WO2019044675A1 - 光制御モジュール - Google Patents

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WO2019044675A1
WO2019044675A1 PCT/JP2018/031271 JP2018031271W WO2019044675A1 WO 2019044675 A1 WO2019044675 A1 WO 2019044675A1 JP 2018031271 W JP2018031271 W JP 2018031271W WO 2019044675 A1 WO2019044675 A1 WO 2019044675A1
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WO
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substrate
flexible substrate
terminal
light control
control module
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/031271
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English (en)
French (fr)
Inventor
徳一 宮崎
加藤　圭
Original Assignee
住友大阪セメント株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits

Definitions

  • the present invention relates to a light control module in which a light control element for controlling a light wave using a high frequency signal is accommodated in a housing.
  • a light control module which includes a light control element for controlling a light wave using a high frequency signal and a case for housing the light control element.
  • An example of the light control module is a light modulator in which a light modulation element that modulates a light wave is accommodated in a housing.
  • the light modulator is mounted, for example, in a transceiver module (transponder).
  • a transceiver module transponder
  • Patent Document 1 in an optical modulator disposed on an external substrate (for example, a printed circuit board in a transceiver module), an optical modulation element accommodated in a housing of the optical modulator is externally provided via a flexible substrate. An arrangement for electrically connecting to a substrate is disclosed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example in which a flexible substrate is disposed on the bottom of a case.
  • the light modulator 10 has a structure in which a light modulation element (not shown) is accommodated in a metal case 11, and is disposed on the external substrate 20.
  • the lead pins 12 electrically connected to the light modulation element are disposed in the through holes in the bottom of the casing, and the through holes are filled with the sealing material 13 such as glass and fixed. Electrical connection between the light modulation element and the lead pin may be made via a relay substrate.
  • the lead pin may be fixed to the housing after glass sealing the lead pin to a separate metal part.
  • the flexible substrate 30 is attached to the bottom of the housing so as to be interposed between the external substrate 20 and the housing.
  • a relay transmission line is formed on the flexible substrate 30 and a part thereof is connected to the lead pin 12 and another part is connected to the electrode 21 provided on the external substrate 20.
  • the light modulation element accommodated in the housing 11 of the light modulator 10 modulates a light wave using a high frequency signal supplied from the external substrate 20 via the flexible substrate 30 and the lead pin 12.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example in which the flexible substrate is disposed on the side surface of the housing.
  • the lead pins 12 electrically connected to the light modulation element are disposed in the through holes in the side surface of the housing, and the through holes are filled with the sealing material 13 and fixed.
  • the flexible substrate 30 is attached longitudinally along the side wall of the housing 11 and is curved in the lateral direction on the way to the external substrate 20. That is, the flexible substrate 30 is curved along the side wall of the housing 11 and the upper surface of the external substrate 20 so as to draw a substantially L-shaped cross-sectional shape.
  • the flexible substrate is curved in an L shape.
  • the bending of the flexible substrate requires a certain distance, a relatively large mounting area is required.
  • the relay transmission line on the flexible substrate becomes long, and there is a problem that the high frequency characteristic is deteriorated.
  • the stress accompanying the curve of a flexible substrate is added to the connection part of a flexible substrate and a lead pin, and the connection part of a flexible substrate and an external substrate, there was concern about the fall of connection strength.
  • a terminal portion is formed in the insertion portion projecting from the side of the flexible substrate on the external substrate side, a through hole is formed in the external substrate, and the terminal portion of the flexible substrate is inserted into the through hole of the external substrate. Structures are being considered.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are a cross-sectional view showing an example in which the flexible substrate is disposed on the side surface of the housing without bending, and a plan view showing an example of the connection structure of the external substrate and the flexible substrate.
  • 4A and 4B show an example of the front surface and an example of the back surface of the flexible substrate that can be used in the arrangement of FIG.
  • the flexible substrate 30 has a signal electrode 33 extending in the vertical direction at the central portion of the front surface of the substrate, and a ground electrode 34 formed on substantially the entire back surface of the substrate. Transmission of a microstrip structure by the signal electrode 33 and the ground electrode 34 The line portion 32 is formed.
  • the flexible substrate 30 has, as a terminal portion connected to the external substrate 20, a signal terminal 35A to which a high frequency signal is input, and ground terminals 35B and 35C disposed in the vicinity thereof.
  • the terminal portions 35A to 35C are formed in the insertion portion 36 which is protruded from the side of the flexible substrate 30 on the external substrate 20 side.
  • the insertion portion 36 is formed to support the terminal portions 35A to 35C independently. That is, the terminal portions 35A to 35C are formed in the three independent insertion portions 36, respectively.
  • the signal terminal 35A is connected to the connection portion 31A to the lead pin 12 of the housing 10 through the signal electrode 33.
  • the ground terminals 35B and 35C are connected to connection portions 31B and 31C to ground pins (not shown) provided in the housing 10 via the ground electrode 34.
  • the outer substrate 20 has through holes 22A to 22C corresponding to the arrangement of the terminal portions 35A to 35C. Electrodes 21A to 21C are formed in the through holes 22A to 22C so as to cover the surface, and the terminal portions 35A to 35C of the flexible substrate 30 are respectively inserted and fixed by solder (not shown). According to such an arrangement structure of vertical mounting, space saving (suppression of the mounting area of the flexible substrate) and improvement of high frequency characteristics can be achieved.
  • the insertion portion (36) provided on the flexible substrate becomes elongated, which makes it difficult to die-cut the flexible substrate, and there is also a problem in the mounting strength. That is, deformation (for example, bending) of the insertion portion and breakage of the respective terminal portions (35A to 35C) due to the deformation easily occur. In addition, stress is concentrated on the corner portion (37) of the base of the insertion portion, and the substrate is easily broken from this portion and easily broken. Moreover, if each insertion part is made into a magnitude
  • the problem to be solved by the present invention is to solve the problems as described above and to save space and improve high frequency characteristics in a structure in which a flexible substrate attached to a side surface of a light control module is connected to an external substrate. It is an object of the present invention to provide a mechanically reliable connection structure.
  • a light control module comprising a light control element for controlling a light wave using a high frequency signal, and a housing for housing the light control element, the light control module being supplied from an external substrate on which the light control module is mounted. It has a flexible substrate for transmitting a high frequency signal to the light control module, the flexible substrate is disposed to face the side wall of the housing, and the external substrate side of the flexible substrate is the external side. An insertion portion to be inserted into a slit provided on a substrate is formed, and the insertion portion has a signal terminal to which the high frequency signal is input and a ground terminal, and the signal terminal and the ground terminal are integrated. It is characterized by supporting.
  • the length of the signal terminal in the direction in which the insertion portion is inserted into the slit is shorter than the length of the ground terminal in the direction.
  • the ground terminal is formed so as to surround the signal terminal on the tip end side of the insertion portion.
  • the flexible substrate receives a plurality of high frequency signals and receives the insertion portion for each high frequency signal. It is characterized by having.
