JP2001077455A

JP2001077455A - 光モジュール及びその接続構造

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Publication number: JP2001077455A
Application number: JP2000195094A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hisayoshi; 豊久芳
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2001-03-23
Anticipated expiration: 2020-06-28
Also published as: JP4936581B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電気回路基板上への実装を確実且つ簡便に行
うことが可能で信頼性にも優れた光モジュールの接続構
造を提供すること。【解決手段】一端部に光素子駆動用の接続端子２を備
えた扁平状の基体１に、少なくとも接続端子２に接続さ
れた光素子３と、該光素子３に光結合させる光導波体５
の一端部とを配設して成る光モジュールＭ１を、電気回
路基板上に実装した光素子駆動用のコネクタ部Ｓ１に連
結し、該コネクタ部Ｓ１の接続端子１２と光モジュール
Ｍ１の接続端子２とを接続するようにしたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に光通信機器等
に使用される光モジュールの接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光モジュールは、モジュール本体
にピグテールコードが設けられ、外部の光ファイバコー
ドとコネクタにより接続するピグテール型と、直接モジ
ュール本体のアダプタに外部の光ファイバコードを接続
するレセプタクル型の２種類に大別することができる。

【０００３】ピグテール型の光モジュールでは、被覆部
を有する光ファイバコードがモジュール内に存在し、熱
に弱い被覆部が劣化してしまう懸念があるために、電気
回路基板上への実装時にリフロー半田付けによる一括搭
載が困難である。このため、例えば、電気回路基板上へ
熱の影響をあまり受けない部品をリフロー半田付けなど
により一括搭載された後、電気回路基板上で手作業によ
って光モジュールを組み立てるようにしていたので、そ
の組立作業は光モジュールが多数必要な場合には、非常
に煩雑なものとなっていた。

【０００４】また、レセプタクル型の光モジュールで
は、光モジュールに接続される外部光ファイバコードを
発光素子に近接させることが困難であるので、レンズな
どの光部品が必要となり、小型化が困難となるといった
問題がある。

【０００５】これらの不具合を解決するために、図８に
示すような光モジュールの接続構造が知られている。こ
こで、光モジュールＪ１は、パッケージ６１内に収容さ
れた基板６２上に、光素子（半導体レーザダイオード）
６３とこれに一端部を光結合させる短尺光ファイバ６４
とが配設され、さらに短尺光ファイバ６４の他端部に装
着された不図示のフェルールを収容したスリーブ６５を
パッケージ６１の一端部に配設して成るものである。こ
の光モジュールＪ１では、そのスリーブ６５に、光ファ
イバコードＫ１の端部に設けられたフェルール６７を挿
入することにより、光モジュールＪ１側と光ファイバコ
ードＫ１側との光結合が実現される（例えば、特許第２
６５４５３８号公報を参照）。

【０００６】上記光モジュールＪ１の接続構造によれ
ば、光モジュールＪ１と光ファイバコードＫ１とは互い
に分離可能に構成されているので、これらを電気回路基
板上へ実装する際には、まず、光ファイバコードＫ１を
取り外した状態で回路基板をリフロー等に通し、その
後、光ファイバコードＫ１を回路基板へ実装すれば、熱
に弱い光ファイバコードＫ１をリフロー炉にさらすこと
なく回路基板上へ実装することが可能となる。

【０００７】一方、パーソナルコンピュータのＰＣカー
ドスロットの低背化を図るために、図９に示すようなカ
ード型の光データリンクＪ２が提案されている（例え
ば、特開平７−２２５３２７号公報を参照）。これは、
ＰＣカードの一部に光モジュールが搭載されたものであ
り、光データリンクＪ２のコネクタ部７１と光ファイバ
が収容されたプラグＫ２のコネクタ部７２とを接続する
ものである。このように構成することにより、接続構造
全体の低背化を実現しようとしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような光モジュールＪ１においては、短尺ファイバを内
包するフェルールやスリーブによる光コネクタ構造と
し、高精度で且つ強度を確保するために、フェルールや
スリーブを小さくすることに制限があり、例えば、一般
的に使用されるフェルール径の１．２５ｍｍ程度に制限
されているのが現状である。

