WO2021053764A1 - 光モジュール用パッケージ - Google Patents

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WO2021053764A1
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component
electrical interface
optical fiber
optical module
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慈 金澤
隆彦 進藤
明晨 陳
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日本電信電話株式会社
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    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/424Mounting of the optical light guide

Definitions

  • the present invention relates to an optical module package applied to an optical transmitter / receiver in an optical communication system.
  • an optical fiber is required as an optical interface and a metal terminal or a high frequency connector is required as an electrical interface.
  • the package can be modularized.
  • FIG. 1 is an external perspective view illustrating a schematic configuration of a conventional optical module package 10.
  • the component assembly frame 3 is attached to the optical module package 10 as an insulator for assembling the device on the main surface of the base plate 2.
  • the component assembly frame 3 is composed of a rectangular frame body consisting of only side surfaces lacking an upper surface and a lower surface.
  • an optical fiber attachment portion 6 for attaching an optical fiber is provided on the side surface of the component assembly frame 3 in the lateral direction.
  • the optical fiber mounting portion 6 may be manufactured integrally with the component assembly frame 3, or may be manufactured as a separate component and then attached to a dedicated mounting portion provided on the side surface of the component assembly frame 3 in the lateral direction. It may be mounted and fixed.
  • a high frequency connector 7 is exposed and provided on one side surface of the component assembly frame 3 in the longitudinal direction so that it can be connected to the connector on the connection partner side.
  • a direct current (DC) wiring board 1 to which a plurality of metal terminals 4 serving as electrical interfaces are connected and fixed is attached to the other side surface of the component assembly frame 3 facing one side surface in the longitudinal direction.
  • Non-Patent Document 1 An example of a device mounted on a package applied to an optical transmitter / receiver is a CMOS digital / analog converter (see Non-Patent Document 1).
  • optical module package 10 for example, the number of optical interfaces, electrical interfaces, etc., and the installation position differ depending on the device to be mounted. For this reason, it is necessary to manufacture an optical module package suitable for the device to be mounted each time, and the problem of inconvenience that the device cannot be mounted as it is is not solved.
  • An object of the embodiment according to the present invention is to provide a highly convenient optical module package in which devices can be mounted as they are even if the number and installation positions differ depending on the devices to be mounted.
  • the optical module package of one aspect of the present invention is a base plate in which a plurality of devices are assembled on the upper surface, and an optical fiber mounting component mounted on the upper surface of the base plate as a device.
  • An optical fiber that includes an optical fiber mounting component that is separate from the base plate, and an electrical interface component that is mounted on the upper surface of the base plate as a device and is separate from the base plate and the optical fiber mounting component.
  • the module package is characterized in that the optical fiber mounting component and the electrical interface component are separately assembled on the upper surface of the base plate and fixed in different manners.
  • the optical module package having the above configuration can be mounted as it is even if the number and installation position are different depending on the device to be mounted, so that the convenience is enhanced.
  • FIG. 5 is an external perspective view illustrating the component configuration of the optical module package shown in FIG. 2 in an unfolded state.
  • A is an external perspective view of a base plate.
  • B is an external perspective view of an optical fiber mounting component.
  • C is an external perspective view of a DC electric interface component.
  • D is an external perspective view of a high-frequency electric interface component. It is a figure exemplifying the detailed structure of the package for an optical module shown in FIG. 2 including the optical fiber of the connection component.
  • FIG. 3 is an external perspective view showing the configuration of an alternative component which is another example of the high-frequency electric interface component shown in FIG. 3 (d).
  • (A) is a perspective view from an obliquely upward direction on the front side.
  • (B) is a perspective view from diagonally upward on the back side.
  • FIG. 2 is an external perspective view illustrating a schematic configuration of the optical module package 10A according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an external perspective view illustrating the component configuration of the optical module package 10A in an unfolded state.
  • FIG. 3A is an external perspective view of the base plate 12.
  • FIG. 3B is an external perspective view of the optical fiber mounting component 16.
  • FIG. 3C is an external perspective view of the DC electrical interface component 11.
  • FIG. 3D is an external perspective view of the high-frequency electrical interface component 17.
  • the optical module package 10A includes the optical fiber mounting component 16 of the device mounted on the upper surface of the base plate 12, the electrical interface component (11, 17) of the device mounted on the upper surface of the base plate 12. Is configured with.
  • the optical fiber mounting component 16 is provided near one side surface of the base plate 12 in the lateral direction. Further, a DC electric interface component 11 which is a kind of electric interface component is provided in the vicinity of the other side surface of the base plate 12 facing the side surface in the lateral direction. Further, a high-frequency electric interface component 17, which is another type of electric interface component, is provided in the vicinity of one side surface of the base plate 12 in the longitudinal direction and in the vicinity of the other side surface facing the one side surface. As a result, the optical module package 10A includes an optical fiber mounting component 16, a DC electrical interface component 11, and a pair of high-frequency electrical interface components 17 on the upper surface of the base plate 12.
  • optical fiber mounting component 16 and the electrical interface component are manufactured separately. These devices are then separately assembled and fixed in different ways on the top surface of the base plate 12. Details of the process from assembly to fixing of each device will be described in detail later in combination with screws 19 or bolts B and nuts N (with washers W as appropriate) as fastening members shown in FIG. ..
  • the upper surface (main surface) of the base plate 12 is provided with a positioning protrusion 12b for determining a mounting position of each device at a predetermined position.
  • Each device here shows an optical fiber mounting component 16, a DC electrical interface component 11, and a high-frequency electrical interface component 17.
  • the positioning protrusion 12b may be used to position either the optical fiber mounting component 16 or the electrical interface component (DC electrical interface component 11, high frequency electrical interface component 17).
  • the base plate 12 is provided with a total of eight screw mounting holes 12a for fastening and fixing the positioned device with screws 19 which is an example of a fastening member.
  • Each device corresponds to the mounting target using the screw mounting hole 12a.