  • the insertion portion is characterized by having a planar shape with rounded corners.
  • the insertion portion having a structure for integrally supporting the signal terminal and the ground terminal is provided on the flexible substrate, a connection structure with high mechanical reliability is achieved while achieving space saving and improvement of high frequency characteristics. Can be provided.
  • FIG. 3A shows an example of the connection structure of the external substrate and flexible substrate in arrangement
  • FIG. 3B shows an example of the surface of a flexible substrate used in the arrangement of FIG. 3A.
  • FIG. 4A shows the example of the surface of the flexible substrate concerning 1st Example.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 6A.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ in FIG. 6A.
  • the light control module includes a light control element that controls a light wave using a high frequency signal, and a housing that accommodates the light control element.
  • a flexible substrate for transmitting a high frequency signal supplied from an external substrate mounted with the light control module to the light control module is attached to a side surface of the light control module. That is, the flexible substrate is disposed to face the side wall of the light control module.
  • the structure for attaching the flexible substrate to the side surface of the light control module is the same as the conventional example described with reference to FIG.
  • the flexible substrate (130) is inserted into the slit (122) provided on the external substrate at the side on the external substrate (120) side.
  • An insert (136) is formed.
  • the insertion portion has a signal terminal (135A) to which a high frequency signal is input and a ground terminal (135B, 135C), and integrally supports the signal terminal (135A) and the ground terminal (135B, 135C). It has a structure.
  • the flexible substrate uses, for example, a material such as polyimide or liquid crystal polymer as a base material (substrate), and a copper foil or the like bonded on the base material is patterned to form an electrode.
  • the thickness of the electrode is, for example, 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the terminal portion is plated with metal such as gold as required, and the wiring pattern is covered with a cover material.
  • the light control module is a light modulator in which a light modulation element that modulates a light wave is accommodated in a housing.
  • the light modulator is mounted, for example, in a transceiver module (transponder).
  • the printed circuit board in the transceiver module corresponds to the external board described above.
  • the light control module is not limited to such a light modulator, and may be a module in which various light control elements for controlling light waves using high frequency signals are accommodated in a housing.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams showing an example of the front surface and an example of the rear surface of the flexible substrate 130 according to the first embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view showing an example of the connection structure of the external substrate 120 and the flexible substrate 130 according to the first embodiment.
  • 6B is a cross-sectional view along the line AA 'in FIG. 6A
  • FIG. 6C is a cross-sectional view along the line BB' in FIG. 6A.
  • the flexible substrate 130 has a signal electrode 133 extending in the vertical direction at the central portion of the front surface of the substrate and a ground electrode 134 formed on substantially the entire surface of the back surface of the substrate. Transmission of a microstrip structure by the signal electrode 133 and the ground electrode 134 The line portion 132 is formed.
  • the flexible substrate 30 has, as terminal portions connected to the external substrate 20, a signal terminal 135A to which a high frequency signal is input, and ground terminals 135B and 135C.
  • the terminal portions 135A to 135C are formed in the insertion portion 136 which is protruded from the side of the flexible substrate 130 on the external substrate 120 side.
  • the insertion portion 136 is formed to integrally support the terminal portions 135A to 135C.
  • the terminal portions 135A to 135C are formed in the single insertion portion 136.
  • the signal terminal 135A is connected via the signal electrode 133 to the connection portion 131A to the lead pin provided on the side wall of the light control module.
  • the ground terminals 135B and 135C are connected to the connection portions 131B and 131C to the ground pins provided on the side wall of the housing via the ground electrode 134.
  • the signal terminals 135A are formed on both the front surface and the back surface of the substrate, and are conducted on the front surface and the back surface of the substrate by vias and castellations. Similar to the signal terminal 135A, the ground terminals 135B and 135C are also conducted on the front surface and the rear surface of the substrate.
  • a transmission line of a microstrip structure is formed on a flexible substrate, but another planar high frequency line structure such as a coplanar structure may be used.
  • a transmission line of high frequency signals may be formed by using a flexible substrate of a multilayer structure sandwiched between ground layers.
  • the external substrate can have various line structures, and a multilayer substrate can also be used.
  • the external substrate 120 has a slit 122 in which an insertion portion 136 in which the signal terminal 135A and the ground terminals 135B and 135C are formed is inserted.
  • signal terminals 121A and ground terminals 121B and 121C are formed corresponding to the arrangement of the signal terminals 135A and the ground terminals 135B and 135C in the flexible substrate 130.
  • the signal terminal 121A is connected to the signal electrode 123 formed on the upper surface of the external substrate 120, and the ground terminals 121B and 121C are formed on the lower surface or the inner layer of the external substrate 120 or around the signal electrode They are connected directly or indirectly via via vias or the like.
  • the flexible substrate 130 is attached so as to face the side wall of the light control module, and is fixed by electrically connecting the lead pins and the ground pins provided on the side wall of the case and the connection portions 131A to 131C with solder. .
  • the flexible substrate 130 is disposed perpendicularly to the external substrate 120, and the insertion portion 136 is inserted into the slit 122.
  • the signal terminal 135A of the flexible substrate 130 and the signal terminal 121A of the external substrate 120, and the ground terminals 135B and 135C of the flexible substrate 130 and the ground terminals 121B and 121C of the external substrate 120 are electrically connected and fixed by solder 140, respectively. Be done. In FIG.
  • the signal terminals between the signal terminals (between 121A and 135A) and between the ground terminals (between 121B and 121C and 135B and 135C) are separately soldered on both of the front surface and the back surface of the flexible substrate 130.
  • the signal connection may be soldered only on the front side, and the ground terminals may be soldered on other side, such as soldered only on the back side.
  • terminals of the external substrate terminals may be provided on both or one of the upper surface and the lower surface and soldered to the flexible substrate.
  • the insertion portion provided on the side of the external substrate includes the signal terminal and the ground terminal, and integrally supports the signal terminal and the ground terminal. ing. Therefore, the size of the insertion portion with respect to the external substrate can be increased compared to the configuration (see FIG. 4) in which the insertion portion is provided separately for each of the signal terminal and the ground terminal. This facilitates die cutting of the flexible substrate. Further, the strength at the time of mounting can be improved, the handling at the time of mounting the light control module on the external substrate becomes easy, and the breakage of the flexible substrate at the time of mounting can be reduced. For this reason, not only space saving and improvement of high frequency characteristics can be realized by the longitudinally installed arrangement structure, but also a connection structure with high mechanical reliability can be provided by integral support of the signal terminal and the ground terminal.
  • the transmission line of the microstrip structure is formed on a flexible substrate
  • another planar high frequency line structure such as a coplanar structure
  • a transmission line of high frequency signals may be formed by using a flexible substrate of a multilayer structure sandwiched between ground layers.
  • the external substrate can have various line structures, and a multilayer substrate can also be used.
  • each terminal provided in the insertion portion of the flexible substrate is not limited to the structure in which the signal electrode and the ground electrode are arranged on each of the front surface and the back surface, and various high frequency line structures such as microstrip structure and coplanar structure may be used. it can.
