WO2022029941A1 - 光モジュール - Google Patents

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fiber
optical fiber
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百合子 川村
貴 山田
悠介 那須
雄一郎 伊熊
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3616—Holders, macro size fixtures for mechanically holding or positioning fibres, e.g. on an optical bench
    • G02B6/362—Vacuum holders for optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4439—Auxiliary devices
    • G02B6/444—Systems or boxes with surplus lengths

Definitions

  • the present invention relates to an optical module which is an optical communication component that transmits and processes high-frequency electric signals and optical signals.
  • BGA Ball Grid Array
  • the BGA package is mounted on the board by reflow mounting. Therefore, it can be expected that the mounting cost will be reduced as compared with the case where the side-mounted pin package and the flexible printed wiring board (FPC) package used in the conventional optical module are mounted by soldering.
  • FPC flexible printed wiring board
  • the optical module with an optical fiber has a configuration in which the optical fiber is optically coupled to the optical waveguide chip built in the optical device.
  • the optical module with an optical fiber has a configuration in which the optical fiber is optically coupled to the optical waveguide chip built in the optical device.
  • Patent Document 1 there is a technique (see Patent Document 1) in which an optical fiber is wound and attached to an optical fiber extra length storage portion provided in the middle of each receptacle between a receptacle configuration surface and an optical circuit arrangement surface while rotating the optical fiber in a coil shape. Proposed. Further, there is known a technique of pressing an optical fiber against a wall structure provided in a housing of an optical connector or a grip portion of an optical fiber and accommodating the optical fiber by the restoring force of the optical fiber (see Patent Document 2). The technique of storing the optical fiber coupled to the optical device using the latter wall structure is easier to store the optical fiber than the case of attaching the optical fiber to the optical fiber extra length storage portion while rotating the optical fiber. It is attracting attention because of its convenience.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the basic structure of the optical module 600 using the conventional wall structure.
  • FIG. 1A is a top view of the optical module 600.
  • FIG. 1B is a side view of the optical module 600.
  • FIG. 1 (c) is an end view of the optical module 600 in a cross section in the Ic-Ic direction in FIG. 1 (a).
  • the optical module 600 has a structure in which an optical device 100 with an optical fiber 300 is attached to and mounted on a fiber holding carrier 400 having a flat plate-shaped substrate.
  • the optical device 100 incorporates, for example, an optical IC chip 200 as an optical waveguide chip, and an optical fiber 300 is optically coupled to the optical IC chip 200 so as to be connected and held.
  • a pair of wall portions 410 are erected on the upper surface side of the fiber holding carrier 400 so as to face each other near the long edge thereof, and the optical device 100 is attached and fixed to the lower surface side of the fiber holding carrier 400. Will be done.
  • the extra length portion of the optical fiber 300 extending from the optical device 100 is routed between the pair of wall portions 410 and stored.
  • the extra length portion of the optical fiber 300 is fixed between the pair of wall portions 410 by the restoring force of the optical fiber 300 when the optical fiber 300 is pressed against the pair of wall portions 410.
  • the pickup region EP shown by a circular dotted line in the center of the upper surface of the fiber holding carrier 400 shown in FIG. 1A is automatically adsorbed by a device on which the optical module 600 is mounted for surface mounting. , Used for transporting.
  • the extra length portion is made smaller on the opposite surface (upper surface) side of the fiber holding carrier 400 to which the optical device 100 is attached. Can be stored. Therefore, the pickup region EP in the central portion on the upper surface side of the fiber holding carrier 400 can be used and automatically adsorbed and conveyed by the mounting device.
  • the pickup area EP is adsorbed by a pickup tool or the like of the on-board device.
  • An object of the embodiment of the present invention is to provide an optical module having a structure capable of preventing an extra length portion of an optical fiber to be housed from entering a pickup region for mounting a component.
  • one aspect of the present invention is an optical device including an optical waveguide chip, an optical fiber optically coupled to the optical waveguide chip, and an optical device attached to the optical device to provide a pickup region for light.
  • An optical module including a fiber holding carrier for holding a fiber, characterized in that the fiber holding carrier is provided with a protrusion for preventing the optical fiber from entering the pickup region.
  • an optical module having a structure capable of preventing the optical fiber from entering the pickup region for automatic adsorption by the on-board device.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which showed the basic structure of the optical module using the conventional wall structure.
  • FIG. 1 is a top view of an optical module.
  • B is a side view of an optical module.
  • C is a cross-sectional view of the optical module in the Ic-Ic direction in (a). It is a schematic diagram which showed the basic structure of the optical module which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • (A) is a top view of an optical module.
  • (B) is a side view of an optical module.
  • (C) is an end view of the optical module in the direction of IIc-IIc in (a). It is a schematic diagram which showed the basic structure of the optical module which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • (A) is a top view of an optical module.
  • (B) is a side view of an optical module.
  • (C) is a cross-sectional view of the optical module in the direction of IIIc-IIIc in (a). It is a schematic diagram which showed the basic structure of the optical module which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • (A) is a top view of an optical module.
  • (B) is a side view of an optical module.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the basic structure of the optical module 600A according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a top view of the optical module 600A.
  • FIG. 2B is a side view of the optical module 600A.
