JP5928294B2 - Circuit module and optical communication device - Google Patents
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Description
本発明は、回路モジュールおよび光通信装置に関し、特に、フレキシブル基板を備える回路モジュールおよび光通信装置に関する。 The present invention relates to a circuit module and an optical communication device, and more particularly to a circuit module and an optical communication device including a flexible substrate.
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。これに伴って、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)およびFTTH(Fiber To The Home)等のブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。 In recent years, the Internet has become widespread, and users can access various information on sites operated in various parts of the world and obtain the information. Along with this, devices capable of broadband access such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and FTTH (Fiber To The Home) are rapidly spreading.
IEEE Std 802.3ah(登録商標)−2004(非特許文献1)には、複数の宅側装置(ONU:Optical Network Unit)が光通信回線を共有して局側装置(OLT:Optical Line Terminal)とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク(PON:Passive Optical Network)の1つの方式が開示されている。すなわち、PONを通過するユーザ情報およびPONを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット(登録商標)フレームの形式で通信されるEPON(Ethernet(登録商標) PON)と、EPONのアクセス制御プロトコル(MPCP(Multi-Point Control Protocol))およびOAM(Operations Administration and Maintenance)プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でMPCPフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献1では、MPCPメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割り当て要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。 In IEEE Std 802.3ah (registered trademark) -2004 (non-patent document 1), a plurality of home side devices (ONU: Optical Network Unit) share an optical communication line, and a station side device (OLT: Optical Line Terminal). One method of a passive optical network (PON), which is a medium-sharing communication that performs data transmission with the network, is disclosed. That is, EPON (Ethernet (registered trademark) PON) in which all information is communicated in the form of an Ethernet (registered trademark) frame, including user information passing through the PON and control information for managing and operating the PON, and EPON An access control protocol (MPCP (Multi-Point Control Protocol)) and an OAM (Operations Administration and Maintenance) protocol are defined. By exchanging MPCP frames between the station side device and the home side device, the home side device joins and leaves, and uplink access multiplexing control is performed. Non-Patent Document 1 describes a registration method for a new home device, a report indicating a bandwidth allocation request, and a gate indicating a transmission instruction using an MPCP message.
なお、1ギガビット/秒の通信速度を実現するEPONであるGE−PON(Giga Bit Ethernet(登録商標) Passive Optical Network)の次世代の技術として、IEEE802.3av(登録商標)−2009として標準化が行なわれた10G−EPONすなわち通信速度が10ギガビット/秒相当のEPONにおいても、アクセス制御プロトコルはMPCPが前提となっている。 In addition, IEEE 802.3av (registered trademark) -2009 is standardized as the next generation technology of GE-PON (Giga Bit Ethernet (registered trademark) Passive Optical Network), which is an EPON realizing a communication speed of 1 gigabit / second. Even in the 10 G-EPON, that is, the EPON corresponding to a communication speed of 10 gigabits / second, the access control protocol is premised on MPCP.
また、近年、電気機器の小型化等に伴い、フレキシブル基板(FPC:Flexible Printed Circuits)の利用が広がっている(たとえば、特開2006−32216号公報(特許文献1)参照)。フレキシブル基板を使用することにより、配線スペースを減少させ、効率的な部品配置を行なうことが可能となる。 In recent years, the use of flexible printed circuits (FPC: Flexible Printed Circuits) has been expanded along with miniaturization of electric devices (see, for example, JP-A-2006-32216 (Patent Document 1)). By using a flexible substrate, it is possible to reduce wiring space and perform efficient component placement.
上記のような光通信の分野等の多様な分野において、各種装置の小型化等が要求されており、フレキシブル基板を効果的に用いることが望まれる。 In various fields such as the field of optical communication as described above, downsizing of various devices is required, and it is desired to use a flexible substrate effectively.
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電気信号の送信および受信の少なくとも一方を行なう構成において、フレキシブル基板を効果的に用いることが可能な回路モジュールおよび光通信装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a circuit module and an optical device capable of effectively using a flexible substrate in a configuration for transmitting and / or receiving electrical signals. It is to provide a communication device.