  • the optical fiber mounting component 16 can be fixed by solder in addition to fixing by fastening screws.
  • a soldering pad is provided in advance at a position corresponding to the position where the optical fiber mounting component 16 of the base plate 12 is fixed and a portion of the bottom surface of the optical fiber mounting component 16 to be soldered. It should be provided.
  • the screw mounting holes 12a of the base plate 12 are preferably provided at four or more locations, depending on the type and number of devices to be assembled.
  • the optical fiber mounting component 16 is configured by providing a screw mounting hole 16a at a position corresponding to the screw mounting hole 12a of the base plate 12 as a single item.
  • the screw mounting hole 16a is provided with a thread on the inner wall portion in order to accommodate the wall portion having a height around the screw mounting hole 12a of the base plate 12 and to fasten with the screw 19.
  • the screw mounting hole 16a plays a role of positioning the base plate 12 together with the positioning protrusion 12b of the base plate 12 by accommodating the screw mounting hole 12a of the base plate 12.
  • the optical fiber mounting component 16 is fixed to the base plate 12 using solder, the screw mounting hole 12a is housed in the screw mounting hole 16a for positioning, and then the screw 19 is not used for fastening. You can do it.
  • the DC electrical interface component 11 includes a metal terminal 14, a DC wiring board 11b, and a pedestal 11c on which the metal terminal 14 and the DC wiring board 11b are mounted as a single unit. Will be done.
  • the pedestal 11c may be equipped with either one of the metal terminal 14 and the DC wiring board 11b.
  • screw mounting holes 11a capable of accommodating a wall portion having a height around the screw mounting holes 12a provided in the base plate 12 are provided at two separated locations on the bottom surface of the pedestal 11c on the base plate 12 side. Has been done.
  • the screw mounting hole 11a is also provided with a screw thread on the inner wall portion. That is, the screw mounting hole 11a corresponds to the position of the screw mounting hole 12a provided in the base plate 12, and is used for fastening with the screw 19 in a state where the screw mounting hole 12a is housed.
  • the metal terminals 14 are connected to the connection points of the DC wiring board 11b mounted on the upper surface of the pedestal 11c by solder or the like.
  • a total of 16 metal terminals 14 are connected to a total of 16 connection points.
  • the connection points of the DC wiring board 11b and the total number of the metal terminals 14 are merely examples, and can be arbitrarily changed as long as they satisfy the required communication functions.
  • the high-frequency electrical interface component 17 includes, as a single unit, a high-frequency wiring board 17b, a high-frequency connector 17', and a pedestal 17c on which the high-frequency wiring board 17b and the high-frequency connector 17'are mounted. It is composed of. However, the pedestal 17c may be equipped with either one of the high-frequency wiring board 17b and the high-frequency connector 17'.
  • FIG. 3D shows a high-frequency connector mounting portion 17d for mounting the high-frequency connector 17'on one side surface of the upper surface of the pedestal 11c. The high-frequency connector 17'mounted on the high-frequency connector mounting portion 17d is shown in FIG.
  • screw mounting holes 17a capable of accommodating a wall portion having a height around the screw mounting holes 12a of the base plate 12 are provided at two separated locations on the bottom surface of the pedestal 17c on the base plate 12 side. ..
  • the screw mounting hole 17a is also provided with a screw thread on the inner wall portion. That is, the screw mounting holes 17a correspond to the positions of the screw mounting holes 12a provided in the base plate 12, and are fastened with the screws 19 in a state where the screw mounting holes 12a are housed.
  • the connection portion of the high-frequency wiring board 17b mounted on the upper surface of the pedestal 17c is exposed in the high-frequency connector mounting portion 17d provided on one side surface side of the upper surface of the pedestal 11c.
  • the appearance of the high-frequency connector 17'attached to the high-frequency connector mounting portion 17d and connected to the high-frequency connector 17d is shown in FIG.
  • the high-frequency electrical interface component 17 is a high-frequency interface for four channels of the high-frequency connector 17'.
  • the detailed structure of the high-frequency electrical interface component 17 is omitted in the same manner as the detailed shape of the high-frequency connector 17'.
  • the optical module package 10A according to the first embodiment described above has a highly convenient function that allows the devices to be mounted as they are even if the number and the installation position differ depending on the devices to be mounted. That is, if each device is positioned using the positioning protrusion 12b and the screw mounting hole 12a provided on the upper surface of the base plate 12, assembled separately and fixed in different manners, modularization becomes possible. Become.
  • the protrusion 12b of the base plate 12 is used for positioning, and the screw mounting holes 12a at the locations corresponding to the screw mounting holes 16a are housed and positioned.
  • the screw mounting hole 12a housed in the screw mounting hole 16a serves as a component mounting portion.
  • the screws 19 are fixed by fastening the screws 19 using the screw mounting holes 12a and the screw mounting holes 16a, and the optical fiber mounting parts 16 are fixed to the base plate 12 by soldering or the like. That is, in the case of the optical fiber mounting component 16, if only fixing is performed by fastening the screw 19 using the screw mounting hole 12a and the screw mounting hole 16a, it is assumed that the strength of the mounting location is not secured and the light coupling efficiency drops. Will be done. In order to prevent such a problem, the optical fiber mounting component 16 and the base plate 12 are further firmly fixed by solder or the like.
  • the screw mounting hole 16a can be used as a through hole, and another fastening member shown in FIG. 2 can be used instead of the screw 19.
  • fastening and fixing with general-purpose bolts B and nuts N can be exemplified.
  • the bolt B may be passed through the mounting hole 12a of the base plate 12 and the through hole provided in the height direction of the optical fiber mounting component 16, and the nut N may be fitted and fastened from the tip side of the bolt B.
  • the base plate 12 and the optical fiber mounting component 16 are fixed.
  • a washer W may be appropriately interposed between the fastening members that come into contact with the bolt B and the nut N.