  • structural conversion between the transmission line portion and the terminal portion can be eliminated (or reduced) by making the transmission line portion and the terminal portion have the same type of line structure, and deterioration of high frequency characteristics can be achieved. It can be suppressed.
  • FIG. 7A is a plan view showing an example of the connection structure of the external substrate 220 and the flexible substrate 230 according to the second embodiment.
  • the terminal portion of the flexible substrate 230 has a microstrip structure. That is, the flexible substrate 230 has a signal terminal 235A extending in the center of the front surface of the substrate and a ground terminal 235B formed on substantially the entire rear surface of the substrate as a terminal portion connected to the external substrate 220.
  • the insertion portion 236 of the flexible substrate 230 has the signal terminal 235A and the ground terminal 235B and integrally supports them.
  • signal terminals 221A and ground terminals 221B are formed around the slits 222 corresponding to the arrangement of the signal terminals 235A and the ground terminals 235B of the flexible substrate 230.
  • the signal terminal 235A of the flexible substrate 230 and the signal terminal 221A of the external substrate 220, and the ground terminal 235B of the flexible substrate 230 and the ground terminal 221B of the external substrate 220 are electrically connected and fixed by the solder 140, respectively.
  • FIG. 7B is a plan view showing an example of the connection structure of the external substrate 320 and the flexible substrate 330 according to the third embodiment.
  • the terminal portion of the flexible substrate 330 has a microstrip structure with a signal surface ground terminal. That is, the flexible substrate 330 has a signal terminal 335A extending in the center of the front surface of the substrate and a ground terminal 335B formed on substantially the entire rear surface of the substrate as a terminal portion connected to the external substrate 320.
  • the ground terminal 335B is also formed on the surface of the substrate so as to sandwich the signal terminal 335A, and is electrically connected to the back surface of the substrate by vias and castellation.
  • the insertion portion 336 formed on the side of the flexible substrate 230 on the external substrate 320 side has the signal terminal 335A and the ground terminal 335B, and integrally supports them. Also on the outer substrate 320, signal terminals 321A and ground terminals 321B are formed around the slits 322 corresponding to the arrangement of the signal terminals 335A and the ground terminals 335B of the insertion portion 336 of the flexible substrate 330.
  • the signal terminal 335A of the flexible substrate 330 and the signal terminal 321A of the external substrate 320, and the ground terminal 335B of the flexible substrate 330 and the ground terminal 321B of the external substrate 320 are electrically connected and fixed by the solder 140, respectively.
  • FIG. 7C is a plan view showing an example of the connection structure of the external substrate 420 and the flexible substrate 430 according to the fourth embodiment.
  • the terminal portion of the flexible substrate 430 has a coplanar structure with a back ground conductor. That is, as the terminal portion connected to the external substrate 420, the flexible substrate 430 includes the signal terminal 435A extending in the central portion of the surface of the substrate and the ground terminal 435B formed on the surface of the substrate excluding the vicinity of the signal terminal 435A. Have.
  • the ground terminal 435B is also formed on the back of the substrate so as to cover substantially the entire surface, and is electrically connected to the surface of the substrate by vias and castellations.
  • the insertion portion 436 formed on the side of the flexible substrate 430 on the external substrate 420 side has the signal terminal 435A and the ground terminal 435B and integrally supports them. Also on the outer substrate 420, signal terminals 421A and ground terminals 421B are formed around the slits 422 corresponding to the arrangement of the signal terminals 435A and the ground terminals 435B of the insertion portion 436 of the flexible substrate 430.
  • the signal terminal 435A of the lexical substrate 430 and the signal terminal 421A of the external substrate 420, and the ground terminal 435B of the flexible substrate 430 and the ground terminal 421B of the external substrate 420 are electrically connected and fixed by the solder 140, respectively.
  • the structure on the flexible substrate side and the structure on the external substrate side are the same at the connection portion of the flexible substrate and the external substrate, so the structure at the connection portion The conversion is small. Thereby, deterioration of the high frequency characteristic in the connection part of a flexible substrate and an external substrate can be suppressed.
  • the flexible substrate 530 has a signal electrode 533 extending in the vertical direction at a central portion of the front surface of the substrate and a ground electrode 534 formed on substantially the entire back surface of the substrate.
  • the insertion portion 536 formed on the side of the flexible substrate 530 on the external substrate side includes a signal terminal 535 A connected to the signal electrode 533 and a ground terminal 535 B connected to the ground electrode 534.
  • the signal terminal 535A has a length in the direction in which the insertion portion 536 is inserted into the slit of the external substrate (hereinafter referred to as "substrate insertion direction") shorter than the length of the ground terminal 535B. Further, the ground terminal 535 B is formed to surround the signal terminal 535 A on the tip end side of the insertion portion 536.
  • the signal terminal 535A is formed on both the front surface and the rear surface of the insertion portion 536, and is electrically connected to the front surface and the rear surface by a via.
  • the ground terminal 535B is formed on both the substrate front surface and the back surface of the insertion portion 536 so as to surround the signal terminal 535A, and is conducted on the substrate front surface and the substrate back surface by vias and castellations.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams showing an example of the front surface and an example of the rear surface of the flexible substrate 630 according to the sixth embodiment.
  • the flexible substrate 630 has a signal electrode 633 extending in the vertical direction at a central portion of the front surface of the substrate and a ground electrode 634 formed on substantially the entire back surface of the substrate.
  • the insertion portion 636 formed on the side of the flexible substrate 630 on the external substrate side includes a signal terminal 635 A connected to the signal electrode 633 and a ground terminal 635 B connected to the ground electrode 634.
  • the signal terminal 635A has a length in the substrate insertion direction shorter than the length of the ground terminal 635B.
  • the ground terminal 635B is formed to surround the signal terminal 635A on the tip end side of the insertion portion 636.
  • the signal terminal 635A is formed only on the substrate surface of the insertion portion 636.
  • the ground terminal 535B is formed on the substrate surface of the insertion portion 636 so as to surround the signal terminal 635A, and is formed on substantially the entire surface of the substrate rear surface of the insertion portion 636. It is conducted.
  • Seventh Embodiment 10A and 10B are diagrams showing an example of the front surface and an example of the back surface of the flexible substrate 730 according to the seventh embodiment.
  • the flexible substrate 730 has a signal electrode 733 extending in the vertical direction at the central portion of the substrate surface, and a ground electrode 734 formed to sandwich the signal electrode 733 in the central portion of the substrate surface and at the central portion of the back surface of the substrate.
  • the insertion portion 736 formed on the side of the flexible substrate 730 on the external substrate side includes a signal terminal 735A connected to the signal electrode 733 and a ground terminal 735B connected to the ground electrode 734.
  • the signal terminal 735A has a length in the substrate insertion direction shorter than the length of the ground terminal 735B.
  • the ground terminal 735B is formed to surround the signal terminal 735A on the tip end side of the insertion portion 736.