この発明のある局面に係わる回路モジュールは、電気信号を送信または受信するためのデバイスと、電気信号を上記デバイスへ伝送するか、または上記デバイスからの電気信号を伝送するためのリジッド基板と、上記デバイスと上記リジッド基板とを電気的に接続するためのフレキシブル基板と、上記リジッド基板に設けられ、上記リジッド基板と上記フレキシブル基板とを脱着可能に接続するためのコネクタとを備える。 A circuit module according to an aspect of the present invention includes a device for transmitting or receiving an electrical signal, a rigid board for transmitting an electrical signal to the device or transmitting an electrical signal from the device, and the above A flexible board for electrically connecting the device and the rigid board, and a connector provided on the rigid board for detachably connecting the rigid board and the flexible board.
このように、フレキシブル基板およびリジッド基板間の接続を、半田付けではなく、コネクタによって行なう構成により、寿命が短く、故障しやすいデバイスをリジッド基板から脱着可能とすることができる。すなわち、デバイスの不具合によるリジッド基板を含めた回路モジュール全体の廃棄および交換を防ぎ、また、半田付け等のための加工コストを低減することができる。したがって、本発明に係る回路モジュールでは、電気信号の送信および受信の少なくとも一方を行なう構成において、フレキシブル基板を効果的に用いることができる。 As described above, the connection between the flexible substrate and the rigid substrate is not performed by soldering but by the connector, so that a device having a short life and easily damaged can be detached from the rigid substrate. That is, it is possible to prevent disposal and replacement of the entire circuit module including the rigid board due to device defects, and to reduce processing costs for soldering and the like. Therefore, in the circuit module according to the present invention, the flexible substrate can be effectively used in a configuration that performs at least one of transmission and reception of electric signals.
好ましくは、上記フレキシブル基板は、上記コネクタとの接続部における電気信号の伝送路のインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整部を含む。 Preferably, the flexible substrate includes an impedance adjusting unit for adjusting an impedance of an electric signal transmission path at a connection portion with the connector.
このような構成により、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンスを、それぞれ電気信号の送信側および受信側の伝送路のインピーダンスに近づくように調整することができる。すなわち、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンス整合を向上させることにより、高速な電気信号を伝送するシステムにおいても良好な伝送特性を得ることができる。 With such a configuration, the impedances of the electrical connection portions of the flexible substrate and the flexible substrate connector can be adjusted so as to approach the impedances of the transmission paths on the transmission side and the reception side of the electrical signal, respectively. That is, by improving impedance matching of the electrical connection portions of the flexible substrate and the flexible substrate connector, good transmission characteristics can be obtained even in a system that transmits high-speed electrical signals.
より好ましくは、上記接続部は、上記フレキシブル基板の第1主表面に設けられており、上記インピーダンス調整部は、上記フレキシブル基板の第2主表面の、上記接続部と対向する領域に設けられている。 More preferably, the connecting portion is provided on the first main surface of the flexible substrate, and the impedance adjusting portion is provided in a region of the second main surface of the flexible substrate facing the connecting portion. Yes.
このように、フレキシブル基板の電気的接続部たとえばパッド側にインピーダンス調整部を設けるのではなく、パッドの裏面においてインピーダンス調整部を設ける構成により、たとえば電気信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを異なる値に設定しながら、フレキシブル基板用コネクタおよびフレキシブル基板における電気的接続部たとえばパッドの構造については均一性を確保することができる。これにより、接触不良等を低減し、装置の寿命を延ばすことができるため、回路モジュールの信頼性を向上させることができる。 In this way, the impedance adjustment unit is not provided on the electrical connection part of the flexible substrate, for example, the pad side, but the impedance adjustment part is provided on the back surface of the pad. Is set to a different value, uniformity can be ensured for the structure of the connector for the flexible substrate and the electrical connection portion, for example, the pad in the flexible substrate. As a result, contact failure and the like can be reduced and the life of the device can be extended, so that the reliability of the circuit module can be improved.
より好ましくは、上記インピーダンス調整部はグランドパターンである。 More preferably, the impedance adjusting unit is a ground pattern.
このような構成により、フレキシブル基板用コネクタのインピーダンスが、電気信号の伝送路のインピーダンスより大きい場合において、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンスを下げることができるため、当該電気的接続部分におけるインピーダンス整合を向上させることができる。 With such a configuration, when the impedance of the flexible board connector is larger than the impedance of the electrical signal transmission path, the impedance of the flexible board and the electrical connection portion of the flexible board connector can be lowered. Impedance matching at the connecting portion can be improved.