  • the protrusion 12b of the base plate 12 is used for positioning, and the screw mounting hole 12a at a position corresponding to the screw mounting hole 11a provided in the pedestal 11c is housed and positioned.
  • the screw mounting hole 12a housed in the screw mounting hole 11a serves as a component mounting portion. After that, the screws 19 are fastened and fixed using the screw mounting holes 12a and the screw mounting holes 11a.
  • the component can be easily replaced. Therefore, it is more convenient to fix the DC electric interface component 11 to the base plate 12 only by fastening the screw 19 in terms of both assembly and subsequent replacement of the component as needed.
  • the screw mounting hole 11a can be used as a through hole, and fastening and fixing with bolts B and nuts can also be adopted.
  • the DC wiring board 11b may also be provided with a through hole so as to avoid the conductive pattern of the DC wiring board 11b and connect to the through hole provided in the height direction of the pedestal 11c.
  • the bolt B may be passed through the mounting hole 12a of the base plate 12, the pedestal 11c, and the through hole of the DC wiring plate 11b, and the nut N may be fitted and fastened from the tip side of the bolt B.
  • the base plate 12 and the DC electric interface component 11 are fixed.
  • a washer W may be appropriately interposed between the fastening members in which the bolt B and the nut N come into contact with each other.
  • the protrusion 12b of the base plate 12 is used for positioning, and the screw mounting holes 12a at the locations corresponding to the screw mounting holes 17a provided in the pedestal 17c are housed and positioned.
  • the screw mounting hole 12a housed in the screw mounting hole 17a serves as a component mounting portion.
  • the screws 19 are fastened using the screw mounting holes 12a and the screw mounting holes 17a for fixing.
  • the component can be easily replaced. Therefore, it is more convenient to fix the high-frequency electric interface component 17 to the base plate 12 only by fastening the screw 19 in terms of both assembly and subsequent replacement of the component as needed.
  • the screw mounting hole 17a can be used as a through hole, and fastening and fixing with bolts B and nuts can also be adopted.
  • the high frequency wiring board 17b may be provided with a through hole having the same diameter so as to avoid the conductive pattern of the high frequency wiring board 17b and connect to the through hole provided in the height direction of the pedestal 17c.
  • the bolt B may be passed through the mounting hole 12a of the base plate 12, the pedestal 17c, and the through hole of the high-frequency wiring plate 17b, and the nut N may be fitted and fastened from the tip side of the bolt B.
  • a washer W may be appropriately interposed between the fastening members in which the bolt B and the nut N come into contact with each other.
  • the optical module package 10A it is premised that the component parts are manufactured as separate units so that the required interface can be flexibly selected according to the device mounted on the base plate 12.
  • the interface selection becomes effective.
  • the optical module package 10A shown in FIG. 2 corresponds to an assembly completed image in which an optical interface is mounted at one location on the right, a high frequency portion is mounted at two locations above and below, and a DC portion is mounted at one location on the left as an electrical interface. Then, these components can be fixed only by fastening the fastening members, or can be further fixed by soldering and fixed by a simple fixing method of a different aspect.
  • the positions of the optical fiber mounting component 16 and the electrical interface component are easily determined by the screw mounting holes 12a and the positioning protrusions 12b on the base plate 12. Therefore, according to the optical module package 10A, it is possible to easily assemble and manufacture the components by assembling them separately and fixing them in different modes.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the detailed configuration of the above-mentioned optical module package 10A including the optical fiber 26 of the connecting component.
  • FIG. 4A is an overall plan view.
  • FIG. 4B is a side view of the DC electrical interface component 11 of FIG. 4A as viewed from the side.
  • the optical module package 10A is assembled and manufactured as shown in FIG. 2, and then the carrier 24 is delivered to the inside and the optical fiber mounting component 16 is optical. It is configured by attaching a fiber 26.
  • the carrier 24 is equipped with a direct current wiring board 21, an 8-channel laser array chip 22 in which an optical combiner is integrated, a lens 23, and a radio frequency (RF) wiring board 25.
  • RF radio frequency
  • the optical coupling power to the optical fiber 26 before attaching the optical fiber 26 was + 2 dBm at a laser current of 80 mA.
  • the optical coupling power after attaching the optical fiber 26 of the optical module package 10A was also examined under the same conditions, and it was found to be + 1.8 dBm, which was a good result without power fluctuation.
  • a comparative example is a product in which the optical fiber mounting component 16 is fixed only by fastening the screw 19 using the screw mounting hole 12a and the screw mounting hole 16a at the time of assembling and manufacturing the optical module package 10A. did.
  • the optical module package 10A according to the comparative example was also examined under the same conditions, the optical coupling power to the optical fiber 26 before the optical fiber 26 was attached was +2.4 dBm at a laser current of 80 mA.
  • the optical coupling power after attaching the optical fiber 26 of the optical module package 10A was also examined under the same conditions and found to be +0.4 dBm. This result indicates that the 2 dB light loss is increasing.
  • FIG. 5 is an external perspective view showing the configuration of an alternative component (high frequency electrical interface component 18) which is another example of the high frequency electrical interface component 17.
  • FIG. 5A is a perspective view of the high-frequency electrical interface component 18 from an obliquely upward direction on the front side.
  • FIG. 5B is a perspective view of the high-frequency electrical interface component 18 from an obliquely upward direction on the back side.
  • the high-frequency electrical interface component 18 includes a high-frequency wiring board 18b, a total of four high-frequency connectors 17 ′′, a high-frequency wiring board 18b, and each high-frequency connector 17 ′′. It is configured to include a pedestal 18c on which the above is mounted. However, the pedestal 18c may be equipped with either one of the high-frequency wiring board 17b and each high-frequency connector 17 ". The pedestal 18c here is also housed in the screw mounting hole 12a of the base plate 12. A screw mounting hole 18c is provided so as to serve as a component mounting portion.
  • the protrusion 12b of the base plate 12 is used for positioning, and the screw mounting hole 12a at a position corresponding to the screw mounting hole 18a provided in the pedestal 18c is housed and positioned.
