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CN106887471B - 光模块 - Google Patents

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CN106887471B
CN106887471B CN201611129799.XA CN201611129799A CN106887471B CN 106887471 B CN106887471 B CN 106887471B CN 201611129799 A CN201611129799 A CN 201611129799A CN 106887471 B CN106887471 B CN 106887471B
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Abstract

本发明的目的为提供不存在阻抗不匹配且高频特性良好的光模块。多个引线(14)包含用于分别输入差动信号的一对差动信号引线(16)和用于供给电源的电源引线(18)。配线图案(28)包含与一对差动信号引线(16)分别连接的一对差动传送线路(36)和与电源引线(18连接的电源配线(40)。配线基板(24)包含与光组件(10)重叠的第一区域(A1)和以从光组件(10)伸出的方式从第一区域(A1)延伸的第二区域(A2)。一对差动信号引线(16)相比电源引线(18)远离第二区域(A2)。一对差动传送线路(36)以相互电磁结合的方式接近。光组件(10)在一对差动传送线路(36)之间的区域不具有贯通配线基板(24)的引线(14)。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及光模块。
背景技术
在光通信中使用的CAN型光模块(也称为Optical Sub Assembly(OSA))包含：搭载有进行光电转换的半导体元件的CAN型光封装件；以及用于将CAN型光封装件与主基板电连接的柔性基板(专利文献1及2)。在柔性基板，以电磁结合而得到期望的特性阻抗的方式接近地设有一对差动传送线路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－302438号公报
专利文献2：日本特开2007－287767号公报
发明内容
以伸出的方式从CAN型光封装件引出柔性基板，在伸出的部分的止弯的位置设置GND引脚，从而，能够防止柔性基板的弯曲，防止差动传送线路等配线的断线。也就是，GND引脚设于柔性基板与CAN型光封装件重叠的区域，即靠近柔性基板的伸出的部分的位置。
但是，一旦在该位置设置GND引脚，则一对差动传送线路隔着GND引脚而互相分离，成为分别独立的传送线路。为了使阻抗匹配，例如需要改变传送线路的线宽，这种变化成为阻抗不匹配的主要原因，并且可能最终对特性产生不良影响。因此，期望在尽量接近的状态配线至连接端子。
本发明的目的为提供高频特性良好的光模块。
(1)本发明的光模块具有：具有多个引线且用于至少将光信号及电信号从一方转换成另一方的光组件；以及具有配线图案且与上述光组件重叠地电连接的配线基板，上述光模块的特征在于，上述多个引线包含：用于分别输入差动信号的一对差动信号引线；以及用于供给电源的电源引线，上述配线图案包含：与上述一对差动信号引线分别连接的一对差动传送线路；以及与上述电源引线连接的电源配线，上述配线基板包含：与上述光组件重叠的第一区域；以及以从上述光组件伸出的方式从上述第一区域延伸的第二区域，上述一对差动信号引线相比上述电源引线远离上述第二区域，上述一对差动传送线路相互以电磁结合的方式接近，光组件在上述一对差动传送线路之间的区域不具有贯通上述配线基板的引线。根据本发明，一对差动信号引线比电源引线更远离第二区域(从光组件伸出的区域)，因此，电源引线成为配线基板的止弯件。一对差动传送线路若在与一对差动信号引线的接合部弯曲则易于断线，但通过电源引线成为配线基板的止弯件，能够防止断线。另外，一对差动传送线路在相互间的区域没有引线所以不分离。因此，不存在阻抗不匹配，高频特性良好。
(2)根据(1)记载的光模块，其特征可以为，上述电源配线包含迂回部，该迂回部以避开从上述电源引线向上述第二区域的最短距离的方向来进行环绕的方式从上述电源引线延伸。