  • the signal terminal 735A is formed only on the substrate surface of the insertion portion 736.
  • the ground terminal 735B is formed on the substrate surface of the insertion portion 736 so as to surround the signal terminal 735A, and is formed on substantially the entire surface of the substrate back surface of the insertion portion 736. It is conducted.
  • Eighth Embodiment 11A and 11B show an example of the front surface and an example of the rear surface of a flexible substrate 830 according to the eighth embodiment.
  • the flexible substrate 830 has a signal electrode 833 extending in the vertical direction at a central portion of the front surface of the substrate and a ground electrode 834 formed on substantially the entire back surface of the substrate.
  • the insertion portion 836 formed on the side of the flexible substrate 730 on the external substrate side has a signal terminal 835A connected to the signal electrode 833 and a ground terminal 835B connected to the ground electrode 834.
  • the signal terminal 835A has a length in the substrate insertion direction shorter than the length of the ground terminal 835B.
  • the signal terminals 835A are formed on both the front surface and the rear surface of the insertion portion 836, and are electrically connected to the front surface and the rear surface by vias.
  • the ground terminal 835B is formed on both the front surface and the rear surface of the insertion portion 836, and is conducted on the front surface and the rear surface of the substrate by vias and castellations.
  • the length of the signal terminal in the substrate insertion direction is shorter than the length of the ground terminal, the influence of the tip of the signal terminal acting as an open stub can be suppressed. Can be suppressed.
  • the ground terminal is formed to surround the signal terminal on the tip end side of the insertion portion, leakage of the high frequency signal radiated from the signal terminal to the surroundings is suppressed. be able to. This can suppress deterioration of signal quality, signal crosstalk with other high frequency lines, or noise source for other electronic circuits.
  • FIG. 12 is a view showing an example of the surface of a flexible substrate 930 according to the ninth embodiment.
  • the flexible substrate 930 has four insertion portions 936A to 936D in the side on the external substrate side.
  • Each of the insertion portions 936A to 936D has a signal terminal and a ground terminal, and is integrally supported. That is, flexible substrate 930 has a plurality of high frequency signals input thereto, and has insertion portions 936A to 936D corresponding to the respective high frequency signals.
  • the flexible substrate having such a structure can be used for a light control module (for example, a light modulator for nested coherent communication of 100 Gbps or more) which controls a light wave using a plurality of high frequency signals.
  • a light control module for example, a light modulator for nested coherent communication of 100 Gbps or more
  • the embodiment has been described on the assumption of a nested coherent modulator, the number of insertion parts is not limited to four depending on the application, and a plurality of
  • the external substrate can be provided with slits individually for each insertion portion, the opening area of the external substrate can be suppressed to the necessary minimum, so that the strength of the substrate is prevented from being reduced. be able to.
  • the connection portion (that is, the insertion portion) of each terminal is susceptible to radiation and coupling of high frequency signals, the connection portion can be separated for each high frequency signal, so that signal crosstalk can be suppressed.