  • the screws 19 are fixed by fastening the screws 19 using the screw mounting holes 12a and the screw mounting holes 18a, and are fixed to the base plate 12 by soldering as in the case of the fiber mounting component 16 described above.
  • a soldering pad is provided in advance for the portion corresponding to the position where the high-frequency electric interface component 18 of the base plate 12 is fixed and the portion of the bottom surface of the high-frequency electric interface component 18 to be soldered. It should be provided.
  • the screw mounting hole 12a is housed in the screw mounting hole 18a for positioning, and then the screw 19 is not used for fastening. It can also be.
  • the screw mounting hole 18a can be used as a through hole, and fastening and fixing with bolts B and nuts can be adopted instead of the screw 19.
  • the high frequency wiring board 18b may be provided with a through hole having the same diameter so as to avoid the conductive pattern of the high frequency wiring board 18b and connect to the through hole provided in the height direction of the pedestal 18c.
  • the bolt B may be passed through the mounting hole 12a of the base plate 12, the pedestal 18c, and the through hole of the high-frequency wiring plate 18b, and the nut N may be fitted and fastened from the tip side of the bolt B.
  • a washer W may be appropriately interposed between the fastening members in which the bolt B and the nut N come into contact with each other.
  • the high-frequency electric interface component 17 of the optical module package 10A is replaced with another high-frequency electric interface component 18, it can be positioned and assembled on the base plate 12 and fixed in a different manner. That is, since a total of four high-frequency connectors 17 "provided independently on the pedestal 18c are used here, it is preferable to adopt both fixing by fastening the fastening member and fixing by solder. If fixing is adopted, electrical and mechanical stability can be achieved at the time of connection to each high frequency connector 17 ′′ provided in the high frequency electric interface component 18.
  • the DC electrical interface component 11 is provided for fastening the fastening member, and the other fiber mounting component 16 and the high frequency electrical interface component 18 are used for both fixing by fastening the fastening member and fixing by soldering. Then, the other components are also fixed to the base plate 12. As a result, even if the number and installation positions differ depending on the device to be mounted, the convenience of mounting the device as it is is guaranteed.

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Abstract

搭載するデバイスによって、個数、設置の位置が異なっていても、そのままデバイスを搭載し得る利便性の高い光モジュール用パッケージ(10A)を提供する。パッケージ(10A)は、各デバイスが上面上に組み付けられるベース板(12)と、ベース板(12)の上面上に搭載される光ファイバ取り付け部品(16)と、ベース板(12)の上面上に搭載される直流電気インターフェース部品(11)、高周波電気インターフェース部品(17)と、を備える。光ファイバ取り付け部品(16)と電気インターフェース部品(11、17)とは、別々に作製され、ベース板(12)の上面上に別々に組み付けられて異なる態様で固定される。光ファイバ取り付け部品(16)は、ねじ(19)の締結による固定及び半田による固定、電気インターフェース部品(11、17)は、ねじ(19)の締結による固定に供される。