(3)根据(2)记载的光模块，其特征可以为，还具有接合上述电源配线和上述电源引线的焊锡，上述电源配线还包含沿着从上述电源引线向上述第二区域的最短距离的方向扩展的焊盘，上述焊盘供上述电源引线贯通并搭载上述焊锡。
(4)根据(3)记载的光模块，其特征可以为，还具有对上述配线图案除一部分地进行覆盖的罩层，上述电源配线在上述第一区域具有被上述罩层覆盖的部分与从上述罩层露出的部分的分界线，上述焊盘在上述第一区域具有最靠近上述第二区域的前端，上述电源配线的上述分界线位于相比上述焊盘的上述前端远离上述第二区域的位置。
(5)根据(1)～(4)中任一项记载的光模块，其特征可以为，上述一对差动信号引线的间距比上述第二区域中的上述一对差动传送线路的间距大。
(6)根据(5)记载的光模块，其特征可以为，上述一对差动传送线路不向相互远离的方向延伸，而是从上述一对差动信号引线向相互接近的方向延伸。
(7)根据(1)～(4)中任一项记载的光模块，其特征可以为，上述配线基板还包含与上述一对差动传送线路绝缘地重叠的接地面，多个上述引线还包含与上述接地面连接的接地引线。
(8)根据(7)记载的光模块，其特征可以为，上述配线基板包含设置在上述差动信号引线与上述电源引线之间的缺口部，上述配线图案包含从上述接地引线向上述缺口部连接的接地配线图案，上述接地配线图案通过设于上述缺口部的焊锡而与上述光组件电连接。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的光模块的概要的剖视图。
图2是图1所示的光模块的II－II线剖视图。
图3是用于说明电源配线的详情的放大图。
图4是图1所示的光模块的IV－IV线剖视图。
图5是与图3对应地表示实施方式的变形例的图。
图中：10—光组件，12—座部，14—引线，16—差动信号引线，18电源引线，20—接地引线，22—DC引线，24—配线基板，26—基膜，28—配线图案，30—第一面，32—第一粘接层，34—第一罩层，36—差动传送线路，38—信号焊盘，38A—焊锡，40—电源配线，40B—分界线，40T—前端，42—迂回部，44—电源焊盘，44A—焊锡，46—DC配线，48—接地面，50—第二面，52—第二粘接层，54—第二罩层，56—地线，56A—焊锡，124—配线基板，128—配线图案，158—焊锡，160—缺口部，162—接地配线图案，A1—第一区域，A2—第二区域，L—点划线，P—交点，W1、W2—宽度。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的实施方式的光模块的概要剖视图。图2是图1所示的光模块的II－II线剖视图。
光模块具有光组件10。光组件10的一例为光发送模块(TOSA；TransmitterOptical Sub Assembly)，其在内部具有激光器等发光元件，且将电信号转换成光信号而向与光连接器连接的光纤发送光信号。另外一例为光接收模块(ROSA；Receiver Optical SubAssembly)，其在内部具有以光电二极管为代表的受光元件，且将由光连接器所接收的光信号转换成电信号。或者，涵盖这双方的功能的BOSA(Bidirectional Optical Subassembly)也是光组件10的一例。从而，光组件10至少将电信号及光信号从一方转换成另一方。
光组件10具有从座部12突出的多个引线14(具体而言为引脚)作为连接端子。多个引线14向相同的方向突出且相互平行地延伸。多个引线14包含用于分别输入差动信号(高频信号)的一对差动信号引线16。多个引线14包含用于供给电源的电源引线18及用于接地的接地引线20。在光组件10具有受光元件的情况下，多个引线14也可以包含流动直流电流的DC引线22，也可以包含多个电源引线18，上述直流电流在受光元件流动的电流的高频成分的平均值,。
光模块具有配线基板24(例如柔性基板)。配线基板24包含：与光组件10重叠的第一区域A1；以及以从光组件10伸出的方式从第一区域A1延伸的第二区域A2。配线基板24具有由聚酰亚胺树脂等有机材料(绝缘材料)构成的基膜26。配线基板24具有用于与光组件10电连接的配线图案28。在基膜26的第一面30形成有配线图案28。配线图案28除了一部分外，经由第一粘接层32而被第一罩层34覆盖。第一罩层34也由聚酰亚胺树脂等有机材料(绝缘材料)构成。