より好ましくは、上記コネクタのグランドノードとの上記接続部であるグランド用接続部から上記グランドパターンへの伝送路のインピーダンスは、上記グランド用接続部から上記コネクタのグランドノードへの伝送路のインピーダンスより大きい。 More preferably, the impedance of the transmission path from the ground connection section, which is the connection section with the ground node of the connector, to the ground pattern is greater than the impedance of the transmission path from the ground connection section to the ground node of the connector. large.
このような構成により、インピーダンス調整部であるグランドパターンを介したリターン電流の経路が形成されることを抑制し、リターン電流を、フレキシブル基板の第1主表面におけるグランドパターンからフレキシブル基板用コネクタへ流れやすくすることができるため、伝送特性を向上させることができる。 With such a configuration, it is possible to suppress the formation of a return current path via the ground pattern which is the impedance adjustment unit, and the return current flows from the ground pattern on the first main surface of the flexible board to the flexible board connector. Therefore, transmission characteristics can be improved.
より好ましくは、上記デバイスには、電気信号を送信するための送信用デバイスと、電気信号を受信するための受信用デバイスとがあり、上記フレキシブル基板における上記コネクタとの接続部は、上記フレキシブル基板の第1主表面に設けられており、上記送信用デバイスへの電気信号の伝送路のインピーダンスは、上記受信用デバイスからの電気信号の伝送路のインピーダンスよりも小さく、上記インピーダンス調整部は、上記フレキシブル基板の第2主表面における領域であって、上記接続部のうち上記送信用デバイスへの電気信号の伝送路となる接続部、と対向する領域に設けられている。 More preferably, the device includes a transmitting device for transmitting an electrical signal and a receiving device for receiving an electrical signal, and the connection portion of the flexible substrate with the connector is the flexible substrate. The impedance of the transmission path of the electrical signal to the transmitting device is smaller than the impedance of the transmission path of the electrical signal from the receiving device, and the impedance adjusting unit is It is a region on the second main surface of the flexible substrate, and is provided in a region facing a connection portion that is a transmission path of an electric signal to the transmission device among the connection portions.
このような構成により、電気信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを簡易な構成で異ならせることができる。 With such a configuration, the impedance of the transmission path can be varied with a simple configuration on the reception side and the transmission side of the electrical signal.
好ましくは、上記フレキシブル基板において、上記コネクタとの接続部は、上記フレキシブル基板の第1主表面に設けられており、上記接続部には、信号用接続部と、グランド用接続部とがあり、上記グランド用接続部は、上記第1主表面におけるグランドパターンに接続されており、上記信号用接続部は、ビアを介して上記フレキシブル基板の第2主表面に接続されている。 Preferably, in the flexible substrate, the connection portion with the connector is provided on the first main surface of the flexible substrate, and the connection portion includes a signal connection portion and a ground connection portion, The ground connection portion is connected to the ground pattern on the first main surface, and the signal connection portion is connected to the second main surface of the flexible substrate through a via.
このような構成により、たとえばフレキシブル基板用コネクタをリジッド基板に表面実装した構成において、当該コネクタのグランド用ピンからフレキシブル基板のグランドパターンまでの距離を短くすることができ、また、フレキシブル基板のグランドパターンを、ビアを介さずにグランド用ピンと接続することができるため、グランド電位を安定させ、伝送特性を向上させることができる。 With such a configuration, for example, in a configuration in which a flexible board connector is surface-mounted on a rigid board, the distance from the ground pin of the connector to the ground pattern of the flexible board can be shortened. Can be connected to the ground pin without vias, so that the ground potential can be stabilized and the transmission characteristics can be improved.
好ましくは、上記デバイスには、電気信号を送信するための送信用デバイスと、電気信号を受信するための受信用デバイスとがあり、上記フレキシブル基板として、上記送信用デバイスと上記リジッド基板とを電気的に接続するための送信用フレキシブル基板と、上記受信用デバイスと上記リジッド基板とを電気的に接続するための受信用フレキシブル基板とが一体化されており、上記コネクタとして、上記リジッド基板と上記送信用フレキシブル基板とを脱着可能に接続するための送信用コネクタと、上記リジッド基板と上記受信用フレキシブル基板とを脱着可能に接続するための受信用コネクタとが一体化されている。 Preferably, the device includes a transmitting device for transmitting an electric signal and a receiving device for receiving an electric signal, and the transmitting device and the rigid substrate are electrically connected as the flexible substrate. And a flexible substrate for transmission for electrical connection and a flexible substrate for reception for electrically connecting the receiving device and the rigid substrate are integrated, and the rigid substrate and the above are used as the connector. A transmission connector for detachably connecting the transmission flexible board and a reception connector for detachably connecting the rigid board and the reception flexible board are integrated.