【０００９】また、フェルールが小型化された場合で
も、細い径のフェルール同士を突き合わせる必要があ
る。その際、互いの端面を傷つけることなく細径のフェ
ルールを微小領域に差し込む必要があり、専用の治具を
使用するなど、光ファイバコードの締結作業がきわめて
困難となる。

【００１０】また、光結合を十分に保つためにフェルー
ルを９．８Ｎ程度の力で押し当てるが、そのためのバネ
構造が必要となり、着脱の際にボード上スペースが余分
に必要とされる。特に、フィジカルコンタクトと称され
る接続をするために、５ｍｍ程度の弦巻バネを配置し押
圧力を得ていたが、バネの配置のためにファイバ軸方向
に１０〜２０ｍｍ程度のスペースが不可欠となり小型化
を妨げていた。

【００１１】さらに、リフロー半田付け時に光ファイバ
の端部にゴミ等が付着することが懸念されるため、保護
カバーなど余分な部材を必要とし、これによる取扱いも
面倒で不要なコストも発生する。

【００１２】また、図９に示した接続構造においても、
低背化がコネクタ部の厚さで制限されており、光データ
リンクモジュールの低背化を阻んでいる。

【００１３】また、ＰＣカードはノート型ＰＣ（Ｐｅｒ
ｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）本体内部に収容される
が、その際、発熱量の大きな半導体レーザ素子などがＰ
Ｃカード本体に形成されるため、ノート型ＰＣ本体内部
で発熱が生じることになる。さらに、ノート型ＰＣ本体
で他の電気モジュールにより大量に発生した熱が、熱変
動に弱い半導体レーザ等の光素子へ悪影響を及ぼすこと
が懸念される。

【００１４】本発明は、上述の従来技術における問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、光モジュー
ル構造を改善し、電気回路基板上への実装を確実且つ簡
便に行うことが可能で信頼性にも優れた光モジュールの
接続構造を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の光モジュールは、一端部に光素子駆動用の接続端子
を備えた基体上に、少なくとも接続端子に接続された光
素子と、該光素子に光結合させる光導波体の一端部とを
配設して成る。また特に、接続端子に、光素子の駆動回
路を備えたコネクタ部を接続したことを特徴とする。

【００１６】また、基体は、一端部に光素子駆動用の接
続端子を備えた第1の基体と、少なくとも接続端子に接
続される導体、該導体に接続される光素子、及び該光素
子に光結合させる光導波体の一端部を配設して成る第２
の基体とから成る。

【００１７】また、コネクタ部本体を基体より熱伝導性
の高い材料で形成したことを特徴とする。

【００１８】また、本発明の光モジュールの接続構造
は、一端部に光素子駆動用の接続端子を備えた基体上
に、少なくとも接続端子に接続された光素子と、該光素
子に光結合させる光導波体の一端部とを配設して成る光
モジュールを、光素子の駆動回路が設けられた電気回路
基板に実装されたコネクタ部に連結し、該コネクタ部の
接続端子と前記光モジュールの接続端子とを接続するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１９】特に、コネクタ部は基体を挿入する開口を
有し、該開口は前記電気回路基板に配設する側を切り欠
いており、かつ電気回路基板に対向する内壁面に基体に
設けられた接続端子に接続され電気回路基板側へ付勢す
るバネ状端子が露出していることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる光モジュー
ル及びその接続構造の実施形態について図面に基づき詳
細に説明する。

【００２１】図１（ａ），（ｂ）にカード型の光モジュ
ールＭ１及びそれを接続するソケットＳ１を示す。な
お、図１（ａ）における光モジュールＭ１は、内部の様
子を明らかにするために、上面に設けた蓋体を省略して
図示しており、また、図１（ｂ）は光モジュールＭ１及
びコネクタ部をなすソケットＳ１の一部破断図を示して
いる。また、ソケットＳ１は不図示の光素子の駆動回路
を備えた電気回路基板上に実装されているものとする。

