより、２つの連結固定部４１、４２の間に設けられた電気回路部品と導電板３０ａ～３０ｊとの接続部分に折り曲げによる負荷がかかることを防止できる。よって、電気回路部品の接続不良などを発生させることなく、導電板３０ａ～３０ｊを折り曲げて小型のハウジング７内に収容し、ＯＳＡ１を小型化することができる。
　また、周辺回路を構成するために透光保持部１０から延出した導電板３０ａ～３０ｊを切断して浮島部分を設ける必要がある場合には、浮島部分を隣り合う導電板に連結して固定する浮島固定部４３を設けることにより、浮島部分を容易に実現でき、ＯＳＡ１に搭載する電気回路の設計自由度を向上することができる。
　また、透光保持部１０から延出した導電板３０ａ～３０ｊにＩＣチップ６１を搭載してワイヤ接続する場合に、このＩＣチップ６１、ワイヤ及びその周辺の導電板３０ａ～３０ｊを樹脂封止した封止部４４を設けることにより、ＯＳＡ１にはパッケージ化されたＩＣのみでなく、パッケージ化されていないＩＣチップ６１であっても十分な接続強度をもって搭載することができる。
　また、透光保持部１０の他の側面から延出させた導電板３５～３７を、透光保持部１０を囲むように側面に沿って折り曲げ、接地電位などの固定電位に電気的に接続する構成とすることにより、導電板３５～３７を電磁ノイズ防止のためのシールド板として用いることができ、透光保持部１０内の光電素子の動作が電磁ノイズにより妨げられることを防止できるため、ＯＳＡ１の通信精度の低下などが発生することを防止できる。また、透光保持部１０の正面を覆う導電板３６には貫通孔３６ａを形成することにより、貫通孔３６ａに光ファイバ９を通して透光保持部１０の正面に設けられた筒部１１に嵌合させることができる。
　なお、本実施の形態においては、ＯＳＡ１がフォトダイオード２０及びレーザダイオード５０の２つの光電素子を備える構成としたが、これに限るものではなく、フォトダイオード２０又はレーザダイオード５０のいずれか１つのみを備える構成であってもよく、３つ以上の光電素子を備える構成であってもよい。また、透光保持部１０の正面に２つの筒部１１をそれぞれ接続する構成としたが、これに限るものではなく、２つの筒部１１を一体化した部材を接続する構成としてもよく、筒部１１を透光保持部１０と一体成形する構成としてもよい。
　また、透光保持部１０の側面１０ａから１０本の導電板３０ａ～３０ｊを延出する構成としたが、これに限るものではなく、９本以下又は１１本以上の導電板を延出する構成としてもよい。また、図２及び図３に示した電気回路部品の接続は一例であってこれに限るものではなく、種々の電気回路部品を導電板３０に接続して種々の電気回路を構成することができる。また、透光保持部１０の側面１０ｂ～１０ｄから導電板３５～３７を延出し、これをシールド板として用いる構成としたが、これに限るものではなく、ＯＳＡ１が導電板３５～３７を備えない構成であってもよい。
　また、フォトダイオード２０及びレーザダイオード５０は、受光部２２及び発光部５２が接続端子部２１、５１と同じ面に設けられる構成としたが、これに限るものではなく、例えば接続端子部２１、５１が設けられた面の反対面に受光部２２及び発光部５２を設ける構成としてもよい。この場合には、蓋体１４にレンズ１５、１６及び筒部１１等を設ける構成とすることができる。また、透光保持部１０の凹所１２ａ内に光電素子を収容し、蓋体１４を接合することで光電素子の封止を行う構成としたが、これに限るものではなく、例えば光電素子を導電板３０と共に透光性の合成樹脂で樹脂封止し、この際にレンズ１５、１６を一体成形する構成としてもよく、また例えば凹所１２ａ内に光電素子を収容し、凹所１２ａ内を合成樹脂で樹脂封止する構成としてもよい。
　（変形例）
　図６は、本発明の変形例に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。上述の実施の形態に係るＯＳＡ１は、透光保持部１０の第１の側面１０ａからのみ電気回路部品を搭載するための１０本の導電板３０（３０ａ～３０ｊ）が延出する構成である。これに対して変形例に係るＯＳＡ１は、透光保持部１０の第１の側面１０ａの反対面、即ち第３の側面１０ｃからも電気回路部品１６１～１６５を搭載するための１０本の導電板１３０が延出する構成である。
　第３の側面１０ｃから延出する導電板１３０には、第１の側面１０ａから延出する導電板３０と同様に、延出方向に対して略垂直に２つの連結固定部１４１、１４２が設けられている。連結固定部１４１、１４２は、導電板１３０の一部を埋め込むように、非導電性の合成樹脂による樹脂成形にて設けられ、導電板１３０の延出方向の２箇所に、略平行となるように所定の間隔を隔てて設けられている。
　２つの連結固定部１４１、１４２の間には、ＩＣチップを封止した封止部１４４と、ＩＣパッケージ１６１及びコンデンサ１６２～１６５等の電気回路部品とが、導電板１３０に適宜に接続されて搭載されている。コンデンサ１６２及び１６３、並びにコンデンサ１６４及び１６５は、１本の導電板１３０上にそれぞれ直列接続されている。このためコンデンサ１６２及び１６３の間と、コンデンサ１６４及び１６５の間とには、導電板１３０が切断されて浮島部分がそれぞれ設けられる。そこで、ＯＳＡ１は２つの浮島部分と、その両側の導電板１３０とを接続して固定する浮島固定部１４３を備えている。浮島固定部１４３は、浮島部分及び両側の導電板１３０の一部分を埋め込むように、非導電性の合成樹脂により成形される。