配线图案28包含一对差动传送线路36。一对差动传送线路36以形成期望的特性阻抗的方式，相互以电磁结合的方式接近。一对差动传送线路36分别与一对差动信号引线16连接。详细而言，差动传送线路36在端部具有信号焊盘38，以贯通信号焊盘38的方式配置有差动信号引线16。在信号焊盘38设有焊锡38A，通过焊锡38A而将信号焊盘38和差动信号引线16接合，两者电连接。一对差动传送线路36的信号焊盘38彼此的间距最大，从一对差动信号引线16不是向相互分离的方向延伸，而是向相互接近的方向延伸。一对差动信号引线16的间距比在第二区域A2的一对差动传送线路36的直线部分的间距大。
配线图案28包含与电源引线18连接的电源配线40。电源配线40包含迂回部42。迂回部42以避开从电源引线18向第二区域A2的最短距离的方向来进行环绕的方式从电源引线18延伸。电源配线40包含电源焊盘44。电源焊盘44被电源引线18贯通，并载有焊锡44A。焊锡44A将电源焊盘44和电源引线18接合。
图3是用于说明电源配线40的详情的放大图。电源焊盘44载有焊锡44A而难以弯曲，因此配线基板24在与电源焊盘44的载有焊锡44A的部分相邻的位置不易弯曲。由于具有一对电源焊盘44，因此配线基板24易于在与它们相邻的直线上(图3所示的点划线L)弯曲。
电源配线40在第一区域A1具有被第一罩层34覆盖的部分与从第一罩层34露出的部分的分界线40B。电源焊盘44在从电源引线18向第二区域A2的最短距离的方向上扩展，且在第一区域A1具有最靠近第二区域A2的前端40T。与该前端40T相邻地存在配线基板24的易于弯曲的位置。
在本实施方式中，电源配线40的露出包覆的分界线40B处于比电源焊盘44的前端40T远离第二区域A2的位置。也就是，在配线基板24的易于弯曲的位置(点划线L)，电源配线40被第一罩层34覆盖，因此难以断线。
在图3中示出了第一罩层34的轮廓线(具有第一罩层34的区域和没有第一罩层34的区域的边界线)与配线基板24易于弯曲的直线(点划线L)的交点P。若通过交点P描绘以电源引线18的中心点(包含电源焊盘44的表面的面和中心轴的中交点)为中心的圆，则在比点划线L靠接焊盘的一侧的处于两个交点P之间的弧的范围(箭头的范围)内，从电源焊盘44引出电源配线40(迂回部42)，因此，电源配线40断线的可能性变小。
在本实施方式中，电源焊盘44的从电源引线18向第二区域A2的最短距离的方向的宽度W2比从电源引线18向引出电源配线40的方向的宽度W1大。因此，上述的圆变大，即、箭头所示的弧变长，断线的可能性变小的引出方向的范围变大。由此，提高设计的自由度，因此，例如在其它配线等零件接近时有效。另外，通过从弧的两端分离地引出电源配线40，能够使电源配线40的露出包覆的分界线40B远离易于弯曲的直线(点划线L)，因此断线耐力提高。
如图2所示，一对差动信号引线16相比电源引线18远离第二区域A2。反言之，电源引线18贯通配线基板24，从而能够使配线基板24的弯曲停止。一对差动传送线路36若在与一对差动信号引线16的接合部(详细而言为与焊锡38A相邻的部分)弯曲，则易于断线，但是，电源引线18为配线基板24止弯件，从而，由于从电源引线18到第二区域A2侧的范围被第一罩层34覆盖，因此防止断线。
在本实施方式中，光组件10在一对差动传送线路36之间的区域不具有贯通配线基板24的引线。也就是，一对差动传送线路36由于在相互间的区域没有引线而不分离。因此，能够抑制一对差动线路36间的电磁场的闭锁状态的转换，不易形成阻抗的不匹配，高频特性变得良好。
此外，配线图案28包含与DC引线22连接的DC配线46。DC配线46隔着一对差动传送线路36形成为与电源配线40线对称的形状，因此，电源配线40的说明符合该构造。
图4是图1所示的光模块的IV－IV线剖视图。如图1及图4所示，配线基板24具有接地面48。在基膜26的第二面50形成有接地面48。接地面48除了一部分外，经由第二粘接层52而被第二罩层54覆盖。第二罩层54也由聚酰亚胺树脂等有机材料(绝缘材料)构成。接地面48与一对差动传送线路36(参照图2)绝缘地重叠，且与接地引线20连接，从而，构成微带线。详细而言，与配线图案28设于同层的地线56(参照图2)和接地面48在贯通基膜26的通孔(未图示)电导通，接地引线20贯通地线56，通过设于地线56的焊锡56A，接地引线20和地线56接合而电连接。