  • FIG. 13 is a view showing an example of the surface of a flexible substrate 1030 according to the tenth embodiment.
  • the flexible substrate 1030 has a planar shape with rounded corners.
  • by rounding off the corner portion 1037 at the base of the insertion portion 1036 it is possible to suppress breakage of the substrate from this portion.
  • damage at the time of die cutting can also be prevented.
  • the signal terminal and the ground terminal are integrally provided in the insertion portion, the distance between the signal terminal and the ground terminal does not increase even if the corners of the insertion portion are rounded.
  • the distance between the signal terminal and the ground terminal has to be increased, resulting in deterioration of high frequency characteristics. It may be a problem.

Abstract

光制御モジュールの筐体側面に取り付けたフレキシブル基板を外部基板に接続する構造において、省スペース化及び高周波特性の向上を図りつつ、機械的信頼性の高い接続構造を提供する。　フレキシブル基板（１３０）の外部基板（１２０）側の辺に、外部基板に設けられたスリット（１２２）に挿入される挿入部（１３６）が形成される。この挿入部は、高周波信号が入力される信号端子（１３５Ａ）と接地端子（１３５Ｂ，１３５Ｃ）とを有し、かつ、信号端子（１３５Ａ）及び接地端子（１３５Ｂ，１３５Ｃ）を一体的に支持する構造である。

Description

光制御モジュール
　本発明は、高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子を筐体内に収容した光制御モジュールに関する。
　光通信分野において、高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備えた光制御モジュールが利用されている。光制御モジュールの一例として、光波を変調する光変調素子を筐体内に収容した光変調器が挙げられる。光変調器は、例えば、送受信機モジュール（トランスポンダ）内に搭載される。
　特許文献１には、外部基板（例えば、送受信機モジュール内のプリント基板）上に配置される光変調器において、光変調器の筐体内に収容された光変調素子を、フレキシブル基板を介して外部基板と電気的に接続する構成が開示されている。
　光変調器の筐体に対するフレキシブル基板の取り付け位置としては、筐体底面（すなわち、筐体と外部基板の間）と、筐体側面（外部基板に垂直な面）とが挙げられる。
　図１は、筐体底面にフレキシブル基板を配置する例を示す断面図である。光変調器１０は、光変調素子（不図示）を金属製の筐体１１内に収容した構造であり、外部基板２０上に配置される。図１では、光変調素子と電気的に接続されるリードピン１２が、筐体底面の貫通孔に配置され、ガラス等の封止材１３を貫通孔に充填して固定される。光変調素子とリードピンの電気的接続は、中継基板を介して行われる場合もある。また、リードピンは、別体の金属部品にリードピンをガラス封着した後に筐体に固定される場合もある。筐体底面には、外部基板２０との間に介在するようにフレキシブル基板３０が取り付けられる。フレキシブル基板３０には、中継伝送線路が形成されており、その一部はリードピン１２と接続されると共に、他の一部は外部基板２０に設けられた電極２１と接続される。光変調器１０の筐体１１内に収容された光変調素子は、外部基板２０からフレキシブル基板３０及びリードピン１２を介して供給される高周波信号を用いて、光波の変調を行う。
　図２は、筐体側面にフレキシブル基板を配置する例を示す断面図である。図２では、光変調素子と電気的に接続されるリードピン１２が、筐体側面の貫通孔に配置され、封止材１３を貫通孔に充填して固定される。フレキシブル基板３０は、筐体１１の側壁に沿って縦方向に取り付けられ、外部基板２０に向かう途中で横方向になるように湾曲される。すなわち、フレキシブル基板３０は、筐体１１の側壁と外部基板２０の上面に沿って、略Ｌ字状の断面形状を描くように湾曲される。
特開２０１７－６７９８１号公報
　従来、筐体側面にフレキシブル基板を配置する場合には、図２に示すように、フレキシブル基板をＬ字状に湾曲させていた。しかしながら、フレキシブル基板の湾曲には或る程度の距離を必要とするため、比較的大きな実装面積が必要であった。また、フレキシブル基板上の中継伝送線路が長くなり、高周波特性が劣化という問題があった。また、フレキシブル基板とリードピンとの接続部、及びフレキシブル基板と外部基板との接続部には、フレキシブル基板の湾曲に伴う応力が加わるため、接続強度の低下が懸念されていた。
　上記問題の解決策として、フレキシブル基板の外部基板側の辺から突出させた挿入部に端子部を形成すると共に外部基板に貫通孔を形成し、フレキシブル基板の端子部を外部基板の貫通孔に挿入する構造が検討されている。
　図３Ａ，図３Ｂは、筐体側面にフレキシブル基板を湾曲させずに配置する例を示す断面図、及び外部基板とフレキシブル基板の接続構造の例を示す平面図である。また、図４Ａ，図４Ｂは、図３の配置で使用できるフレキシブル基板の表面の例及び裏面の例を示している。
　フレキシブル基板３０は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極３３と、基板裏面の略全面に形成された接地電極３４とを有し、信号電極３３及び接地電極３４によってマイクロストリップ構造の伝送線路部３２が形成されている。また、フレキシブル基板３０は、外部基板２０と接続される端子部として、高周波信号が入力される信号端子３５Ａと、その近傍に配置される接地端子３５Ｂ，３５Ｃとを有する。これら端子部３５Ａ～３５Ｃは、フレキシブル基板３０の外部基板２０側の辺から突出させた挿入部３６に形成される。挿入部３６は、端子部３５Ａ～３５Ｃを独立に支持するように形成されている。すなわち、３つの独立した挿入部３６に、端子部３５Ａ～３５Ｃがそれぞれ形成されている。信号端子３５Ａは、信号電極３３を介して、筐体１０のリードピン１２に対する接続部３１Ａと接続される。接地端子３５Ｂ，３５Ｃは、接地電極３４を介して、筐体１０に設けられた接地ピン（不図示）に対する接続部３１Ｂ，３１Ｃと接続される。
　外部基板２０は、端子部３５Ａ～３５Ｃの配置に対応する貫通孔２２Ａ～２２Ｃを有する。貫通孔２２Ａ～２２Ｃには、その表面を覆うように電極２１Ａ～２１Ｃが形成されており、フレキシブル基板３０の端子部３５Ａ～３５Ｃがそれぞれ挿通されて、半田（不図示）によって固定される。
　このような縦差しの配置構造によれば、省スペース化（フレキシブル基板の実装面積の抑制）及び高周波特性の向上を図ることができる。
　しかしながら、図３、図４に示したような構造だと、フレキシブル基板に設ける挿入部（３６）が細長くなるため、フレキシブル基板の型抜き加工が難しく、実装時の強度にも問題がある。すなわち、挿入部の変形（例えば折れ曲がり）及びそれによる各端子部（３５Ａ～３５Ｃ）の割れが発生しやすい。また、挿入部の付け根の角部分（３７）に応力が集中して、この部分から基板切れを起こして破損しやすい。また、各々の挿入部を、加工や強度に問題がない大きさとすると、高密度実装が難しくなり、更に高周波特性も劣化してしまう。
　本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、光制御モジュールの筐体側面に取り付けたフレキシブル基板を外部基板に接続する構造において、省スペース化及び高周波特性の向上を図りつつ、機械的信頼性の高い接続構造を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の光変調器は、以下のような技術的特徴を有する。