【００２２】光モジュールＭ１は、セラミックス等で構
成された扁平状の基体であるパッケージ１の一端部１ａ
に、銅線等から成る接続端子２が設けられ、この接続端
子２に接続された光素子（半導体レーザ等の発光素子
３、及びこの発光素子３のモニター用でフォトダイオー
ド等の受光素子４）と、発光素子３に一端部を光結合さ
せる光ファイバ５等の光導波体などを配設して成るもの
である。また、光ファイバ５の他端部には樹脂で光ファ
イバ５を覆った光ファイバコード１０が接続され、少な
くとも光ファイバ５の一端部をパッケージ１に配設した
ものである。

【００２３】ここで、基板６の主面上には、光ファイバ
５を搭載するためのＶ溝が基板６の異方性エッチングに
より高精度に形成されており、このＶ溝に対して発光素
子３が正確に位置決めされて設けられており、また、光
ファイバ５が移動しないように、その上方に押さえ板７
が配設されている。これにより、発光素子３と光ファイ
バ５の高精度な光結合が得られる。また、基板６の主面
上には、発光素子３及び受光素子４から引き出された電
極パッド８が形成されている。

【００２４】このように構成された基板６はパッケージ
１の内部に設けられ、基板６に形成され光素子の裏面側
及び表面側に接続された電極パッド８と接続端子２と
が、ボンディングワイヤ９により接続されている。

【００２５】一方、電気回路基板上に表面実装の際に使
用する実装用端子１１を有するソケットＳ１は、実装用
端子１１に接続されステンレスやリン青銅などの金属等
で板バネ形状に形成された接続端子１２を前面側が開放
された開口部１３に延出させている。そして、ソケット
Ｓ１の開口部１３に光モジュールＭ１の肉薄に形成され
ている一端部１ａを挿入することにより、光モジュール
Ｍ１の接続端子２とソケットＳ１の接続端子１２とが接
続される。これにより、光モジュールＭ１の光素子（光
半導体素子）を駆動させることが可能となる。

【００２６】次に、上記ソケットＳ１及び光モジュール
Ｍ１の電気回路基板上への実装方法について説明する。

【００２７】まず、ソケットＳ１は実装用端子１１を用
い、リフロー半田付け等によって電気回路基板上に接続
される。ここで、ソケットＳ１はリフロー炉において電
気回路基板上に固定するために通常はＳｎＰｂ半田を用
いるので、２００℃〜３００℃の高温にさらされること
になる。ところが、光モジュールＭ１に接続された光フ
ァイバコード１０の光ファイバ周囲の被覆部分は、１０
０℃を超える温度で劣化してしまうため、光モジュール
Ｍ１をソケットＳ１に接続させた状態でリフロー炉を通
過させることはできない。そこで、本発明においては光
モジュールＭ１をソケットＳ１から外しておき、ソケッ
トＳ１のみを電気回路基板上に実装するようにしてい
る。これにより、光ファイバコード１０が高温にさらさ
れることはない。

【００２８】そして、ソケットＳ１がリフロー炉を通過
して電気回路基板上へ実装された後に、このソケットＳ
１に光モジュールＭ１の一端部を差し込むことで、電気
回路基板上に光モジュールＭ１を実装することができ
る。ここで、光モジュールＭ１をソケットＳ１に挿入し
た状態では、光モジュールＭ１はソケットＳ１と電気回
路基板との間に挟まれ、光モジュールＭ１のパッケージ
１の下面１ｂは電気回路基板に当接されることになり、
光モジュールＭ１は堅固に固定される。

【００２９】以上により、光モジュールＭ１の接続構造
によれば、薄型の光モジュールを電気回路基板上にリフ
ロー実装する際に、熱に弱い光ファイバコードを高温に
さらさなくともよいようになる。

【００３０】また、従来、光ファイバコードの着脱に光
コネクタを使用していたために、フェルール及びスリー
ブ等の構造部材を使用し小型化が困難であったのに対
し、本実施形態では電気的接続によるため省スペース化
がしやすく、光モジュール自体の小型化が可能となる。