  • FIG. 2C is an end view of the optical module 600A in the direction of IIc-IIc in FIG. 2A.
  • optical device 100 with the optical fiber 300 is attached to and mounted on the fiber holding carrier 400 having a flat plate-shaped substrate. It has become.
  • the optical device 100 has a built-in optical IC chip 200, and the optical fiber 300 is optically coupled to the optical IC chip 200 so as to be connected and held.
  • a pair of wall portions 410 are erected on the upper surface side of the fiber holding carrier 400 so as to face each other near the long edge thereof, and the optical device 100 is attached and fixed to the lower surface side of the fiber holding carrier 400. Will be done.
  • a cylindrical protrusion portion having a circular region substantially in the center of the upper surface of the fiber holding carrier 400 and having a dedicated pickup region EP1 secured in the entire pickup region EP for automatic suction by the mounting device.
  • the protrusion 420 has the same height as the pair of wall portions 410 in the direction perpendicular to the pickup region EP, and has a flat top surface 420a at the top in the height.
  • the surface 420a is the dedicated pickup area EP1.
  • the top surface 420a of the protrusion 420 is used as the pickup region EP1 that replaces the existing pickup region EP.
  • the pickup region EP1 is located directly above the pickup region EP on the upper surface of the fiber holding carrier 400 and has the same area. Therefore, the top surface 420a of the protrusion 420 has a flat structure sufficient for picking up. That is, again, the pickup region EP1 is used for mounting the optical module 600A for surface mounting and automatically sucking and transporting the optical module 600A by the mounting device.
  • the optical device 100 be attached to the fiber holding carrier 400 in an adhesive structure from the viewpoint of ease of removal and configuration. Further, instead of the adhesive structure, an optical device other than the carrier or the optical device 100, or a mechanical clamp structure provided on another member may be applied.
  • a pair of facing wall portions 410 are provided on the surface of the fiber holding carrier 400 opposite to the surface on which the optical device 100 is attached. Therefore, in the state after the optical device 100 is attached to the fiber holding carrier 400, the extra length portion of the optical fiber 300 extending from the optical device 100 is routed between the pair of wall portions 410 and stored. At this time, the extra length portion including the tip portion of the optical fiber 300 is held in the storage area of the fiber holding carrier 400 by the restoring force generated by being pressed against the pair of wall portions 410. Further, in this holding state, the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 can be arranged along the outer periphery of the protrusion 420. As a result, the extra length portion including the tip portion of the optical fiber 300 is compactly housed and fixed between the pair of wall portions 410 and the protrusions 420.
  • the extra length portion is the opposite surface (upper surface) of the fiber holding carrier 400 to which the optical device 100 is attached. Can be miniaturized and stored on the side. Therefore, the top surface 420a of the protrusion 420 in the central portion on the upper surface side of the fiber holding carrier 400 can be used as the pickup region EP1 and can be automatically adsorbed and conveyed by the mounting device.
  • the pickup area EP1 here is also attracted by the pickup tool or the like of the on-board device.
  • a cylindrical protrusion 420 is provided on the entire existing pickup region EP on the upper surface of the fiber holding carrier 400, and the top surface 420a of the protrusion 420 is used as a dedicated pickup region EP1.
  • the outer peripheral wall of the protrusion 420 allows the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 to enter the dedicated pickup area EP1. Intrusion can be effectively prevented. As a result, it is possible to sufficiently prevent the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 from entering the dedicated pickup region EP1 for automatic suction by the mounting device.
  • the wall structure of the protrusion 420 has a cylindrical shape is shown.
  • the extra length portion of the optical fiber 300 is also a dedicated pickup. It is possible to prevent the region EP1 from invading.
  • the protrusion it is desirable that the portion 420 has a cylindrical shape.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the basic structure of the optical module 600B according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a top view of the optical module 600B.
  • FIG. 3B is a side view of the optical module 600B.
  • FIG. 3 (c) is an end view of the optical module 600B in the direction of IIIc-IIIc in FIG. 3 (a).
  • a hollow cylindrical protrusion 430 is provided on the peripheral edge of the pickup region EP instead of the cylindrical protrusion 420 of the optical module 600A. It is provided. Then, as shown in FIGS. 3A and 3C, a dedicated pickup region EP2 is secured inside the cylindrical protrusion 430 on the upper surface of the fiber holding carrier 400. Since the dedicated pickup area EP2 has a smaller area than the pickup area EP due to the presence of the hollow cylindrical protrusion 430, it is sufficiently flattened so that it can receive the suction force required for vacuum suction. Must have been.
  • the dedicated pickup region EP2 can be regarded as the pickup region EP corresponding to the hollow portion in the cylindrical protrusion 430 of the wall structure.
  • the hollow cylindrical protrusion 430 has the same height as the pair of wall portions 410 in the direction perpendicular to the pickup region EP.
  • Other components of the optical module 600B are the same as those of the optical module 600A.
  • the hollow cylindrical protrusion 430 is effective when the fiber holding carrier 400 is manufactured by resin molding.
  • the reason is that when a wall structure having a cylindrical protrusion 420 is created by resin molding as in the case of the first embodiment, the cylindrical protrusion 420 due to the difference in the thickness of the wall structure between the protrusion 420 and the wall 410.