（１）　高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備えた光制御モジュールにおいて、該光制御モジュールが搭載される外部基板から供給される該高周波信号を該光制御モジュールに伝送するためのフレキシブル基板を有し、該フレキシブル基板は、該筐体の側壁に面するように配置され、該フレキシブル基板の該外部基板側の辺に、該外部基板に設けられたスリットに挿入される挿入部が形成され、該挿入部は、該高周波信号が入力される信号端子と接地端子とを有し、かつ、該信号端子及び該接地端子を一体的に支持していることを特徴とする。
（２）　上記（１）に記載の光制御モジュールにおいて、該挿入部が該スリットに挿入される方向における該信号端子の長さは、該方向における該接地端子の長さよりも短いことを特徴とする。
（３）　上記（１）又は（２）に記載の光制御モジュールにおいて、該接地端子は、該挿入部の先端側において該信号端子を囲むように形成されることを特徴とする。
（４）　上記（１）乃至請求項（３）のいずれかに記載の光制御モジュールにおいて、該フレキシブル基板は、複数の高周波信号が入力されると共に、それぞれの高周波信号に対して該挿入部を有することを特徴とする。
（５）　上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の光制御モジュールにおいて、該挿入部は、角を丸めた平面形状を有することを特徴とする。
　本発明によれば、信号端子及び接地端子を一体的に支持する構造の挿入部をフレキシブル基板に設けたので、省スペース化及び高周波特性の向上を図りつつ、機械的信頼性の高い接続構造を提供することができる。
筐体底面にフレキシブル基板を配置する例を示す断面図である。 筐体側面にフレキシブル基板を湾曲させて配置する例を示す断面図である。 筐体側面にフレキシブル基板を湾曲させずに配置する例を示す断面図である。 図３Ａの配置における外部基板とフレキシブル基板の接続構造の例を示す平面図である。 図３Ａの配置で使用されるフレキシブル基板の表面の例を示す図である。 図４Ａのフレキシブル基板の裏面の例を示す図である。 第１実施例に係るフレキシブル基板の表面の例を示す図である。 第１実施例に係るフレキシブル基板の裏面の例を示す図である。 第１実施例に係る外部基板とフレキシブル基板の接続構造の例を示す平面図である。 図６ＡにおけるＡ－Ａ’線に沿った断面図である。 図６ＡにおけるＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。 第２実施例に係る外部基板とフレキシブル基板の接続構造の例を示す平面図である。 第３実施例に係る外部基板とフレキシブル基板の接続構造の例を示す平面図である。 第４実施例に係る外部基板とフレキシブル基板の接続構造の例を示す平面図である。 第５実施例に係るフレキシブル基板の表面の例を示す図である。 第５実施例に係るフレキシブル基板の裏面の例を示す図である。 第６実施例に係るフレキシブル基板の表面の例を示す図である。 第６実施例に係るフレキシブル基板の裏面の例を示す図である。 第７実施例に係るフレキシブル基板の表面の例を示す図である。 第７実施例に係るフレキシブル基板の裏面の例を示す図である。 第８実施例に係るフレキシブル基板の表面の例を示す図である。 第８実施例に係るフレキシブル基板の裏面の例を示す図である。 第９実施例に係るフレキシブル基板の表面の例を示す図である。 第１０実施例に係るフレキシブル基板の表面の例を示す図である。
　本発明に係る光制御モジュールについて説明する。なお、以下の実施形態で示す例によって本発明が限定されるものではない。
　光制御モジュールは、高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備える。光制御モジュールの筐体側面には、光制御モジュールが搭載される外部基板から供給される高周波信号を光制御モジュールに伝送するためのフレキシブル基板が取り付けられる。すなわち、光制御モジュールの筐体側壁に面するように、フレキシブル基板が配置される。なお、光制御モジュールの筐体側面にフレキシブル基板を取り付ける構造は、図３Ａを用いて説明した従来例と同様であるため、説明を省略する。
　本発明に係る光制御モジュールでは、例えば図５、図６に示すように、フレキシブル基板（１３０）の外部基板（１２０）側の辺に、外部基板に設けられたスリット（１２２）に挿入される挿入部（１３６）が形成される。この挿入部は、高周波信号が入力される信号端子（１３５Ａ）と接地端子（１３５Ｂ，１３５Ｃ）とを有し、かつ、信号端子（１３５Ａ）及び接地端子（１３５Ｂ，１３５Ｃ）を一体的に支持する構造となっている。
　フレキシブル基板は、例えば、ポリイミド又は液晶ポリマー等の素材をベース基材（基板）に使用し、ベース基材上に貼り合わせた銅箔等がパターン化されて電極が形成されている。電極の厚みは、例えば、１０μｍ～５０μｍである。また一般には、端子部には必要に応じて金などの金属メッキが施され、配線パターン上はカバー材で覆われる。
　光制御モジュールとしては、一例として、光波を変調する光変調素子を筐体内に収容した光変調器が挙げられる。光変調器は、例えば、送受信機モジュール（トランスポンダ）内に搭載される。この場合、送受信機モジュール内のプリント基板が、上記の外部基板に対応する。なお、光制御モジュールは、このような光変調器に限定されず、高周波信号を用いて光波を制御する種々の光制御素子を筐体内に収容したモジュールであり得る。
　以下、本発明に係る光制御モジュールにおけるフレキシブル基板の具体的な構成及び外部基板との接続構造について、実施例を挙げて説明する。
［第１実施例］
　図５Ａ，図５Ｂは、第１実施例に係るフレキシブル基板１３０の表面の例及び裏面の例を示す図である。図６Ａは、第１実施例に係る外部基板１２０とフレキシブル基板１３０の接続構造の例を示す平面図である。図６Ｂは、図６ＡにおけるＡ－Ａ’線に沿った断面図であり、図６Ｃは、図６ＡにおけるＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。
　フレキシブル基板１３０は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極１３３と、基板裏面の略全面に形成された接地電極１３４とを有し、信号電極１３３及び接地電極１３４によってマイクロストリップ構造の伝送線路部１３２が形成されている。また、フレキシブル基板３０は、外部基板２０と接続される端子部として、高周波信号が入力される信号端子１３５Ａと、接地端子１３５Ｂ，１３５Ｃとを有する。これら端子部１３５Ａ～１３５Ｃは、フレキシブル基板１３０の外部基板１２０側の辺から突出させた挿入部１３６に形成される。挿入部１３６は、端子部１３５Ａ～１３５Ｃを一体的に支持するように形成されている。すなわち、単一の挿入部１３６に、端子部１３５Ａ～１３５Ｃが形成されている。信号端子１３５Ａは、信号電極１３３を介して、光制御モジュールの筐体側壁に設けられたリードピンに対する接続部１３１Ａと接続される。接地端子１３５Ｂ，１３５Ｃは、接地電極１３４を介して、筐体側壁に設けられた接地ピンに対する接続部１３１Ｂ，１３１Ｃと接続される。
　信号端子１３５Ａは、基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。接地端子１３５Ｂ，１３５Ｃも信号端子１３５Ａと同様に、基板表面と基板裏面で導通されている。なお、本例では、マイクロストリップ構造の伝送線路をフレキシブル基板に形成した例を示したが、コプレーナ構造などの他の平面高周波線路構造としてもよい。また、接地層に挟まれた多層構造のフレキシブル基板を用いて、高周波信号の伝送線路を形成してもよい。外部基板も同様に、種々の線路構造とすることができ、また、多層基板を用いることもできる。
　外部基板１２０は、信号端子１３５Ａ及び接地端子１３５Ｂ，１３５Ｃが形成された挿入部１３６が挿入されるスリット１２２を有する。スリット１２２の周囲には、フレキシブル基板１３０における信号端子１３５Ａ及び接地端子１３５Ｂ，１３５Ｃの配置に対応させて、信号端子１２１Ａ及び接地端子１２１Ｂ，１２１Ｃが形成されている。信号端子１２１Ａは、外部基板１２０の上面に形成された信号電極１２３と接続されており、接地端子１２１Ｂ，１２１Ｃは、外部基板１２０の下面もしくは内層または信号電極の周囲に形成された接地電極１２４と直接に、またはビア等を介して間接的に接続されている。