【００３１】また、光モジュールＭ１とソケットＳ１と
の間での押し付けは、電気的接触を得るにあたっては不
要であり、弦巻バネなどスペースを多く必要とする部材
も不要となるので、小型化が容易となる。また、着脱の
際には、従来の光コネクタのように端面の保護を考慮す
る必要がなく、操作性も良好である。また、小さなゴミ
の付着によって著しく性能が劣化する光コネクタを使用
する場合には、リフロー炉を通す際にその端面へのゴミ
の付着を防止するためにカバーの取り付け等が必要であ
るが、本発明の電気的接触による接続構造では全く不要
となる。

【００３２】さらに、ソケットＳ１は前面が開放状にさ
れた開口部１３を有し、この開口部１３は電気回路基板
に実装する側を切り欠いているので、ソケットＳ１の作
製が容易であるうえに、放熱性が良好となる。

【００３３】ソケットＳ１内部に光素子（発光素子３及
び受光素子４）を駆動するための駆動回路を含ませるよ
うにしてもよい。一般に、駆動回路を含む光モジュール
において使用する駆動素子は発熱が特に大きい。先に述
べたとおり光素子は熱変動の影響を受けやすいため、本
実施形態のように光素子と駆動素子を分離することによ
り、光素子と駆動素子を同一封止筐体内に同梱するもの
に比べ、光モジュールの動作安定性を容易に確保するこ
とが可能となる。

【００３４】特に、光モジュールＭ１側よりソケットＳ
１側を熱伝導率の高い材料で構成する、すなわち、ソケ
ットＳ１本体（接続端子１２を支持する部分）を光モジ
ュールＭ１の基体（パッケージ１）より熱伝導性に優れ
た材料で形成することによって、駆動素子で発生する熱
の遮断を容易に行うことができる。例えば、光モジュー
ルＭ１の基体をセラミックス（アルミナ等）や樹脂等で
構成（熱伝導率：５０Ｗ／ｍＫ以下）し、ソケットＳ１
本体をこれら材料より熱伝導率の高い金属（Ｃｕ−Ｗや
ステンレス等）やセラミックス（窒化アルミニウム等）
で構成（熱伝導率：１００〜４００Ｗ／ｍＫ程度）する
ことにより、ソケットＳ１内部の駆動素子で発生した熱
は光モジュールＭ１へ伝わる前に、ソケットＳ１本体を
伝わってソケットＳ１が搭載される電気回路基板上へ効
率よく放熱させることができ、光モジュールＭ１内部の
光素子への熱流入を抑えることが可能となる。

【００３５】また、一般の光モジュールの構成要素であ
る光素子（特に、光半導体素子）及びその駆動素子は、
これらの性能（特に、動作速度（周波数など））は重要
なパラメータであるが、この２要素が最適にマッチング
していない場合が考えられる。例えば、光素子は１０Ｇ
ＢＰＳの性能を有するのに対して、駆動素子の性能がこ
れより低い２．５ＧＢＰＳである場合がある。この場
合、光モジュールは２．５ＧＢＰＳの性能を示すものし
か構築することができない。しかし、本実施形態によれ
ば、この２要素がそれぞれ分離した状態で構成するた
め、いったん採用した光モジュールＭ１、またはソケッ
トＳ１のいずれかを交換することが可能となる。そのた
め、先の例において、１０ＧＢＰＳの高い性能を示す駆
動素子を用いたソケットが手に入った時点で、ソケット
のみを交換することが可能であり、光モジュール全体の
性能を１０ＧＢＰＳまで引き上げることが可能となる。
つまり、必要な部分のみの性能を適宜に向上させること
により、システム全体の性能を引き上げることが容易に
実現できる。

【００３６】また、伝送容量（周波数）の高い光モジュ
ールでは、外部の雑音が光素子の駆動に悪影響を与え、
光モジュールの性能を劣化させることが考えられる。例
えば、電気信号を光に変換する発光素子に直接電波が入
ることで、元々無かったはずの信号が伝送され誤作動の
原因となる。ここで、電波の発生要因としては最も考え
られるものとして、光素子の直近で動作している駆動素
子があげられる。本実施形態においては光素子と駆動素
子を別体とするため、光素子と駆動素子を別々にシール
ドすることが可能となり光素子に与える駆動素子からの
雑音電波を除外することが容易となり、光モジュールの
性能を向上させることが可能となる。