　また、透光保持部１０の両側面（側面１０ａ及び１０ｃ）から延出する合計２０本の導電板３０、１３０は、図６に示すように、延出する位置が平面視で側面１０ａ及び１０ｃの間で交互配置となるように、即ち千鳥配置となるように設けられている。これは、第１の側面１０ａに１０本の導電板３０を等間隔で配置し、第３の側面１０ｃに１０本の導電板１３０を、第１の側面１０ａの各導電板３０の間隔と等しい等間隔で配置し、このときに第１の側面１０ａにおける導電板３０が延出する位置の第３の側面１０ｃにおける反対位置には導電板１３０を延出させず、また逆に第３の側面１０ｃにおける導電板１３０が延出する位置の第１の側面１０ａにおける反対位置には導電板３０を延出させない構成とすればよい。
　以上の構成の変形例に係るＯＳＡ１は、透光保持部１０の２つの側面１０ａ、１０ｃからそれぞれ複数の導電板３０、１３０を延出させる構成とすることにより、より多くの電気回路部品の搭載が可能となるため、ＯＳＡ１に搭載する電気回路の設計自由度を更に高めることができる。なお、本変形例においては透光保持部１０の２つの側面１０ａ、１０ｃから導電板３０、１３０を延出させて電気回路部品を搭載し、他の２つの側面１０ｂ、１０ｄから延出した導電板３５、３７はシールド板として用いる構成であるが、これに限るものではなく、他の２つの側面１０ｂ、１０ｄからも複数の導電板を延出させて電気回路部品を搭載する構成としてもよい。
　１　ＯＳＡ（光通信モジュール）
　７　ハウジング
　９　光ファイバ
　１０　透光保持部
　１０ａ～１０ｄ　側面
　１１　筒部
　１２　周壁部
　１２ａ　凹所
　１３　位置決め部
　１４　蓋体
　１５、１６　レンズ
　１７　接続穴
　２０　フォトダイオード（光電素子）
　２１　接続端子部
　２２　受光部
　３０、３０ａ～３０ｊ　導電板
　３０ｉｂ　導電板部分（浮島部分）
　３１　開口
　３２　ワイヤ
　３５～３７　導電板（シールド板）
　３６ａ　貫通孔
　４１、４２　連結固定部
　４３　浮島固定部
　４４　封止部
　５０　レーザダイオード（光電素子）
　５１　接続端子部
　５２　発光部
　６１　ＩＣチップ（電気回路部品）
　６２　ＩＣパッケージ（電気回路部品）
　６３～６５　コンデンサ（電気回路部品）
　１３０　導電板
　１４１、１４２　連結固定部
　１４３　浮島固定部
　１４４　封止部
　１６１　ＩＣパッケージ（電気回路部品）
　１６２～１６５　コンデンサ（電気回路部品）

Claims (7)

  1. 　光電変換を行う光電素子と、
    　該光電素子を内部に保持し、保持した前記光電素子へ光を透過する透光部分を有する透光保持部と、
    　該透光保持部内にて前記光電素子に電気的に接続され、前記透光保持部から外部へ延出して設けられた複数の導電板と、
    　延出方向に対して交差する方向に前記複数の導電板を非導電性の素材で連結し、前記延出方向の２箇所で前記複数の導電板を固定した２つの連結固定部と、
    　該２つの連結固定部間の前記導電板に接続された一又は複数の電気回路部品と
    　を備えること
    　を特徴とする光通信モジュール。
  2. 　前記２つの連結固定部の間で、一の導電板が前記延出方向の２箇所で切断されて浮島部分が設けられた場合に、
    　前記一の導電板に隣り合う他の導電板と前記浮島部分とを非導電性の素材で連結して固定した浮島固定部を備えること
    　を特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。
  3. 　前記透光保持部は多面体形をなし、前記複数の導電板は前記透光保持部の一の面から外部へ延出しており、
    　前記透光保持部の他の面から外部へ延出し、電磁ノイズを遮蔽するシールド板を備えること
    　を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光通信モジュール。
  4. 　前記シールド板は、前記透光保持部に保持された前記光電素子への光を通過させる貫通孔が形成してあること
    　を特徴とする請求項３に記載の光通信モジュール。
  5. 　前記導電板に接続された前記電気回路部品を合成樹脂で封止した封止部を備えること
    　を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の光通信モジュール。
  6. 　前記透光保持部は、少なくとも一の面及び該一の面の反対面を有する多面体形をなし、
    　前記複数の導電板は、前記透光保持部の前記一の面及び反対面から外部へ延出しており、前記一の面から延出する複数の導電板と前記反対面から延出する複数の導電板とを千鳥配置にしてあること
    　を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の光通信モジュール。
  7. 　前記２つの連結固定部の外側で前記複数の導電体を折り曲げた状態で、前記光電素子を保持した前記透光保持部、前記電気回路部品が接続された前記複数の導電板、及び前記連結固定部を収容するハウジングを備え、
    　前記複数の導電板の延出端部が前記ハウジングの外側に露出させてあること
    　を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の光通信モジュール。
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