Description

光モジュール用パッケージ
 本発明は、光通信システムにおける光送受信機に適用される光モジュール用パッケージに関する。
 従来、光半導体チップ等のデバイス(部品)を搭載した光モジュールを作製する場合、光インターフェースとして光ファイバと、電気インターフェースとして金属端子又は高周波コネクタと、を必備としている。
 これらのデバイスの点数、大きさ、配置は、デバイス毎に異なるため、搭載するデバイスに適した光モジュール用のパッケージを作製しておく必要がある。このようなパッケージに光半導体チップを含むデバイスを搭載すれば、パッケージをモジュール化することができる。
 図1は、従来の光モジュール用パッケージ10の概略構成を例示した外観斜視図である。この光モジュール用パッケージ10は、ベース板2の主面上にデバイスを組み付けるためのインシュレータとして、部品組み付け枠3が取り付けられる。この部品組み付け枠3は、上面及び下面を欠いた側面のみによる長方形状の枠体で構成されている。
 部品の組み付けを具体的に説明すれば、部品組み付け枠3の短手方向の側面には、光ファイバを取り付けるための光ファイバ取り付け部6が設けられている。この光ファイバ取り付け部6は、部品組み付け枠3と一体化されて作製されても良いし、別部品として作製されてから部品組み付け枠3の短手方向の側面に設けられた専用の取り付け部に装着固定される形態としても良い。
 また、部品組み付け枠3の長手方向の一側面には、高周波コネクタ7が接続相手側のコネクタと接続可能なように露呈して備えられている。更に、部品組み付け枠3の長手方向の一側面と対向する他側面には、電気インターフェースとなる複数個の金属端子4を接続固定した直流(DC)配線板1が取り付けられている。金属端子4の直流配線板1への接続固定は、一般に部品組み付け枠3の長手方向の他側面の内側から直流配線板1を取り付けた後、直流配線板1の接続箇所へそれぞれ金属端子4を半田等により固定して行われる。
 尚、光送受信機に適用されるパッケージに搭載されるデバイスの一例には、CMOSデジタル/アナログ変換器(非特許文献1参照)が挙げられる。
 上述した光モジュール用パッケージ10の場合、搭載するデバイスによって、例えば光インターフェース、電気インターフェース等の個数、設置の位置が異なっている。このため、搭載するデバイスに適した光モジュール用パッケージをその都度、作製しなければならず、デバイスをそのまま搭載できない場合が多いという不便さの問題が解消されていない。
 本発明に係る実施形態は、上記問題点を解決するためになされたものである。本発明に係る実施形態の目的は、搭載するデバイスによって、個数、設置の位置が異なっていても、そのままデバイスを搭載し得る利便性の高い光モジュール用パッケージを提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明の一態様の光モジュール用パッケージは、複数個のデバイスが上面上に組み付けられるベース板と、デバイスとしてベース板の上面上に搭載される光ファイバ取り付け部品であり、当該ベース板と別個の光ファイバ取り付け部品と、デバイスとしてベース板の上面上に搭載される電気インターフェース部品であり、当該ベース板及び光ファイバ取り付け部品と別個の電気インターフェース部品と、を備えた光モジュール用パッケージであって、光ファイバ取り付け部品と電気インターフェース部品とは、それぞれベース板の上面上に別々に組み付けられて異なる態様で固定されていることを特徴とする。
 上記構成の光モジュール用パッケージは、搭載するデバイスによって、個数、設置の位置が異なっていても、そのままデバイスを搭載し得るため、利便性が高められる。
従来の光モジュール用パッケージの概略構成を例示した外観斜視図である。 本発明の実施形態1に係る光モジュール用パッケージの概略構成を例示した外観斜視図である。 図2に示す光モジュール用パッケージの部品構成を展開状態で例示した外観斜視図である。(a)はベース板の外観斜視図である。(b)は光ファイバ取り付け部品の外観斜視図である。(c)は直流電気インターフェース部品の外観斜視図である。(d)は高周波電気インターフェース部品の外観斜視図である。 図2に示す光モジュール用パッケージの細部構成について、接続部品の光ファイバを含めて例示した図である。(a)は全体の平面図である。(b)は(a)の直流電気インターフェース部品の側から見た側面図である。 図3(d)に示す高周波電気インターフェース部品の他の例となる代替部品の構成を示した外観斜視図である。(a)は正面側斜め上方向からの斜視図である。(b)は背面側斜め上方向からの斜視図である。
 以下、本発明の実施形態に係る光モジュール用パッケージについて、図面を参照して詳細に説明する。
(実施形態1)
 図2は、本発明の実施形態1に係る光モジュール用パッケージ10Aの概略構成を例示した外観斜視図である。図3は、この光モジュール用パッケージ10Aの部品構成を展開状態で例示した外観斜視図である。図3(a)はベース板12の外観斜視図である。図3(b)は光ファイバ取り付け部品16の外観斜視図である。図3(c)は直流電気インターフェース部品11の外観斜視図である。図3(d)は高周波電気インターフェース部品17の外観斜視図である。
 各図を参照すれば、実施形態1に係る光モジュール用パッケージ10Aは、複数個(ここでは4個とする)のデバイス(部品)が長方形状のベース板12の上面上に組み付けられて固定されている。この構成により、ベース板12を基板としている。即ち、光モジュール用パッケージ10Aは、ベース板12の上面上に搭載されるデバイスの光ファイバ取り付け部品16と、ベース板12の上面上に搭載されるデバイスの電気インターフェース部品(11、17)と、を備えて構成される。
 このうち、光ファイバ取り付け部品16は、ベース板12における短手方向の一側面付近に設けられる。また、ベース板12の短手方向の一側面と対向する他側面付近には、電気インターフェース部品の一種である直流電気インターフェース部品11が設けられる。更に、ベース板12における長手方向の一側面付近、及びその一側面と対向する他側面付近には、電気インターフェース部品の別種である高周波電気インターフェース部品17がそれぞれ設けられる。この結果、光モジュール用パッケージ10Aは、ベース板12の上面上に、光ファイバ取り付け部品16と、直流電気インターフェース部品11と、一対の高周波電気インターフェース部品17と、を備えて構成される。
 ところで、光ファイバ取り付け部品16と電気インターフェース部品(直流電気インターフェース部品11、高周波電気インターフェース部品17)とは、別々に作製される。そして、これらのデバイスは、ベース板12の上面上に別々に組み付けられて異なる態様で固定される。各デバイスの組み付けから固定に至るまでの過程の詳細については、図2中に示す締結部材としてのねじ19又はボルトB及びナットN(適宜ワッシャWを介在させる)と合わせ、後文で詳述する。