【００３７】次に、本発明の光モジュールの応用例につ
いて説明する。なお、以下の図において、図１と同様な
部材については一部説明を省略し符号を付さないものと
する。

【００３８】図２において、図１で説明したような構成
の光モジュール本体１５は、これを保持，係止するため
のホルダ１６に、図示の矢印の方向へ挿入され、光モジ
ュール１５は押さえ部材１７によって外れないように保
持される。ここで、光モジュール１５の接続端子（コネ
クタ電極）１８は、ホルダ１６の接続側へ露出されてい
る。このように、光ファイバコード１９の端部に光モジ
ュール本体１５が係止のための押さえ部材１７などに内
包され、接続端子１８がホルダ１６を介して外部装置と
電気的に接続可能に形成されたものを電光コネクタと称
することにする。

【００３９】本発明の光モジュール本体１５は、単結晶
シリコン基板などを用い薄型に形成することが可能であ
る。例えば、シリコン基板は１ｍｍ足らずでよく、パッ
ケージも含めて光モジュール全体の厚みを約２〜３ｍｍ
程度にすることが可能である。また、ホルダ１６は樹脂
等により肉厚０．５ｍｍ程度とすることが可能であるた
め、電光コネクタの厚みは５ｍｍ程度以下にすることが
できる。

【００４０】これにより、この電光コネクタをデータリ
ンク用のＰＣカード２０に接続することができる。例え
ば図３に示すように、データリンク用のＰＣカード２０
の接続用開口部２１の近傍にソケット（図示しない）が
配置されている。図２で説明した電光コネクタ２２のコ
ネクタ用の電極は、ＰＣカード２０のソケットに挿入さ
れ電気的接続が実現されるとともに、電光コネクタ２２
に形成した係止構造２３によりＰＣカード２０の開口部
２１において係止され保持される。

【００４１】ＰＣカード２０は規格によりＴＹＰＥＩ
Ｉと称されるものでは５ｍｍの厚みが採用されている。
従来の光コネクタを使用する場合には、フェルールなど
の構造部品により厚みを薄くすることが不可能であり、
図９に示した従来例ではＰＣカード側の一部を省略する
などの対策によっても５ｍｍが限界であった。しかしな
がら、光コネクタ接続は十分な係止力が無い場合、非常
に不安定な接続となり、図９に示した従来例では係止の
一部が省略された形になっているために十分な光接続を
確実に得るのは難しい。本実施形態の電光コネクタ２２
を使用することにより、５ｍｍ以下という厚みは十分な
マージンを持って設計することが可能となるため、光フ
ァイバを用いたデータ通信用のＰＣカード用コネクタと
して必要十分な機能を提供することができる。

【００４２】また、ＰＣカード２０はＰＣカード接続に
よってノート型ＰＣ本体内部に収容される。図９に示さ
れる従来例では発熱量の大きな発光素子などがＰＣカー
ド本体に配設されるため、ノート型ＰＣ本体内部で発熱
を生じることになる。また、ノート型ＰＣ本体で他の電
気モジュールによって大量に発生した熱が熱変動に弱い
光素子へ影響することが懸念される。

【００４３】一方、本発明の電光コネクタ２２は、光フ
ァイバとともにノート型ＰＣ本体外部に配されるため、
発生した熱は外部へ発散され、また、ノート型ＰＣ本体
からの熱に影響されることが少なくなるメリットがあ
る。また、ＰＣカードにソケットを実装する際に電気回
路基板と同様にリフロー半田付け等の一括搭載が可能で
あるため、ＰＣカード自体の量産性をも向上することと
なる。

【００４４】次に、本発明の光モジュールを送受信モジ
ュールに適用した例について説明する。

【００４５】図４は図１に示したような光モジュールを
送受信モジュールＭ２に適用したものであり、図４のソ
ケットＳ２は図１のソケットと同様なものを使用するこ
とが可能である。