  • a depression may be formed on the top surface 420a of the surface. If a depression is formed on the top surface 420a of the protrusion 420, the flatness may be impaired and problems such as poor adsorption and dropping during transportation may occur.
  • the dedicated pickup area EP2 is partitioned by the presence of the hollow cylindrical protrusion 430, but basically the area of the existing pickup area EP is narrowed, so that the protrusion is formed. It is not easily affected by the formation of 430.
  • the extra length portion is the opposite surface (upper surface) of the fiber holding carrier 400 to which the optical device 100 is attached.
  • the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 is arranged along the outer periphery of the protrusion 430. Therefore, the hollow portion inside the protrusion 430 in the central portion on the upper surface side of the fiber holding carrier 400 is used as the pickup region EP2, and can be automatically adsorbed and conveyed by the mounting device.
  • the pickup area EP2 here is also attracted by the pickup tool or the like of the on-board device.
  • a hollow cylindrical protrusion 430 is provided on the peripheral edge of the existing pickup region EP on the upper surface of the fiber holding carrier 400, and the inside of the protrusion 430 is dedicated to the pickup region EP2. It is supposed to be. Therefore, even if an impact is applied from the outside and the storage position of the optical fiber 300 changes to some extent, the outer peripheral wall of the protrusion 430 allows the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 to enter the dedicated pickup area EP2. Intrusion can be effectively prevented. As a result, it is possible to sufficiently prevent the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 from entering the dedicated pickup region EP2 for automatic suction by the mounting device.
  • FIG. 4 is a schematic view showing the basic structure of the optical module 100C according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a top view of the optical module 100C.
  • FIG. 4B is a side view of the optical module 100C.
  • the peripheral portion of the pickup region EP has a cylindrical local shape separated by four cuts 450.
  • Four protrusions 440 are provided.
  • a dedicated pickup region EP2 is secured inside each protrusion 440 having a cylindrical local shape on the upper surface of the fiber holding carrier 400.
  • the dedicated pickup area EP2 also has a smaller area than the pickup area EP due to the presence of each protrusion 440 having a cylindrical local shape, and is therefore sufficiently flat so that the suction force required for vacuum suction can be received. It needs to be made.
  • Each protrusion 440 having a cylindrical local shape has the same height as the pair of wall portions 410 in the direction perpendicular to the pickup region EP.
  • Other components of the optical module 600C are the same as those of the optical module 600A.
  • Each protrusion 440 having a cylindrical local shape is effective when the optical device 100 is adhesively fixed to the fiber holding carrier 400.
  • the reason is that after the optical module 600C is surface-mounted, when the fiber holding carrier 400 is removed, the fiber holding carrier 400 can be removed by entwining the protrusion portion of another jig with the cut 450 and rotating the carrier 400. Because. As a result, the removal work that does not depend on the manual work of the worker becomes possible, and the convenience is enhanced.
  • this optical module 100C a configuration has been described in which four cuts 450 are provided in a cross shape and four cylindrical locally shaped protrusions 440 are provided. However, if the number is such that rotation removal work is possible, other than that. You may apply the number of.
  • the extra length portion is the opposite surface of the fiber holding carrier 400 to which the optical device 100 is attached. Can be miniaturized and stored on the upper surface) side.
  • the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 the tip portion of the surplus length portion of the optical fiber 300 is arranged along the outer periphery of the protrusion 440. Therefore, the hollow portion inside each protrusion 440 in the central portion on the upper surface side of the fiber holding carrier 400 is used as the pickup region EP2, and can be automatically adsorbed and conveyed by the mounting device.
  • the pickup area EP2 here is also attracted by the pickup tool or the like of the on-board device.
  • each protrusion 440 having a cylindrical local shape is provided on the peripheral portion of the existing pickup region EP on the upper surface of the fiber holding carrier 400, and the inside of each protrusion 440 is a dedicated pickup region. It is EP2. Therefore, even if an impact is applied from the outside and the storage position of the optical fiber 300 changes to some extent, the outer peripheral wall of each protrusion 440 enters the dedicated pickup area EP2 at the tip of the extra length portion of the optical fiber 300. Can be effectively prevented from invading. As a result, it is possible to sufficiently prevent the tip portion of the extra length portion of the optical fiber 300 from entering the dedicated pickup area EP2 for mounting the component.
  • the wall structure in which the extra length portion of the optical fiber 300 is pressed against the pair of wall portions 410 and is stored in a small size is shown.
  • the optical fiber 300 is sandwiched between the groove structures. It may be configured to store the extra length part of.
  • a claw structure may be provided for this purpose. In this case, the claw structure is provided in the direction perpendicular to the height direction of the wall portion 410.
  • a configuration in which one long optical fiber 300 is connected to the optical IC chip 200 is illustrated.
  • a plurality of optical fibers 300 are connected to the optical IC chip 200, and the extra length portion of each optical fiber 300 is accommodated in the extra length portion of each optical fiber 300 on the upper surface of the fiber holding carrier 400. It may be configured to be stored in. However, in this case, the plurality of optical fibers 300 can be exemplified for use in applications such as input light, transmission light, reception light, and input light having different wavelengths for wavelength division multiplexing.
  • the configuration in which the protrusion 420 is provided on the entire pickup region EP arranged in the center of the upper surface of the fiber holding carrier 400 has been described.