图5是与图3对应地表示实施方式的变形例的图。与图3所示的实施方式的不同点在于，配线基板124的配线图案128和座部12直接通过焊锡158而连接，除此之外与上述实施方式相同。在本变形例中，在配线基板124的一部分设有缺口部160。缺口部160通过作为配线图案128的一部分的接地配线图案162而与接地引线20连接。以与座部12接触的方式在缺口部160设置焊锡158，从而接地配线图案162和座部12以地电位导通。接地配线图案162将差动信号引线16在除了引出差动传送线路36的方向(在图5中为第二区域A2的方向)外的三个方向包围。通过设置呈本构造，能够以地电位包围差动传送线路36的一部分及差动信号引线16的周围，能够提高高频特性优异的光模块。
而且，如上述实施方式所示，在靠近第二区域A2的一侧设置DC引线22，从DC引线22向朝向第一区域A1的方向将差动信号引线16及接地引线20以该顺序配置。由此，能够使差动信号引线16与DC引线22之间没有配线图案，因此，能够在此设置缺口部160，通过在该区域与座部12连接，能够如上所述地以地电位包围差动传送线路36及差动信号引线16。
此外，在本变形例中，接地引线20和缺口部160在配线图案128侧连接，但是也可以通过相反侧的接地面而使其连接。另外，在本实施方式中，虽然称为“缺口部”，但是缺口也可以为类似于通孔的孔。
本发明不限于上述的实施方式，能够进行各种变形。例如，在实施方式中说明的结构能够被实质上相同的结构、起到相同的作用效果的结构或能够实现相同的目的的结构置换。

Claims (8)

1.一种光模块，具有：具有多个引线且用于至少将光信号及电信号从一方转换成另一方的光组件；以及具有配线图案且与上述光组件重叠地电连接的配线基板，
上述光模块的特征在于，
上述多个引线包含：用于分别输入差动信号的一对差动信号引线；以及用于供给电源的电源引线，
上述配线图案包含：与上述一对差动信号引线分别连接的一对差动传送线路；以及与上述电源引线连接的电源配线，
上述配线基板包含：与上述光组件重叠的第一区域；以及以从上述光组件伸出的方式从上述第一区域延伸的第二区域，
上述一对差动信号引线相比上述电源引线远离上述第二区域，
上述一对差动传送线路相互以电磁结合的方式接近，
光组件在上述一对差动传送线路之间的区域不具有贯通上述配线基板的引线。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
上述电源配线包含迂回部，该迂回部以避开从上述电源引线向上述第二区域的最短距离的方向来进行环绕的方式从上述电源引线延伸。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
还具有接合上述电源配线和上述电源引线的焊锡，
上述电源配线还包含沿着从上述电源引线向上述第二区域的最短距离的方向扩展的焊盘，
上述焊盘供上述电源引线贯通并搭载上述焊锡。
4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，
还具有对上述配线图案除一部分地进行覆盖的罩层，
上述电源配线在上述第一区域具有被上述罩层覆盖的部分与从上述罩层露出的部分的分界线，
上述焊盘在上述第一区域具有最靠近上述第二区域的前端，
上述电源配线的上述分界线位于相比上述焊盘的上述前端远离上述第二区域的位置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述一对差动信号引线的间距比上述第二区域中的上述一对差动传送线路的间距大。
6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，
上述一对差动传送线路不向相互远离的方向延伸，而是从上述一对差动信号引线向相互接近的方向延伸。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述配线基板还包含与上述一对差动传送线路绝缘地重叠的接地面，
多个上述引线还包含与上述接地面连接的接地引线。
8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，
上述配线基板包含设置在上述差动信号引线与上述电源引线之间的缺口部，
上述配线图案包含从上述接地引线向上述缺口部连接的接地配线图案，
上述接地配线图案通过设于上述缺口部的焊锡而与上述光组件电连接。
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