このように、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタを、電気信号の送信側および受信側でそれぞれ一体化する構成により、部品コストを低減し、また、実装作業を半減させて加工コストを低減することができる。 As described above, the configuration in which the flexible substrate and the flexible substrate connector are integrated on the electrical signal transmission side and the reception side, respectively, can reduce the component cost, and the mounting work can be halved to reduce the processing cost. it can.
この発明のある局面に係わる光通信装置は、電気信号を光信号に変換して送信するか、または光信号を受信して電気信号に変換するための光デバイスと、電気信号を上記光デバイスへ伝送するか、または上記光デバイスからの電気信号を伝送するための光通信用リジッド基板と、上記光デバイスと上記光通信用リジッド基板とを電気的に接続するためのフレキシブル基板と、上記光通信用リジッド基板に設けられ、上記光通信用リジッド基板と上記フレキシブル基板とを脱着可能に接続するためのコネクタと、上記光信号に変換すべき電気信号を生成して上記光通信用リジッド基板へ出力するか、または上記光通信用リジッド基板によって伝送された上記光デバイスからの電気信号を処理するための処理部とを備える。 An optical communication apparatus according to an aspect of the present invention includes an optical device that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the received optical signal or converts the electrical signal into an electrical signal, and the electrical signal to the optical device. A rigid substrate for optical communication for transmitting or transmitting an electrical signal from the optical device, a flexible substrate for electrically connecting the optical device and the rigid substrate for optical communication, and the optical communication A rigid board for optical communication, a connector for detachably connecting the rigid board for optical communication and the flexible board, and an electric signal to be converted into the optical signal, and output to the rigid board for optical communication Or a processing unit for processing an electrical signal transmitted from the optical device transmitted by the rigid board for optical communication.
このように、フレキシブル基板および光通信用リジッド基板間の接続を、半田付けではなく、コネクタによって行なう構成により、寿命が短く、故障しやすい光デバイスを光通信用リジッド基板から脱着可能とすることができる。すなわち、光デバイスの不具合による光通信用リジッド基板を含めた光通信モジュール全体の廃棄および交換を防ぎ、また、半田付け等のための加工コストを低減することができる。したがって、電気信号の送信および受信の少なくとも一方を行なう構成において、フレキシブル基板を効果的に用いることができる。 As described above, the connection between the flexible substrate and the rigid substrate for optical communication is not performed by soldering but by the connector, so that an optical device having a short life and easily damaged can be detached from the rigid substrate for optical communication. it can. That is, it is possible to prevent the entire optical communication module including the rigid substrate for optical communication due to the failure of the optical device from being discarded and replaced, and to reduce the processing cost for soldering or the like. Therefore, a flexible substrate can be effectively used in a configuration that performs at least one of transmission and reception of electrical signals.
本発明によれば、電気信号の送信および受信の少なくとも一方を行なう構成において、フレキシブル基板を効果的に用いることができる。 According to the present invention, a flexible substrate can be effectively used in a configuration that performs at least one of transmission and reception of an electrical signal.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の実施の形態に係るPONシステムの構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a PON system according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、PONシステム301は、たとえば10G−EPONであり、ONU202A,202B,202Cと、上位ネットワークに接続された局側装置201と、スプリッタSPとを備える。ONU202A,202B,202Cと局側装置201とは、スプリッタSPおよび光ファイバOPTFを介して接続され、互いに光信号を送受信する。
Referring to FIG. 1, a
図2は、本発明の実施の形態に係るPONシステムにおけるONUの構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the ONU in the PON system according to the embodiment of the present invention.