  • the configuration in which the protrusion 430 and each protrusion 440 are provided on the peripheral edge of the same pickup region EP has been described.
  • alternative structures can also be applied.
  • the pickup region EP may not be the central portion depending on the position where the optical device 100 is arranged on the fiber holding carrier 400 and the design of the center of gravity position due to the structure of the fiber holding carrier 400.
  • a plurality of pickup area EPs may be arranged depending on the shape of the pickup tool and the convenience of process design.
  • a configuration is applied in which the protrusions 420 are provided on the entire pickup area EP or each pickup area EP other than the central portion, or the protrusions 430 and each protrusion 440 are provided on the peripheral edges of the pickup area EP and each pickup area EP. can.
  • the case where the height of the protrusions 420, 430 and the protrusions 440 in the direction perpendicular to the pickup region EP is the same as the height of the wall portion 410 has been described, but the wall portion 410 has been described. It may be taller than. Further, the height of the region where the extra length portion of the optical fiber 300 on the upper surface of the fiber holding carrier 400 is housed is designed to be lower than the height of the wall portion 410 due to the claw structure provided on the wall portion 410 or the like. In some cases.
  • the height of the protrusions 420, 430, and each protrusion 440 in the direction perpendicular to the pickup area EP is designed to be higher than the height of the area where the extra length portion of the optical fiber 300 is housed. I just need to be there.

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Abstract

光モジュール（６００Ａ）は、ファイバ保持用キャリア（４００）の上面の中央の搭載装置による自動的な吸着用のピックアップ領域（ＥＰ）の全体に円柱形状の突起部（４２０）が設けられている。突起部（４２０）は、頂面（４２０ａ）に専用のピックアップ領域（ＥＰ１）を確保している。光デバイス（１００）から延在する光ファイバ（３００）の余長部分を一対の壁部（４１０）の間に引き回して収納するとき、先端部分を含む余長部分が壁部（４１０）に押し当てられることによる復元力でファイバ保持用キャリア（４００）の収納領域に保持される。この保持状態では、余長部分での先端部分を突起部（４２０）の外周に沿うように配置させることができるため、外部から衝撃が加えられて光ファイバ（３００）の収納位置が幾分変化しても、突起部（４２０）の外周壁により余長部分の先端部分の専用のピックアップ領域（ＥＰ１）内への侵入を効果的に防止する。

Description

光モジュール
　本発明は、高周波の電気信号や光信号を伝達・信号処理する光通信用部品である光モジュールに関する。
　近年、光ファイバが収納される光モジュールを小型化のための技術として、ボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ：以下、ＢＧＡとする）を用いた基板への表面実装技術が注目されている。
　例えば、ＢＧＡパッケージは、リフロー実装により基板へ実装される。このため、従来の光モジュールで用いられている側面出しのピンパッケージやフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）パッケージを半田付けで実装する場合と比べ、実装コストの低減も期待できる。