　フレキシブル基板１３０は、光制御モジュールの筐体側壁に面するように取り付けられ、筐体側壁に設けられたリードピン及び接地ピンと各接続部１３１Ａ～Ｃとを半田により電気的に接続して固定される。また、フレキシブル基板１３０は、外部基板１２０に対して垂直に配置され、挿入部１３６がスリット１２２に挿入される。フレキシブル基板１３０の信号端子１３５Ａと外部基板１２０の信号端子１２１Ａ、及び、フレキシブル基板１３０の接地端子１３５Ｂ，１３５Ｃと外部基板１２０の接地端子１２１Ｂ，１２１Ｃは、それぞれ半田１４０により電気的に接続して固定される。図６Ａでは、フレキシブル基板１３０の表面及び裏面の両方で、信号端子間（１２１Ａと１３５Ａの間）及び接地端子間（１２１Ｂ，１２１Ｃと１３５Ｂ，１３５Ｃの間）を個別に半田接続している。なお、信号端子間は表面側のみで半田接続し、接地端子間は裏面側のみで半田接続するなど、他の態様の半田接続を施してもよい。また、外部基板の端子についても、上面及び下面の両方または片方に端子を設け、フレキシブル基板と半田接続してもよい。
　以上のように、第１実施例に係るフレキシブル基板は、外部基板側の辺に設けた挿入部が、信号端子と接地端子とを有し、かつ、信号端子及び接地端子を一体的に支持している。したがって、外部基板に対する挿入部を、信号端子及び接地端子のそれぞれに対して個別に設ける構成（図４参照）と比較して、大きいサイズとすることができる。これにより、フレキシブル基板の型抜き加工が容易になる。また、実装時の強度も向上させることができ、光制御モジュールを外部基板に搭載する際の取り扱いが容易となり、実装時のフレキシブル基板の破損を低減させることができる。このため、縦差しの配置構造により省スペース化及び高周波特性の向上を実現できるだけでなく、信号端子及び接地端子の一体的支持により機械的信頼性の高い接続構造を提供することができる。
　ここで、第１実施例では、マイクロストリップ構造の伝送線路をフレキシブル基板に形成した例を示したが、コプレーナ構造などの他の平面高周波線路構造としてもよい。また、接地層に挟まれた多層構造のフレキシブル基板を用いて、高周波信号の伝送線路を形成してもよい。外部基板も同様に、種々の線路構造とすることができ、また、多層基板を用いることもできる。
　また、フレキシブル基板の挿入部に設ける各端子は、表面及び裏面のそれぞれに信号電極及び接地電極を配置する構造に限定されず、マイクロストリップ構造、コプレーナ構造などの種々の高周波線路構造とすることもできる。この場合には、伝送線路部と端子部を同種の線路構造とすることで、伝送線路部と端子部の間での構造変換を無くす（或いは小さくする）ことが可能となり、高周波特性の劣化を抑制できる。
［第２実施例］
　図７Ａは、第２実施例に係る外部基板２２０とフレキシブル基板２３０の接続構造の例を示す平面図である。第２実施例では、フレキシブル基板２３０の端子部をマイクロストリップ構造にしてある。すなわち、フレキシブル基板２３０は、外部基板２２０と接続される端子部として、基板表面の中央部分に延びる信号端子２３５Ａと、基板裏面の略全面に形成された接地端子２３５Ｂとを有する。フレキシブル基板２３０の挿入部２３６は、これら信号端子２３５Ａ及び接地端子２３５Ｂを有し、かつ、一体的に支持する。外部基板２２０にも、スリット２２２の周囲に、フレキシブル基板２３０の信号端子２３５Ａ及び接地端子２３５Ｂの配置に対応させて、信号端子２２１Ａ及び接地端子２２１Ｂが形成されている。フレキシブル基板２３０の信号端子２３５Ａと外部基板２２０の信号端子２２１Ａ、及び、フレキシブル基板２３０の接地端子２３５Ｂと外部基板２２０の接地端子２２１Ｂは、それぞれ半田１４０により電気的に接続して固定される。
［第３実施例］
　図７Ｂは、第３実施例に係る外部基板３２０とフレキシブル基板３３０の接続構造の例を示す平面図である。第３実施例では、フレキシブル基板３３０の端子部を信号面接地端子付きのマイクロストリップ構造にしてある。すなわち、フレキシブル基板３３０は、外部基板３２０と接続される端子部として、基板表面の中央部分に延びる信号端子３３５Ａと、基板裏面の略全面に形成された接地端子３３５Ｂとを有する。また、接地端子３３５Ｂは、基板表面にも信号端子３３５Ａを挟み込むように形成されており、基板裏面とビア及びキャスタレーションにより導通されている。フレキシブル基板２３０の外部基板３２０側の辺に形成された挿入部３３６は、これら信号端子３３５Ａ及び接地端子３３５Ｂを有し、かつ、一体的に支持する。外部基板３２０にも、スリット３２２の周囲に、フレキシブル基板３３０の挿入部３３６の信号端子３３５Ａ及び接地端子３３５Ｂの配置に対応させて、信号端子３２１Ａ及び接地端子３２１Ｂが形成されている。フレキシブル基板３３０の信号端子３３５Ａと外部基板３２０の信号端子３２１Ａ、及び、フレキシブル基板３３０の接地端子３３５Ｂと外部基板３２０の接地端子３２１Ｂは、それぞれ半田１４０により電気的に接続して固定される。
［第４実施例］
　図７Ｃは、第４実施例に係る外部基板４２０とフレキシブル基板４３０の接続構造の例を示す平面図である。第４実施例では、フレキシブル基板４３０の端子部を背面接地導体付きのコプレーナ構造にしてある。すなわち、フレキシブル基板４３０は、外部基板４２０と接続される端子部として、基板表面の中央部分に延びる信号端子４３５Ａと、基板表面の信号端子４３５Ａの近傍を除く部分に形成された接地端子４３５Ｂとを有する。また、接地端子４３５Ｂは、基板裏面にも略全面を覆うように形成されており、基板表面とビア及びキャスタレーションにより導通されている。フレキシブル基板４３０の外部基板４２０側の辺に形成された挿入部４３６は、これら信号端子４３５Ａ及び接地端子４３５Ｂを有し、かつ、一体的に支持する。外部基板４２０にも、スリット４２２の周囲に、フレキシブル基板４３０の挿入部４３６の信号端子４３５Ａ及び接地端子４３５Ｂの配置に対応させて、信号端子４２１Ａ及び接地端子４２１Ｂが形成されている。レキシブル基板４３０の信号端子４３５Ａと外部基板４２０の信号端子４２１Ａ、及び、フレキシブル基板４３０の接地端子４３５Ｂと外部基板４２０の接地端子４２１Ｂは、それぞれ半田１４０により電気的に接続して固定される。
　第２実施例～第４実施例によれば、フレキシブル基板側の構造と外部基板側の構造を、フレキシブル基板と外部基板の接続部で同様な構造となるようにしたので、接続部での構造変換が小さくすむ。これにより、フレキシブル基板と外部基板の接続部における高周波特性の劣化を抑制することができる。
［第５実施例］
　図８Ａ，図８Ｂは、第５実施例に係るフレキシブル基板５３０の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板５３０は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極５３３と、基板裏面の略全面に形成された接地電極５３４とを有する。また、フレキシブル基板５３０の外部基板側の辺に形成された挿入部５３６に、信号電極５３３に接続された信号端子５３５Ａと、接地電極５３４に接続された接地端子５３５Ｂとを有する。信号端子５３５Ａは、挿入部５３６が外部基板のスリットに挿入される方向（以下、「基板挿入方向」という）における長さを、接地端子５３５Ｂの長さよりも短くしてある。また、接地端子５３５Ｂは、挿入部５３６の先端側において信号端子５３５Ａを囲むように形成されている。信号端子５３５Ａは、挿入部５３６の基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビアにより基板表面と基板裏面で導通されている。接地端子５３５Ｂは、挿入部５３６の基板表面と基板裏面の両方に信号端子５３５Ａを囲むように形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
［第６実施例］
　図９Ａ，図９Ｂは、第６実施例に係るフレキシブル基板６３０の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板６３０は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極６３３と、基板裏面の略全面に形成された接地電極６３４とを有する。また、フレキシブル基板６３０の外部基板側の辺に形成された挿入部６３６に、信号電極６３３に接続された信号端子６３５Ａと、接地電極６３４に接続された接地端子６３５Ｂとを有する。信号端子６３５Ａは、基板挿入方向における長さを、接地端子６３５Ｂの長さよりも短くしてある。また、接地端子６３５Ｂは、挿入部６３６の先端側において信号端子６３５Ａを囲むように形成されている。信号端子６３５Ａは、挿入部６３６の基板表面のみに形成されている。接地端子５３５Ｂは、挿入部６３６の基板表面に信号端子６３５Ａを囲むように形成されると共に、挿入部６３６の基板裏面の略全面に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