【００４６】すなわち、外部の光モジュール等から出力
された信号が受信用ファイバ２５に入力され、受信用フ
ァイバ２５に接続されたＰＬＣ（Planer Lightwave Cir
cuit) 光回路２６へ伝達される。また、ＰＬＣ光回路２
６からの出力は、これに接続された送信用光ファイバ２
７を介して外部へ出力される。このように、２芯テープ
ファイバ２８やＰＬＣ回路２６等を利用することによ
り、光モジュール送受信処理を一括して行うモジュール
をも小型化することが可能になる。

【００４７】なお、ＰＬＣ回路２６は光導波体、各種光
素子、その他の光部品や電子部品等を集積搭載したもの
である。また、このＰＬＣ回路２６は、図１に示す基板
６と同様の基板６ａ（すなわち、第２の基体）に配設さ
れている。また、この基板６ａは図１に示すパッケージ
１と同様のパッケージ１ａ（すなわち、第１の基体）上
に配設されている。このパッケージ１ａには、先端に図
１に示す接続端子２と同様の接続端子２ａが形成されて
おり、基板６ａにはＰＬＣ回路２６を接続端子２ａに接
続するための導体（不図示）が設けられている。

【００４８】次に、本発明に係わる光モジュールの他の
実施形態について説明する。

【００４９】図５（ａ），（ｂ）に示すように、光モジ
ュールＭ３は、平板状の基体３０上に、図１で示した光
モジュールと同様な光素子（発光素子３２、受光素子３
１）が搭載されている。また、基体３０には精密に位置
決めされているＶ溝（不図示）が形成されており、光フ
ァイバ３３をＶ溝上に配置することで発光素子３２と光
ファイバ３３の光結合が得られている。さらに、基体３
０上には発光素子３２及び受光素子３１から引き出され
た電極パッド３４が形成されている。基体３０における
電極パッド３４の端部に斜面３５が形成されている。基
体３０に搭載した発光素子３２及び受光素子３１は基体
３０上に設けられた透明樹脂３６によって保護されてい
る。

【００５０】なお、ソケットＳ３は図１におけるソケッ
トＳ１と同様な構成であるので符号及びその説明を省略
する。また、斜面３５の存在により電極パッド３４の先
端がソケットＳ３に挿入される際にソケットＳ３側の接
続端子と接触しても、その先端が欠けないようにするこ
とができる。

【００５１】このように、発光素子３２及び受光素子３
１を透明樹脂３６等で保護し、光モジュール本体にサブ
マウントとして使用する基板自体に形成される電極パッ
ド３４を、電気接続用コネクタ端子として利用すること
によって、光モジュール全体を小型化することが可能と
なり、従来、ワイヤボンド等によってパッケージと接続
していた部分が不要となり、作製工程が大幅に簡略化さ
れる。

【００５２】さらに、本発明に係わる光モジュールの他
の実施形態について説明する。

【００５３】本発明の光モジュールは、図６に示す光モ
ジュールＭ４のように構成してもよい。すなわち、セラ
ミックや金属またはプラスチックの第1の基体であるパ
ッケージ３７には、その内側３７ａ及び外側３７ｂにわ
たって電極端子３８が形成されており、第２の基体であ
るサブマウント３９上で発光素子４１及び受光素子４０
と光ファイバ４２が位置決めされ光結合されている。な
お、光ファイバ４２は押さえ板４３により固定されてい
る。

【００５４】サブマウント３９の一端には電極パッド４
４が形成されており、発光素子４１及び受光素子４０と
各々導通が取られている。発光素子４７等が載置された
サブマウント３９はその電極パッド４４がパッケージ側
の電極端子３８と不図示の導電性接着剤または半田等を
介して電気的接続が取られている。この際、電気的接続
に従来から用いられているワイヤボンドを利用していな
いため、電気回路の反射や損失を小さくすることが可能
となり、特に高い周波数の信号を利用する光モジュール
を構成する際にその特性が良好となる。また、従来のワ
イヤボンドにくらべ接触面積を大きく取ることが可能と
なるので、その放熱特性も良好となり、光素子に与える
熱の影響を小さくすることが可能となる。