 以下は、部品構成の細部を説明する。図3(a)を参照すれば、ベース板12の上面(主面)は、所定箇所に各デバイスの取り付け位置を決める位置決め用の突起12bを備えている。ここでの各デバイスは、光ファイバ取り付け部品16、直流電気インターフェース部品11、及び高周波電気インターフェース部品17を示すものである。尚、この位置決め用の突起12bは、光ファイバ取り付け部品16と電気インターフェース部品(直流電気インターフェース部品11、高周波電気インターフェース部品17)との何れか一方を位置決めするものであっても良い。
 また、ベース板12には、位置決め後のデバイスを締結部材の一例であるねじ19により締結して固定するためのねじ取り付け穴12aが総計8個設けられている。ねじ取り付け穴12aを用いての取り付け対象は、各デバイスが該当する。但し、例えば光ファイバ取り付け部品16については、ねじの締結による固定以外に半田による固定を併用する形態にできる。こうした場合には、ベース板12の光ファイバ取り付け部品16を固定する位置に該当する箇所と光ファイバ取り付け部品16の底面の半田付けに供される箇所とに対して、予め半田付け用のパッドを設けておけば良い。尚、ねじ取り付け穴12aについては、必ずしも全てねじ19を使用する必要はなく、デバイスの種別によって、適宜使用しない形態にすることも可能である。ベース板12のねじ取り付け穴12aは、組み付けられるデバイスの種類、個数によるが、4箇所以上備えられることが好ましい。
 図3(b)を参照すれば、光ファイバ取り付け部品16は、単品として、ベース板12のねじ取り付け穴12aに対応する位置にねじ取り付け穴16aが設けられて構成される。このねじ取り付け穴16aは、ベース板12のねじ取り付け穴12aの周囲の高さを持つ壁部を収納してねじ19による締結を行わせるために内部の壁部にねじ山が設けられている。ねじ取り付け穴16aは、ベース板12のねじ取り付け穴12aを収納することにより、ベース板12の位置決め用の突起12bと共に、ベース板12への位置決めをする役割を担う。但し、光ファイバ取り付け部品16のベース板12に対する固定は、半田を用いて実施するため、ねじ取り付け穴16aにねじ取り付け穴12aを収納して位置決めした後、ねじ19を用いた締結を行わないようにしても良い。
 図3(c)を参照すれば、直流電気インターフェース部品11は、単体として、金属端子14と、直流配線板11bと、金属端子14及び直流配線板11bを搭載する台座11cと、を備えて構成される。但し、台座11cには、金属端子14と直流配線板11bとのうちの何れか一方を搭載する形態としても良い。また、台座11cのベース板12側の底面における隔てられた2箇所には、ベース板12に設けられたねじ取り付け穴12aの周囲の高さを持つ壁部を収納可能なねじ取り付け穴11aが設けられている。このねじ取り付け穴11aについても、内部の壁部にねじ山が設けられている。即ち、ねじ取り付け穴11aは、ベース板12に設けられたねじ取り付け穴12aの位置に対応し、ねじ取り付け穴12aを収納した状態でねじ19による締結に供される。
 また、直流電気インターフェース部品11では、台座11cの上面に搭載された直流配線板11bの接続箇所に対して、半田等により金属端子14がそれぞれ接続されている。図3(c)に示す例では、総計16箇所の接続箇所に総計16個の金属端子14が接続された状態を示す。直流配線板11bの接続箇所、及び金属端子14の総数は、あくまでも一例であり、要求される通信機能を満たすような複数であれば、任意に変更可能である。
 図3(d)を参照すれば、高周波電気インターフェース部品17は、単体として、高周波配線板17bと、高周波コネクタ17´と、高周波配線板17b及び高周波コネクタ17´を搭載する台座17cと、を備えて構成される。但し、台座17cには、高周波配線板17bと高周波コネクタ17´とのうちの何れか一方を搭載する形態としても良い。尚、図3(d)中には、台座11cの上面の一側面側に高周波コネクタ17´を搭載するための高周波コネクタ搭載部17dを示している。高周波コネクタ搭載部17dに装着される高周波コネクタ17´については、図2中に示している。
 また、台座17cのベース板12側の底面における隔てられた2箇所には、ベース板12のねじ取り付け穴12aの周囲の高さを持つ壁部を収納可能なねじ取り付け穴17aが設けられている。このねじ取り付け穴17aについても、内部の壁部にねじ山が設けられている。即ち、ねじ取り付け穴17aは、ベース板12に設けられたねじ取り付け穴12aの位置に対応し、ねじ取り付け穴12aを収納した状態でねじ19による締結に供される。
 更に、高周波電気インターフェース部品17では、台座11cの上面の一側面側に設けた高周波コネクタ搭載部17dにおいて、台座17cの上面に搭載された高周波配線板17bの接続箇所が露呈されている。この高周波コネクタ搭載部17dに高周波コネクタ17´を装着し、接続状態としたのが図2に示される外観の様子である。高周波電気インターフェース部品17は、高周波コネクタ17´の4チャネル分の高周波インターフェースとなるものである。但し、高周波電気インターフェース部品17の細部構造は、高周波コネクタ17´の細部形状と同様に省略して示している。
 以上に説明した実施形態1に係る光モジュール用パッケージ10Aは、搭載するデバイスによって、個数、設置の位置が異なっていても、そのままデバイスを搭載し得る利便性の高い機能を持つ。即ち、ベース板12の上面上に設けられた位置決め用の突起12b及びねじ取り付け穴12aを利用して各デバイスを位置決めし、別々に組み付けて異なる態様で固定すれば、モジュール化することが可能になる。
 具体的に云えば、光ファイバ取り付け部品16については、ベース板12の突起12bを位置決め用として利用すると共に、ねじ取り付け穴16aに対応する箇所のねじ取り付け穴12aを収納して位置決めする。ねじ取り付け穴16aに収納されるねじ取り付け穴12aは、部品取り付け部として働くことになる。この後は、ねじ取り付け穴12a及びねじ取り付け穴16aを用いたねじ19の締結による固定を行うと共に、光ファイバ取り付け部品16をベース板12へ半田等により固定する。即ち、光ファイバ取り付け部品16の場合、ねじ取り付け穴12a及びねじ取り付け穴16aを用いたねじ19の締結による固定のみとすると、取り付け箇所の強度が確保されずに光の結合効率が落ちる場合が想定される。こうした問題を防止するため、更に光ファイバ取り付け部品16及びベース板12を半田等により強固に固定するようにしている。