［第７実施例］
　図１０Ａ，図１０Ｂは、第７実施例に係るフレキシブル基板７３０の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板７３０は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極７３３と、基板表面の中央部分に信号電極７３３を挟み込むように形成されると共に基板裏面の中央部分に形成された接地電極７３４とを有する。また、フレキシブル基板７３０の外部基板側の辺に形成された挿入部７３６に、信号電極７３３に接続された信号端子７３５Ａと、接地電極７３４に接続された接地端子７３５Ｂとを有する。信号端子７３５Ａは、基板挿入方向における長さを、接地端子７３５Ｂの長さよりも短くしてある。また、接地端子７３５Ｂは、挿入部７３６の先端側において信号端子７３５Ａを囲むように形成されている。信号端子７３５Ａは、挿入部７３６の基板表面のみに形成されている。接地端子７３５Ｂは、挿入部７３６の基板表面に信号端子７３５Ａを囲むように形成されると共に、挿入部７３６の基板裏面の略全面に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
［第８実施例］
　図１１Ａ，図１１Ｂは、第８実施例に係るフレキシブル基板８３０の表面の例及び裏面の例を示す図である。フレキシブル基板８３０は、基板表面の中央部分に上下方向に延びる信号電極８３３と、基板裏面の略全面に形成された接地電極８３４とを有する。また、フレキシブル基板７３０の外部基板側の辺に形成された挿入部８３６に、信号電極８３３に接続された信号端子８３５Ａと、接地電極８３４に接続された接地端子８３５Ｂとを有する。信号端子８３５Ａは、基板挿入方向における長さを、接地端子８３５Ｂの長さよりも短くしてある。信号端子８３５Ａは、挿入部８３６の基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビアにより基板表面と基板裏面で導通されている。接地端子８３５Ｂは、挿入部８３６の基板表面と基板裏面の両方に形成されており、ビア及びキャスタレーションにより基板表面と基板裏面で導通されている。
　第５実施例～第８実施例によれば、基板挿入方向における信号端子の長さを接地端子の長さよりも短くしたので、信号端子の先端がオープンスタブとして振る舞う影響を抑制できるので、高周波特性の劣化を抑制することができる。また、第５実施例～第７実施例では、接地端子を、挿入部の先端側において信号端子を囲むように形成したので、信号端子から放射される高周波信号が周囲に漏洩することを抑制することができる。これにより、信号品質の劣化、他の高周波線路に対する信号クロストーク、又はその他電子回路に対するノイズ源となることを抑制することができる。
［第９実施例］
　図１２は、第９実施例に係るフレキシブル基板９３０の表面の例を示す図である。フレキシブル基板９３０は、外部基板側の辺に４つの挿入部９３６Ａ～９３６Ｄを有している。挿入部９３６Ａ～９３６Ｄの各々は、信号端子及び接地端子を有し、かつ、一体的に支持する。すなわち、フレキシブル基板９３０は、複数の高周波信号が入力されると共に、それぞれの高周波信号に対応する挿入部９３６Ａ～９３６Ｄを有している。
　このような構造のフレキシブル基板は、複数の高周波信号を用いて光波を制御する光制御モジュール（例えば、１００Ｇｂｐｓ又はそれ以上のネスト型コヒーレント通信用の光変調器）に使用することができる。実施例ではネスト型コヒーレント変調器を想定して説明したが、用途によって挿入部の数は４つに限られず、必要に応じて複数設けることができる。
　なお、外部基板は、各挿入部に対して個別にスリットを設けておく構成とすることで、外部基板の開口領域を必要最小限に抑えることができるので、基板の強度が低下することを防ぐことができる。また、各端子の接続部（すなわち、挿入部）は、高周波信号の放射及び結合が起きやすいが、高周波信号毎に接続部を分離できるので、信号クロストークを抑制することができる。
［第１０実施例］
　図１３は、第１０実施例に係るフレキシブル基板１０３０の表面の例を示す図である。フレキシブル基板１０３０は、角を丸めた平面形状となっている。これにより、フレキシブル基板の角に応力が集中することを防いで、基板の破損を抑制することができる。特に、挿入部１０３６の付け根の角部分１０３７を丸めることで、この部分から基板切れが起きることを抑制することができる。更に、型抜き加工時の破損も防止することができる。また、信号端子及び接地端子を一体的に挿入部に設ける構造なので、挿入部の角を丸めても、信号端子と接地端子の間の距離が広がらずに済む。これに対し、信号端子及び接地端子で個別に挿入部を設ける構造では、挿入部の角を丸めるには、信号端子と接地端子の間の距離を広げざるを得ず、高周波特性の劣化を招くことになりかねない。
　以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更することが可能である。また、各実施例を適宜組み合わせることで、効果が更に高まることは言うまでもない。
　本発明によれば、省スペース化及び高周波特性の向上を図りつつ、機械的信頼性の高い接続構造を有する光制御モジュールを提供することができる。
　１０　光変調器
　１１　筐体
　１２　リードピン
　１３　封止材
　２０，１２０，・・・，４２０　外部基板
　２１　電極
　２２Ａ～２２Ｃ　貫通孔
　２３　信号電極
　１２１Ａ，・・・，４２１Ａ　信号端子
　１２１Ｂ，・・・，４２１Ｂ，１２１Ｃ　接地端子
　１２２，・・・，４２２　スリット
　１２３　信号電極
　１２４　接地電極
　３０，１３０，・・・，１０３０　フレキシブル基板
　３１Ａ～３１Ｃ，１３１Ａ～１３１Ｃ　接続部
　３２，１３２　伝送線路部
　３３，１３３，５３３，・・・，８３３　信号電極
　３４，１３４，５３４，・・・，８３４　接地電極
　３５Ａ，１３５Ａ，・・・，８３５Ａ　信号端子
　３５Ｂ，１３５Ｂ，・・・，８３５Ｂ，３５Ｃ，１３５Ｃ，８３５Ｃ　接地端子
　３６，１３６，・・・，１０３６　挿入部

Claims (5)

  1. 　高周波信号を用いて光波を制御する光制御素子と、該光制御素子を収容する筐体とを備えた光制御モジュールにおいて、
    　該光制御モジュールが搭載される外部基板から供給される該高周波信号を該光制御モジュールに伝送するためのフレキシブル基板を有し、
    　該フレキシブル基板は、該筐体の側壁に面するように配置され、
    　該フレキシブル基板の該外部基板側の辺に、該外部基板に設けられたスリットに挿入される挿入部が形成され、
    　該挿入部は、該高周波信号が入力される信号端子と接地端子とを有し、かつ、該信号端子及び該接地端子を一体的に支持していることを特徴とする光制御モジュール。
  2. 　請求項１に記載の光制御モジュールにおいて、
    　該挿入部が該スリットに挿入される方向における該信号端子の長さは、該方向における該接地端子の長さよりも短いことを特徴とする光制御モジュール。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の光制御モジュールにおいて、
    　該接地端子は、該挿入部の先端側において該信号端子を囲むように形成されることを特徴とする光制御モジュール。
  4. 　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光制御モジュールにおいて、
    　該フレキシブル基板は、複数の高周波信号が入力されると共に、それぞれの高周波信号に対して該挿入部を有することを特徴とする光制御モジュール。
  5. 　請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光制御モジュールにおいて、
    　該挿入部は、角を丸めた平面形状を有することを特徴とする光制御モジュール。
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