　一般に、光デバイスに関する入力光や高速光信号である出力光は、光ファイバを介して入出力される。即ち、光ファイバを光デバイスが内蔵する光導波路チップに光学的に結合した構成で光ファイバ付き光モジュールとなる。しかし、ＢＧＡパッケージを用いた基板への表面実装において、長尺な光ファイバを備えた光モジュールを搭載装置で吸着・搬送することは困難である。
　そこで、光ファイバを何らかの方法で小型に収納することが考えられる。例えば、レセプタクル構成面と光回路配置面との間における各レセプタクルの中間に設けた光ファイバ余長収納部に対し、光ファイバをコイル状に周回させながら巻いて取り付ける技術（特許文献１参照）が提案されている。また、光コネクタのハウジングや光ファイバ把持部に設けられた壁構造に光ファイバを押し当て、光ファイバの復元力で光ファイバを収納する技術（特許文献２参照）が知られている。後者の壁構造を用いて光デバイスに結合される光ファイバを収納する技術は、光ファイバを周回させながら光ファイバ余長収納部に取り付ける場合と比べ、光ファイバの収納の手間が簡単であり、利便性が良いために注目されている。
　図１は、従来の壁構造を用いた光モジュール６００の基本構造を示した概略図である。図１（ａ）は、光モジュール６００の上面図である。図１（ｂ）は、光モジュール６００の側面図である。図１（ｃ）は、光モジュール６００の図１（ａ）中のＩｃ－Ｉｃ方向で断面にした端面図である。
　図１（ａ）～図１（ｃ）を参照すれば、光モジュール６００は、光ファイバ３００付きの光デバイス１００を平板状の基体とするファイバ保持用キャリア４００に取り付け、実装する構造になっている。光デバイス１００は、例えば光導波路チップとしての光ＩＣチップ２００を内蔵し、光ファイバ３００が光ＩＣチップ２００に光学的に結合されて接続保持されるようになっている。また、ファイバ保持用キャリア４００の上面側には、その長辺縁付近に対向するように一対の壁部４１０が立設され、光デバイス１００がファイバ保持用キャリア４００の下面側に取り付けられて固定される。
　この光デバイス１００のファイバ保持用キャリア４００に対する取り付け後の状態で、光デバイス１００から延在する光ファイバ３００の余長部分を一対の壁部４１０の間に引き回して収納する。このとき、光ファイバ３００の余長部分は、一対の壁部４１０に光ファイバ３００が押し当てられたときの光ファイバ３００の復元力により一対の壁部４１０の間に固定される。尚、図１（ａ）中に示されるファイバ保持用キャリア４００の上面のほぼ中央に円形形状の点線で示されるピックアップ領域ＥＰは、表面実装のために光モジュール６００を搭載装置による自動的な吸着、搬送を行うために使用される。
　この光モジュール６００では、壁部４１０の壁構造により、光ファイバ３００が長尺でも、余長部分を光デバイス１００が取り付けられたファイバ保持用キャリア４００の反対側の面（上面）側に小型に収納できる。このため、ファイバ保持用キャリア４００の上面側の中央部分のピックアップ領域ＥＰを利用し、搭載装置によって自動的に吸着、搬送することができる。尚、ピックアップ領域ＥＰは、搭載装置のピックアップツール等により吸着されるものである。
　ところが、この光モジュール６００の場合、一対の壁部４１０の間で光ファイバ３００の余長部分の大部分が固定されるが、特に自由端となる先端部分の引き回しについては配慮されていない。このため、例えば光ファイバ３００の収納後、輸送中の振動等で外部から衝撃が加えられると、光ファイバ３００の収納位置が変化してしまうことが想定される。この結果、例えば図１（ａ）に示されるように、光ファイバ３００の余長部分の先端部分がピックアップ領域ＥＰ内へ侵入してしまうことがある。
　このように、ピックアップ領域ＥＰ内に光ファイバ３００の余長部分が侵入してしまうと、搭載装置のピックアップツールで光モジュール６００を吸着搬送しようとした際、十分な吸着力が得られなくなってしまう。その理由は、光ファイバ３００の余長部分がピックアップ領域ＥＰと搭載装置の吸着面との間に介在し、搭載装置の吸着面によるピックアップ領域ＥＰへの吸着の妨げとなるためである。この結果、搭載装置による光モジュール６００の搬送途中の落下等の不具合が発生する虞がある。また、画像認識によりピックアップ領域ＥＰを認識する場合には、画像認識の結果がエラーとなり、吸着が行われなくなるといった不具合が発生する虞がある。
特許第４２１０２６８号公報 特許第５３６３５１４号公報
　本発明は、上述した問題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、収納される光ファイバの余長部分が部品搭載用のピックアップ領域内へ侵入することを防止可能な構造を有する光モジュールを提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の一態様は、光導波路チップを含む光デバイスと、光導波路チップに光学的に結合された光ファイバと、光デバイスに取り付けられ、ピックアップ領域が設けられて光ファイバを保持するファイバ保持用キャリアと、を備えた光モジュールであって、ファイバ保持用キャリアに、光ファイバがピックアップ領域内に侵入することを防止する突起部が設けられたことを特徴とする。
　上記構成によれば、外部から衝撃が加えられて光ファイバの収納位置が幾分変化しても、突起部がピックアップ領域内へ侵入することを効果的に防止できる。このため、光ファイバが搭載装置による自動的な吸着用のピックアップ領域内へ侵入することを防止可能な構造を有する光モジュールを提供することができる。