 尚、光ファイバ取り付け部品16において、光ファイバ取り付け箇所以外のスペースに余裕があれば、ねじ取り付け穴16aを貫通穴とし、ねじ19に代えて図2中に示される別の締結部材も採用できる。例えば、汎用的なボルトB及びナットNによる締結固定を例示できる。この場合、ベース板12の取り付け穴12aと光ファイバ取り付け部品16の背高方向に設けた貫通穴とにボルトBを通し、ボルトBの先端側からナットNを嵌め込んで締結すれば良い。これにより、ベース板12及び光ファイバ取り付け部品16を固定する形態となる。このとき、ボルトB及びナットNに接触する締結部材間には、適宜ワッシャWを介在させても良い。
 直流電気インターフェース部品11については、ベース板12の突起12bを位置決め用として利用すると共に、台座11cに設けられたねじ取り付け穴11aに対応する箇所のねじ取り付け穴12aを収納して位置決めする。ねじ取り付け穴11aに収納されるねじ取り付け穴12aは、部品取り付け部として働くことになる。この後は、ねじ取り付け穴12a及びねじ取り付け穴11aを用いて、ねじ19の締結による固定を行う。直流電気インターフェース部品11の場合、部品交換を簡易にできることが望ましい。従って、直流電気インターフェース部品11のベース板12への固定は、ねじ19の締結のみで行う方が組み立てとその後の必要に応じた部品交換との双方で便宜が図られる。
 尚、直流電気インターフェース部品11において、直流配線板11bの導電パターンのスペースに余裕があれば、ねじ取り付け穴11aを貫通穴とし、ボルトB及びナットNによる締結固定も採用できる。この場合、直流配線板11bの導電パターンを避け、台座11cの背高方向に設けた貫通穴に繋がるように、直流配線板11bにも貫通穴を設ければ良い。そして、ベース板12の取り付け穴12aと台座11c及び直流配線板11bの貫通穴とにボルトBを通し、ボルトBの先端側からナットNを嵌め込んで締結すれば良い。これにより、ベース板12及び直流電気インターフェース部品11を固定する形態となる。ここでも、ボルトB及びナットNが接触する締結部材間には、適宜ワッシャWを介在させても良い。
 高周波電気インターフェース部品17については、ベース板12の突起12bを位置決め用として利用すると共に、台座17cに設けられたねじ取り付け穴17aに対応する箇所のねじ取り付け穴12aを収納して位置決めする。ねじ取り付け穴17aに収納されるねじ取り付け穴12aは、部品取り付け部として働くことになる。この後は、ねじ取り付け穴12a及びねじ取り付け穴17aを用いたねじ19の締結による固定を行う。高周波電気インターフェース部品17の場合も、部品交換を簡易にできることが望ましい。従って、高周波電気インターフェース部品17のベース板12への固定は、ねじ19の締結のみで行う方が組み立てとその後の必要に応じた部品交換との双方で便宜が図られる。
 尚、高周波電気インターフェース部品17においても、高周波配線板17bの導電パターンのスペースに余裕があれば、ねじ取り付け穴17aを貫通穴とし、ボルトB及びナットNによる締結固定も採用できる。この場合、高周波配線板17bの導電パターンを避け、台座17cの背高方向に設けた貫通穴に繋がるように、高周波配線板17bにも同径の貫通穴を設ければ良い。そして、ベース板12の取り付け穴12aと台座17c及び高周波配線板17bの貫通穴とにボルトBを通し、ボルトBの先端側からナットNを嵌め込んで締結すれば良い。これにより、ベース板12及び高周波電気インターフェース部品17を固定する形態となる。ここでも、ボルトB及びナットNが接触する締結部材間には、適宜ワッシャWを介在させても良い。
 ところで、高周波電気インターフェース部品17の場合にも、使用周波数帯域を考慮すれば、結合効率が落ちる事態を回避する対策を施すことが望ましい。しかし、高周波電気インターフェース部品17の場合には、台座17cの上面の高周波コネクタ搭載部17dに対して高周波コネクタ17´が着脱される構造となるため、装着時の接続精度が高く保持され、結合効率が落ちることは殆ど無く、問題を生じない。
 このように、光モジュール用パッケージ10Aによれば、ベース板12へ搭載するデバイスに応じて柔軟に必要なインターフェースを選択できるように、構成部品をそれぞれ別の単体で作製することを前提としている。特に、デバイスが光半導体チップである場合には、インターフェースの選択が有効になる。例えば、図2に示す光モジュール用パッケージ10Aは、光インターフェースが右に一箇所、電気インターフェースとして、高周波部分が上下に二箇所、直流部分が左に一箇所搭載された組立完成イメージに該当する。そして、これらの構成部品を締結部材の締結による固定のみか、或いは更に半田による固定を実施し、異なる態様の簡易な固定手法で固定することができる。これに先立ち、光ファイバ取り付け部品16と電気インターフェース部品との位置は、ベース板12におけるねじ取り付け穴12aと位置決め用の突起12bとによって、簡易に決められる。このため、光モジュール用パッケージ10Aによれば、構成部品を別々に組み付けて異なる態様で固定しての組み立て作製を、簡単に行うことができる。
 図4は、上述した光モジュール用パッケージ10Aの細部構成について、接続部品の光ファイバ26を含めて例示した図である。図4(a)は全体の平面図である。図4(b)は図4(a)の直流電気インターフェース部品11の側から見た側面図である。
 図4(a)及び図4(b)を参照すれば、この光モジュール用パッケージ10Aは、図2のように組み立て作製した後、内部にキャリア24を納入すると共に、光ファイバ取り付け部品16に光ファイバ26を取り付けて構成される。キャリア24には、直流配線板21、光合波器が集積された8チャネルレーザアレイチップ22、レンズ23、及びラジオ周波数(RF)配線板25が搭載されている。
 この実施形態1に係る光モジュール用パッケージ10Aについて、光ファイバ26を取り付ける前の光ファイバ26への光結合パワーは、レーザ電流80mA時で+2dBmであった。この光モジュール用パッケージ10Aの光ファイバ26を取り付けた後の光結合パワーについても、同様の条件で調べたところ、+1.8dBmであり、パワー変動のない良好な結果となることが判った。
 これに対し、光モジュール用パッケージ10Aの組み立て作製時に、光ファイバ取り付け部品16について、ねじ取り付け穴12a及びねじ取り付け穴16aを用いたねじ19の締結による固定のみを行った場合の製品を比較例とした。比較例に係る光モジュール用パッケージ10Aについても、同様な条件で調べたところ、光ファイバ26を取り付ける前の光ファイバ26への光結合パワーは、レーザ電流80mA時で+2.4dBmであった。この光モジュール用パッケージ10Aの光ファイバ26を取り付けた後の光結合パワーについても、同様の条件で調べたところ、+0.4dBmであることが判った。この結果は、2dB光損失が増加していることを示している。