【００５５】また、本発明の光モジュールは、図７に示
す光モジュールＭ５のように構成してもよい。すなわ
ち、第２の基体であるサブマウント４５には発光素子４
７及び受光素子４６，光ファイバ４８，押さえ板４９等
が各々配設されており、発光素子４７及び受光素子４６
はサブマウント４５上に設けられた透明樹脂５０により
保護されている。また、サブマウント４５とは別に、コ
ネクタ接続用の接続端子５１を有するプラスチック，セ
ラミックス，ガラス，ガラスエポキシ樹脂等の適宜の材
料によって形成された第1の基体である端子基板５２が
配設されている。

【００５６】サブマウント４５には電極パッド５３が形
成されており、この電極パッド５３と端子基板５２の接
続端子５１は、図６と同様にして導電性接着剤または半
田等を用いて接続されている。このようにして形成され
たサブマウント４５は、インジェクションモールドさ
れ、これによりサブマウント４５の周囲にパッケージ筐
体５４が形成される。

【００５７】この光モジュールＭ５によれば、端子基板
５２を別体にすることで、この端子基板５２をサブマウ
ント４５の材料とは異なる、剛性の高い材料（例えば、
セラミックス）や、逆に変形させることで応力を逃がす
構成とするためのやわらかい高分子材料等の可撓性材料
を用いることができ、これにより、端子基板５２の強度
を確保することが可能になる。なお、以上はあくまで本
発明の実施の形態の例示であって、例えば、光素子であ
る受光素子に光ファイバ等の光導波体からの光を結合さ
せるようにしてもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変更や改良を加えることは何ら差し支えない。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明の光モジュール及
びその接続構造によれば、コネクタ部(またはソケット)
のみを電気回路基板上にリフロー半田付け等により実装
しておき、光ファイバコードを有する光モジュールまた
はその本体を後工程で取り付けることができ、光ファイ
バコードを高熱にさらす必要がなくなることから、電気
回路基板上への実装を確実且つ簡便に行うことが可能で
信頼性に優れた光モジュールを実現することができる。

【００５９】しかも、従来、非常に精度を必要とされて
いた光コネクタ接続を不要とすることができ、小スペー
スでも十分な信号伝送が可能な電気的接触によるコネク
タ構造が実現され、光モジュールはもとより、電気回路
ボード全体としての小型化低背化が可能となる。

【００６０】また、光コネクタをリフロー炉内に通過さ
せる場合、塵等の付着により使用不可となる懸念をなく
す光コネクタにカバーをしておく等の余分な手間がかか
るのに比べ、本発明の光モジュール及びその接続構造で
は、リフロー炉中に発生するレベルの塵などでは全く影
響を受けることはないので、電気回路基板への実装時の
取扱が極めて容易となる。

【００６１】また、従来の光コネクタは細径のフェルー
ル端面が研磨加工されており、突き合わせる際に研磨端
面に不要な傷を形成しないように細心の注意を払って連
結させる必要があるが、本発明の光モジュールの接続構
造では、電気的な接触による信号の伝達であり、電気的
接触は接触面に小さな傷があってもコンタクトが可能で
あることから、多少の傷があっても問題なく信号が伝送
され取扱が容易となる。

【００６２】また、パッシブアライメント技術によって
組立コストを大幅に低減することが可能になるととも
に、外形の小さな基体を用いることによりいっそうの小
型化が可能となり、実装方法がきわめて容易な低背化さ
れた光モジュールを形成することが可能となる。

【００６３】また、光モジュールに使用する基体とし
て、異方性エッチング手法によって高精度にＶ溝加工が
可能である単結晶シリコン基板を使用することで、Ｖ溝
内に光ファイバを埋設することができ、さらなる低背化
が可能となる。すなわち、高精度加工のサブマウントと
してセラミックスまたはガラスの精密加工によるサブマ
ウントが従来から多く用いられており、加工に耐えうる
強度を確保するため、ある一定以上の厚みを持つ基板に
形成する必要があった。これに対し、異方性エッチング
による加工はメカニカルな加工法ではないため、基板に
与える力は小さいことから外形寸法は小さくすることが
可能となる。そのため、異方性エッチングを用いたシリ
コン基板を基体として利用することで、光モジュールの
さらなる低背化が可能となる。