従来の壁構造を用いた光モジュールの基本構造を示した概略図である。（ａ）は、光モジュールの上面図である。（ｂ）は、光モジュールの側面図である。（ｃ）は、光モジュールの（ａ）中のＩｃ－Ｉｃ方向で断面にした端面図である。 本発明の実施形態１に係る光モジュールの基本構造を示した概略図である。（ａ）は、光モジュールの上面図である。（ｂ）は、光モジュールの側面図である。（ｃ）は、光モジュールの（ａ）中のＩＩｃ－ＩＩｃ方向で断面にした端面図である。 本発明の実施形態２に係る光モジュールの基本構造を示した概略図である。（ａ）は、光モジュールの上面図である。（ｂ）は、光モジュールの側面図である。（ｃ）は、光モジュールの（ａ）中のＩＩＩｃ－ＩＩＩｃ方向で断面にした端面図である。 本発明の実施形態３に係る光モジュールの基本構造を示した概略図である。（ａ）は、光モジュールの上面図である。（ｂ）は、光モジュールの側面図である。
　以下、本発明の幾つかの実施形態に係る光モジュールについて、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６００Ａの基本構造を示した概略図である。図２（ａ）は、光モジュール６００Ａの上面図である。図２（ｂ）は、光モジュール６００Ａの側面図である。図２（ｃ）は、光モジュール６００Ａの図２（ａ）中のＩＩｃ－ＩＩｃ方向で断面にした端面図である。
　図２（ａ）～図２（ｃ）を参照すれば、この光モジュール６００Ａの場合も、光ファイバ３００付きの光デバイス１００を平板状の基体とするファイバ保持用キャリア４００に取り付け、実装する構造になっている。光デバイス１００は、光ＩＣチップ２００を内蔵し、光ファイバ３００が光ＩＣチップ２００に光学的に結合されて接続保持されるようになっている。また、ファイバ保持用キャリア４００の上面側には、その長辺縁付近に対向するように一対の壁部４１０が立設され、光デバイス１００がファイバ保持用キャリア４００の下面側に取り付けられて固定される。更に、ファイバ保持用キャリア４００の上面のほぼ中央に円形状領域であって、搭載装置による自動的な吸着用のピックアップ領域ＥＰの全体には、専用のピックアップ領域ＥＰ１を確保した円柱形状の突起部４２０が設けられている。この突起部４２０は、ピックアップ領域ＥＰと垂直な方向での背高が一対の壁部４１０の背高と同じであり、背高における上部に平坦な面の頂面４２０ａを有しており、頂面４２０ａが専用のピックアップ領域ＥＰ１となっている。
　即ち、この光モジュール６００Ａでは、図２（ｃ）に示されるように、突起部４２０の頂面４２０ａが既存のピックアップ領域ＥＰに代替されるピックアップ領域ＥＰ１として使用される。ピックアップ領域ＥＰ１は、ファイバ保持用キャリア４００の上面のピックアップ領域ＥＰの真上に位置され、面積が同じになっている。従って、突起部４２０の頂面４２０ａは、ピックアップを行うために十分な程度の平坦構造となっている。即ち、ここでもピックアップ領域ＥＰ１は、表面実装のために光モジュール６００Ａを搭載装置による自動的な吸着、搬送を行うために使用される。
　尚、ファイバ保持用キャリア４００に対する光デバイス１００の取り付けは、取り外しの容易性及び構成上の簡易性の観点から粘着構造とすることが望ましい。また、粘着構造に代えて、キャリアや上記光デバイス１００とは別の光デバイス、或いは、その他の部材に設けられたメカニカルクランプ構造等を適用しても良い。
　この光モジュール６００Ａにおいても、ファイバ保持用キャリア４００の光デバイス１００を取り付けた面とは反対の面には、一対の対向する壁部４１０が設けられている。そこで、光デバイス１００のファイバ保持用キャリア４００に対する取り付け後の状態で、光デバイス１００から延在する光ファイバ３００の余長部分を一対の壁部４１０の間に引き回して収納する。このとき、光ファイバ３００の先端部分を含む余長部分は、一対の壁部４１０に押し当てられることによる復元力でファイバ保持用キャリア４００の収納領域に保持される。また、この保持状態では、光ファイバ３００の余長部分での先端部分を突起部４２０の外周に沿うように配置させることができる。この結果、光ファイバ３００の先端部分を含む余長部分は、一対の壁部４１０と突起部４２０との間に小型に収納され、固定される。
　この光モジュール６００Ａでは、壁部４１０及び突起部４２０の壁構造により、光ファイバ３００が長尺でも、余長部分を光デバイス１００が取り付けられたファイバ保持用キャリア４００の反対側の面（上面）側に小型化収納できる。このため、ファイバ保持用キャリア４００の上面側の中央部分の突起部４２０の頂面４２０ａをピックアップ領域ＥＰ１として利用し、搭載装置によって自動的に吸着、搬送することができる。尚、ここでのピックアップ領域ＥＰ１も、搭載装置のピックアップツール等により吸着されるものである。
　実施形態１の光モジュール６００Ａによれば、ファイバ保持用キャリア４００の上面の既存のピックアップ領域ＥＰの全体に円柱形状の突起部４２０を設け、突起部４２０の頂面４２０ａを専用のピックアップ領域ＥＰ１としている。このため、外部から衝撃が加えられて光ファイバ３００の収納位置が幾分変化しても、突起部４２０の外周壁により光ファイバ３００の余長部分の先端部分の専用のピックアップ領域ＥＰ１内への侵入を効果的に防止することができる。この結果、光ファイバ３００の余長部分の先端部分が搭載装置による自動的な吸着用の専用のピックアップ領域ＥＰ１内へ侵入することを充分に防止することできる。
　尚、光モジュール６００Ａでは、突起部４２０の壁構造として円柱形状である場合を示したが、例えば、多角柱等の別の柱状形状としても、同様に光ファイバ３００の余長部分が専用のピックアップ領域ＥＰ１へ侵入することを防止することができる。但し、突起部４２０の外周に沿って光ファイバ３００の余長部分の先端部分が配置される際、光ファイバ３００の最小曲げ半径よりも小さな曲率半径で曲げられることを回避するためには、突起部４２０が円柱形状であるとことが望ましい。
（実施形態２）
　図３は、本発明の実施形態２に係る光モジュール６００Ｂの基本構造を示した概略図である。図３（ａ）は、光モジュール６００Ｂの上面図である。図３（ｂ）は、光モジュール６００Ｂの側面図である。図３（ｃ）は、光モジュール６００Ｂの図３（ａ）中のＩＩＩｃ－ＩＩＩｃ方向で断面にした端面図である。