 上述した結果からは、ベース板12に搭載するデバイスの全てをねじ19の締結により固定しただけでは、ファイバ取り付け部品16の取り付け箇所の強度が十分に確保されずに光の結合効率が落ちる問題を生じることが判明した。この点は、ボルトB及びナットNによる締結による固定を行った場合にも、同様であると類推される。従って、実施形態1に係る光モジュール用パッケージ10Aの場合のように、ベース板12の上面上で各デバイスを位置決めし、別々に組み付けを行って異なる態様で固定する手法を適用すれば良い。そこで、実施形態1に係る光モジュール用パッケージ10Aでは、ファイバ取り付け部品16のベース板12への取り付け固定については、締結部材の締結による固定及び半田による固定を実施するようにした。また、電気インターフェース部品(直流電気インターフェース部品11、高周波電気インターフェース部品17)のベース板12への取り付け固定については、締結部材の締結による固定を実施するようにした。
 図5は、高周波電気インターフェース部品17の他の例となる代替部品(高周波電気インターフェース部品18)の構成を示した外観斜視図である。図5(a)は、高周波電気インターフェース部品18の正面側斜め上方向からの斜視図である。図5(b)は、高周波電気インターフェース部品18の背面側斜め上方向からの斜視図である。
 図5(a)及び図5(b)を参照すれば、この高周波電気インターフェース部品18は、高周波配線板18bと、総数4個の高周波コネクタ17″と、高周波配線板18b及び各高周波コネクタ17″を搭載する台座18cと、を備えて構成される。但し、台座18cには、高周波配線板17bと各高周波コネクタ17″とのうちの何れか一方を搭載する形態としても良い。ここでの台座18cにおいても、ベース板12のねじ取り付け穴12aに収納されて部品取り付け部として働くねじ取り付け穴18cが設けられる。
 この高周波電気インターフェース部品18については、ベース板12の突起12bを位置決め用として利用すると共に、台座18cに設けられたねじ取り付け穴18aに対応する箇所のねじ取り付け穴12aを収納して位置決めする。この後は、ねじ取り付け穴12a及びねじ取り付け穴18aを用いたねじ19の締結による固定を行うと共に、上述したファイバ取り付け部品16の場合のように、半田によりベース板12へ固定する。この場合にも、ベース板12の高周波電気インターフェース部品18を固定する位置に該当する箇所と高周波電気インターフェース部品18の底面の半田付けに供される箇所とに対して、予め半田付け用のパッドを設けておけば良い。但し、高周波電気インターフェース部品18のベース板12に対する固定は、半田を用いて実施するため、ねじ取り付け穴18aにねじ取り付け穴12aを収納して位置決めした後、ねじ19を用いた締結を行わないようにすることもできる。
 高周波電気インターフェース部品18についても、高周波配線板18bの導電パターンのスペースに余裕があれば、ねじ取り付け穴18aを貫通穴とし、ねじ19に代えてボルトB及びナットNによる締結固定も採用できる。この場合、高周波配線板18bの導電パターンを避け、台座18cの背高方向に設けた貫通穴に繋がるように、高周波配線板18bにも同径の貫通穴を設ければ良い。そして、ベース板12の取り付け穴12aと台座18c及び高周波配線板18bの貫通穴とにボルトBを通し、ボルトBの先端側からナットNを嵌め込んで締結すれば良い。これにより、ベース板12及び高周波電気インターフェース部品18を固定する形態となる。ここでも、ボルトB及びナットNが接触する締結部材間には、適宜ワッシャWを介在させても良い。
 このように、光モジュール用パッケージ10Aの高周波電気インターフェース部品17を他の高周波電気インターフェース部品18に代替しても、ベース板12に位置決めして組み付け、異なる態様で固定することができる。即ち、ここでは、台座18cに独立して設けられた総数4個の高周波コネクタ17″を利用するため、締結部材の締結による固定と半田による固定との双方を採用することが好ましい。こうした組み付け・固定を採用すれば、高周波電気インターフェース部品18に備えられる各高周波コネクタ17″への接続時に電気的・機械的な安定が図られる。
 係る形態では、直流電気インターフェース部品11のみが締結部材の締結に供され、その他のファイバ取り付け部品16及び高周波電気インターフェース部品18が締結部材の締結による固定と半田による固定との両方に供される。そして、その他の構成部品も合わせてベース板12に固定される形態となる。この結果、搭載するデバイスによって、個数、設置の位置が異なっていても、そのままデバイスを搭載し得る利便性の高さが保証される。

Claims (7)

  1.  複数個のデバイスが上面上に組み付けられるベース板と、
     前記デバイスとして前記ベース板の上面上に搭載される光ファイバ取り付け部品であり、当該ベース板と別個の光ファイバ取り付け部品と、
     前記デバイスとして前記ベース板の上面上に搭載される電気インターフェース部品であり、当該ベース板及び前記光ファイバ取り付け部品と別個の電気インターフェース部品と、
    を備えた光モジュール用パッケージであって、
     前記光ファイバ取り付け部品と前記電気インターフェース部品とは、それぞれ前記ベース板の上面上に別々に組み付けられて異なる態様で固定されている
     ことを特徴とする光モジュール用パッケージ。
  2.  前記光ファイバ取り付け部品は、半田により前記ベース板に固定されている
     ことを特徴とする請求項1記載の光モジュール用パッケージ。
  3.  前記ベース板は、前記光ファイバ取り付け部品と前記電気インターフェース部品との少なくとも何れか一方についての取り付け位置を決める位置決め用の突起を備えた
     ことを特徴とする請求項1記載の光モジュール用パッケージ。
  4.  前記ベース板は、前記光ファイバ取り付け部品と前記電気インターフェース部品との少なくとも何れか一方を取り付けるための部品取り付け部を4つ以上備えた
     ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光モジュール用パッケージ。
  5.  前記部品取り付け部は、締結部材の締結による固定に供される
     ことを特徴とする請求項4記載の光モジュール用パッケージ。
  6.  前記電気インターフェース部品は、
     高周波配線板と、高周波コネクタと、前記高周波配線板及び前記高周波コネクタのうちの少なくとも一方を搭載する台座と、
     を備えた
     ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光モジュール用パッケージ。
  7.  前記電気インターフェース部品は、
     金属端子と、直流配線板と、前記金属端子及び前記直流配線板のうちの少なくとも一方を搭載する台座と、
     を備えた
     ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光モジュール用パッケージ。
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