【００６４】そして、パーソナルコンピュータのＰＣカ
ードに本発明の光モジュールを適用する場合、高さ寸法
を大幅に抑制する必要があるが、本発明では信号の伝達
部に電気的接触による薄型のソケットが利用できるの
で、それが可能となる。

【００６５】さらに、本発明の光モジュールの接続に使
用されるソケットは、その電気端子が回路基板の電気回
路に半田などの手段により接続されるが、この接続の際
には光ファイバコードが存在しないため、リフロー半田
付けなどにより他の電気回路部品と一括搭載が可能とな
る。リフロー炉を通過した後に、光ファイバコードを有
する光モジュール本体がソケットに接続されることで光
モジュールとして機能することになる。これらのことか
ら、電気回路基板上への実装を確実且つ簡便に行うこと
が可能で信頼性にも優れた光モジュール及びその接続構
造が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光モジュールの接続構造の一実施
形態を模式的に説明する図であり、（ａ）は光モジュー
ルの蓋体を省略した光モジュール及びソケット部の平面
図、（ｂ）は（ａ）の一部破断側面図である。

【図２】本発明に係る電光コネクタを模式的に示す分解
斜視図である。

【図３】本発明に係る電光コネクタのデータリンク用の
ＰＣカードに接続する様子を模式的に説明する斜視図で
ある。

【図４】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模
式的に説明する一部破断平面図である。

【図５】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模
式的に説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一
部断面図である。

【図６】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模
式的に示す一部断面図である。

【図７】本発明に係る光モジュールの他の実施形態を模
式的に示す一部断面図である。

【図８】従来の光モジュール用コネクタを示す斜視図で
ある。

【図９】従来のＰＣカード型光モジュールを示す斜視図
である。

【符号の説明】

１：パッケージ（基体）２：接続端子３：発光素子（光素子）４：受光素子（光素子）５：光ファイバ（光導波体）６：基板７：押さえ板１０：光ファイバコードＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５：光モジュールＳ１，Ｓ２，Ｓ３：ソケット（コネクタ部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端部に光素子駆動用の接続端子を備え
た基体上に、少なくとも前記接続端子に接続された光素
子と、該光素子に光結合させる光導波体の一端部とを配
設して成る光モジュール。
【請求項２】前記接続端子に、前記光素子の駆動回路
を備えたコネクタ部を接続したことを特徴とする請求項
１に記載の光モジュール。
【請求項３】前記基体は、一端部に光素子駆動用の接
続端子を備えた第1の基体と、少なくとも前記接続端子
に接続される導体、該導体に接続される光素子、及び該
光素子に光結合させる光導波体の一端部を配設して成る
第２の基体とから成ることを特徴とする請求項１に記載
の光モジュール。
【請求項４】前記コネクタ部本体を前記基体より熱伝
導性の高い材料で形成したことを特徴とする請求項３に
記載の光モジュール。
【請求項５】一端部に光素子駆動用の接続端子を備え
た基体上に、少なくとも前記接続端子に接続された光素
子と、該光素子に光結合させる光導波体の一端部とを配
設して成る光モジュールを、前記光素子の駆動回路が設
けられた電気回路基板に配設したソケットに連結し、該
ソケットの接続端子と前記光モジュールの接続端子とを
接続するようにしたことを特徴とする光モジュールの接
続構造。
【請求項６】前記ソケットは前記基体の一端部を挿入
する開口を有するとともに、該開口は前記電気回路基板
に配設する側を切り欠いており、かつ前記電気回路基板
に対向する内壁面に電気回路基板側へ付勢するバネ状の
接続端子を露出させていることを特徴とする請求項５に
記載の光モジュールの接続構造。