　図３（ａ）～図３（ｃ）を参照すれば、光モジュール６００Ｂでは、光モジュール６００Ａの円柱形状の突起部４２０に代え、ピックアップ領域ＥＰの周縁部分に中空な円筒形状の突起部４３０が設けられている。そして、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示されるように、ファイバ保持用キャリア４００の上面の円筒形状の突起部４３０の内側に専用のピックアップ領域ＥＰ２が確保されている。この専用のピックアップ領域ＥＰ２は、中空な円筒形状の突起部４３０の存在により、ピックアップ領域ＥＰよりも狭い面積となっているため、真空吸着で必要な吸着力を受けられるように、十分に平坦化されている必要がある。即ち、専用のピックアップ領域ＥＰ２は、壁構造の円筒形状の突起部４３０における中空部分に対応するピックアップ領域ＥＰであるとみなせる。中空な円筒形状の突起部４３０は、ピックアップ領域ＥＰと垂直な方向での背高が一対の壁部４１０の背高と同じである。光モジュール６００Ｂにおけるその他の構成部分は、光モジュール６００Ａの場合と同様になっている。
　中空な円筒形状の突起部４３０は、ファイバ保持用キャリア４００を樹脂成型により作製する場合に有効となる。その理由は、樹脂成型で実施形態１の場合のように円柱形状の突起部４２０による壁構造を作成すると、突起部４２０と壁部４１０の壁構造の厚みの違いにより、円柱形状の突起部４２０の頂面４２０ａに窪みが形成される可能性がある。そして、突起部４２０の頂面４２０ａに窪みが形成されてしまうと、平坦性が阻害されて吸着不良や搬送中の脱落等の不具合を生じる可能性があるためである。これに対し、専用のピックアップ領域ＥＰ２は、中空な円筒形状の突起部４３０の存在によって区画形成されるが、基本的には既存のピックアップ領域ＥＰの面積が狭められたものであるため、突起部４３０の形成による影響を受け難い。
　光モジュール６００Ｂの場合も、壁部４１０及び突起部４３０の壁構造により、光ファイバ３００が長尺でも、余長部分を光デバイス１００が取り付けられたファイバ保持用キャリア４００の反対側の面（上面）側に小型化収納できる。このとき、光ファイバ３００の余長部分の先端部分は、突起部４３０の外周に沿って光ファイバ３００の余長部分の先端部分が配置される。このため、ファイバ保持用キャリア４００の上面側の中央部分の突起部４３０の内側の中空部分をピックアップ領域ＥＰ２として利用し、搭載装置によって自動的に吸着、搬送することができる。尚、ここでのピックアップ領域ＥＰ２も、搭載装置のピックアップツール等により吸着されるものである。
　実施形態２の光モジュール６００Ｂによれば、ファイバ保持用キャリア４００の上面の既存のピックアップ領域ＥＰの周縁部分に中空な円筒形状の突起部４３０を設け、突起部４３０の内側を専用のピックアップ領域ＥＰ２としている。このため、外部から衝撃が加えられて光ファイバ３００の収納位置が幾分変化しても、突起部４３０の外周壁により光ファイバ３００の余長部分の先端部分の専用のピックアップ領域ＥＰ２内への侵入を効果的に防止することができる。この結果、光ファイバ３００の余長部分の先端部分が搭載装置による自動的な吸着用の専用のピックアップ領域ＥＰ２内へ侵入することを充分に防止することできる。
（実施形態３）
　図４は、本発明の実施形態３に係る光モジュール１００Ｃの基本構造を示した概略図である。図４（ａ）は、光モジュール１００Ｃの上面図である。図４（ｂ）は、光モジュール１００Ｃの側面図である。
　図４（ａ）～図４（ｃ）を参照すれば、光モジュール６００Ｃでは、光モジュール６００Ｂの突起部４３０に代え、ピックアップ領域ＥＰの周縁部分に４つの切れ目４５０で離間された円筒局部形状の突起部４４０が４個設けられている。そして、図４（ａ）に示されるように、ファイバ保持用キャリア４００の上面の円筒局部形状の各突起部４４０の内側に専用のピックアップ領域ＥＰ２が確保されている。この専用のピックアップ領域ＥＰ２についても、円筒局部形状の各突起部４４０の存在により、ピックアップ領域ＥＰよりも狭い面積となっているため、真空吸着で必要な吸着力を受けられるように、十分に平坦化されている必要がある。円筒局部形状の各突起部４４０は、ピックアップ領域ＥＰと垂直な方向での背高が一対の壁部４１０の背高と同じである。光モジュール６００Ｃにおけるその他の構成部分は、光モジュール６００Ａの場合と同様になっている。
　円筒局部形状の各突起部４４０は、ファイバ保持用キャリア４００に光デバイス１００が粘着固定されている場合に有効となる。その理由は、光モジュール６００Ｃが表面実装された後、ファイバ保持用キャリア４００を除去する際、切れ目４５０に別治具の突起部分を絡ませて回転させてファイバ保持用キャリア４００を除去することができるためである。これにより、作業者の手作業に依らない除去作業が可能となり、利便性が高められる。尚、この光モジュール１００Ｃでは、切れ目４５０を十字状に４箇所設け、４個の円筒局部形状の突起部４４０が設けられる構成を説明したが、回転除去作業が可能な数であれば、それ以外の数を適用しても良い。
　光モジュール６００Ｃの場合も、壁部４１０及び各突起部４４０の壁構造により、光ファイバ３００が長尺でも、余長部分を光デバイス１００が取り付けられたファイバ保持用キャリア４００の反対側の面（上面）側に小型化収納できる。このとき、光ファイバ３００の余長部分の先端部分は、突起部４４０の外周に沿って光ファイバ３００の余長部分の先端部分が配置される。このため、ファイバ保持用キャリア４００の上面側の中央部分の各突起部４４０の内側の中空部分をピックアップ領域ＥＰ２として利用し、搭載装置によって自動的に吸着、搬送することができる。尚、ここでのピックアップ領域ＥＰ２も、搭載装置のピックアップツール等により吸着されるものである。
　実施形態３の光モジュール６００Ｃによれば、ファイバ保持用キャリア４００の上面の既存のピックアップ領域ＥＰの周縁部分に円筒局部形状の各突起部４４０を設け、各突起部４４０の内側を専用のピックアップ領域ＥＰ２としている。このため、外部から衝撃が加えられて光ファイバ３００の収納位置が幾分変化しても、各突起部４４０の外周壁により光ファイバ３００の余長部分の先端部分の専用のピックアップ領域ＥＰ２内への侵入を効果的に防止することができる。この結果、光ファイバ３００の余長部分の先端部分が部品搭載用の専用のピックアップ領域ＥＰ２内へ侵入することを充分に防止することできる。
　尚、各実施形態では、光ファイバ３００の余長部分が一対の壁部４１０に押し付けられて小型に収納される壁構造を示したが、これに代えて、例えば溝構造の間に光ファイバ３００の余長部分が収納される構成にしても良い。また、各実施形態において、光ファイバ３００の先端部分を含む余長部分が突起部４２０、４３０、各突起部４４０、及び一対の壁部４１０の背高よりも外方の上部に飛び出すことを防止するための爪構造を設けても良い。この場合、爪構造は、壁部４１０の背高方向と垂直な方向へ設けられることになる。更に、各実施形態では、１本の長尺な光ファイバ３００が光ＩＣチップ２００に接続される構成を例示した。これに代えて、複数本の光ファイバ３００が光ＩＣチップ２００に接続され、各光ファイバ３００の余長部分をファイバ保持用キャリア４００の上面の各光ファイバ３００の余長部分が収納される領域に収納する構成にしても良い。但し、この場合の複数本の光ファイバ３００には、入力光用、送信光用、受信光用、及び波長多重用の別波長の入力光等の用途で使用する場合を例示できる。
　その他、実施形態１では、突起部４２０をファイバ保持用キャリア４００の上面の中央部に配置されたピックアップ領域ＥＰの全体に設ける構成を説明した。また、実施形態２及び実施形態３では、突起部４３０、及び各突起部４４０を同様なピックアップ領域ＥＰの周縁に設ける構成を説明した。しかし、これらに代替する構造も適用できる。例えば、ピックアップ領域ＥＰは、ファイバ保持用キャリア４００に光デバイス１００を配置する位置やファイバ保持用キャリア４００の構造による重心位置の設計次第により、中央部でなくても良い場合がある。また、ピックアップ領域ＥＰは、ピックアップツールの形状や工程設計の都合により、複数配置される場合もある。こうした場合、中央部以外のピックアップ領域ＥＰや各ピックアップ領域ＥＰの全体に突起部４２０を設けるか、ピックアップ領域ＥＰや各ピックアップ領域ＥＰの周縁に突起部４３０、及び各突起部４４０を設ける構成を適用できる。
　更に、各実施形態では、突起部４２０、４３０、及び各突起部４４０のピックアップ領域ＥＰと垂直な方向での背高を壁部４１０の背高と同じにした場合を説明したが、壁部４１０よりも高い背高にしても良い。また、ファイバ保持用キャリア４００の上面の光ファイバ３００の余長部分が収納される領域の背高が壁部４１０に設けられた爪構造等により壁部４１０の背高の高さよりも低く設計される場合もある。こうした場合には、突起部４２０、４３０、及び各突起部４４０のピックアップ領域ＥＰと垂直な方向での背高は、光ファイバ３００の余長部分が収納される領域の背高よりも高く設計されていれば良い。

Claims (8)

  1. 　光導波路チップを含む光デバイスと、
    　前記光導波路チップに光学的に結合された光ファイバと、
    　前記光デバイスに取り付けられ、ピックアップ領域が設けられて前記光ファイバを保持するファイバ保持用キャリアと、
    　を備えた光モジュールであって、
    　前記ファイバ保持用キャリアに、前記光ファイバが前記ピックアップ領域内に侵入することを防止する突起部が設けられたことを特徴とする光モジュール。
  2. 　前記突起部は、突起方向の頂部に前記ピックアップ領域を有する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　前記突起部は、突起方向に延在する中空部を有する筒形状の壁構造であり、当該筒形状の底部に前記ピックアップ領域を有する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  4. 　前記壁構造には、切れ目が設けられている
    　ことを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
  5. 　前記切れ目は、複数設けられて前記突起部が複数個存在する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。
  6. 　前記ピックアップ領域は、円形状である
    　ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の光モジュール。
  7. 　前記ファイバ保持用キャリアの前記光デバイスを取り付けた面とは反対の面には、複数の壁部が設けられており、
    　前記光ファイバは、余長部分が前記複数の壁部に押し当てられることによる復元力で前記ファイバ保持用キャリアの収納領域となる当該複数の壁部と前記突起部との間に保持され、且つ当該余長部分での先端部分が当該突起部の外周に沿うように配置された
    　ことを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の光モジュール。
  8. 　前記突起部における前記ピックアップ領域と垂直な方向での背高は、前記光ファイバの余長部分が収納される領域の背高よりも高い
    　ことを特徴とする請求項７に記載の光モジュール。
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