図2を参照して、ONU202は、光通信モジュール101と、PON受信処理部92と、バッファメモリ93と、UN送信処理部94と、UNI(User Network Interface)ポート95と、UN受信処理部96と、バッファメモリ97と、PON送信処理部98と、制御部99とを備える。
Referring to FIG. 2, the
光通信モジュール101は、ONU202に対して脱着可能である。光通信モジュール101は、局側装置201から送信される下り光信号を受信し、電気信号に変換して出力する。
The
PON受信処理部92は、光通信モジュール101から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じて制御部99またはUN送信処理部94にフレームを振り分ける。具体的には、PON受信処理部92は、データフレームをバッファメモリ93経由でUN送信処理部94へ出力し、制御フレームを制御部99へ出力する。
The PON
制御部99は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、UN送信処理部94へ出力する。
The
UN送信処理部94は、PON受信処理部92から受けたデータフレームおよび制御部99から受けた制御フレームをUNIポート95経由で図示しないパーソナルコンピュータ等のユーザ端末へ送信する。
The UN
UN受信処理部96は、UNIポート95経由でユーザ端末から受信したデータフレームをバッファメモリ97経由でPON送信処理部98へ出力し、UNIポート95経由でユーザ端末から受信した制御フレームを制御部99へ出力する。
The UN
制御部99は、MPCPおよびOAM等、局側装置201およびONU202間のPON回線の制御および管理に関する宅側処理を行なう。すなわち、PON回線に接続されている局側装置201とMPCPメッセージおよびOAMメッセージをやりとりすることによって、アクセス制御等の各種制御を行なう。制御部99は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、PON送信処理部98へ出力する。また、制御部99は、ONU202における各ユニットの各種設定処理を行なう。
The
PON送信処理部98は、UN受信処理部96から受けたデータフレームおよび制御部99から受けた制御フレームを光通信モジュール101へ出力する。
The PON
光通信モジュール101は、PON送信処理部98から受けた電気信号であるデータフレームおよび制御フレームを光信号に変換し、局側装置201へ送信する。
The
図3は、本発明の実施の形態に係るONUにおける光通信モジュールの構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the optical communication module in the ONU according to the embodiment of the present invention.
図3を参照して、光通信モジュール101は、バースト送信部151と、受信部152とを含む。バースト送信部151は、プリアンプ86と、出力バッファ回路(変調電流供給回路)63と、バイアス電流供給回路88と、発光回路89とを含む。発光回路89は、発光素子LDと、インダクタL1,L2とを含む。受信部152は、受光素子PDと、TIA(トランスインピーダンスアンプ)81と、LIA(制限アンプ)82と、出力バッファ85とを含む。
Referring to FIG. 3,
バースト送信部151において、プリアンプ86は、UN受信処理部96からのデータフレームおよび制御部99からの制御フレームである送信データを受けて、当該送信データを増幅して出力する。たとえば、プリアンプ86は、当該送信データを、信号線INP,INNから差動信号として受ける。
In the
出力バッファ回路87は、プリアンプ86から受けた送信データに基づいて、発光回路89に変調電流を供給する。この変調電流は、局側装置201へ送信すべきデータの論理値に応じた大きさの電流である。
The
発光回路89は、上り光信号を局側装置201へ送信する。発光回路89において、発光素子LDは、固定電圧たとえば電源電圧Vdd1の供給される電源ノードにインダクタL1を介して接続され、また、バイアス電流供給回路88にインダクタL2を介して接続されている。発光素子LDは、バイアス電流供給回路88から供給されたバイアス電流、および出力バッファ回路87から供給された変調電流に基づいて発光し、かつ発光強度を変更する。
The
受信部152において、受光素子PDは、固定電圧たとえば電源電圧Vdd2の供給される電源ノードに接続され、局側装置201から受信した光信号を電気信号たとえば電流に変換して出力する。
In the receiving
TIA81は、受光素子PDから受けた電流を電圧に変換してLIA82へ出力する。
The
LIA82は、TIA81から受けた電圧のレベルを2値化し、受信データとして出力する。
The
出力バッファ85は、LIA82から受けた受信データを増幅してPON受信処理部92へ出力する。たとえば、出力バッファ85は、当該受信データを、差動信号として信号線OUTP,OUTNから出力する。
The
たとえば、プリアンプ86と、出力バッファ回路87と、バイアス電流供給回路88と、発光回路89におけるインダクタL1,L2と、TIA81と、LIA82と、出力バッファ85とは、光通信用リジッド基板に実装されている。また、発光素子LDは、アセンブリされた発光モジュール(以下、TOSA:Transmitter Optical Sub-Assemblyとも称する。)に内蔵されている。また、受光素子PDおよびTIA81は、アセンブリされた受光モジュール(以下、ROSA:Receiver Optical Sub-Assemblyとも称する。)に内蔵されている。これら光通信用リジッド基板とTOSAおよびROSAとは、フレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Print Circuit Board)を介して接続されている。
For example, the
図4は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの外観の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the appearance of the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図4を参照して、光通信モジュール101は、TOSA11と、ROSA12と、送信用フレキシブル基板13と、受信用フレキシブル基板14と、送信用コネクタ15と、受信用コネクタ16と、光通信用リジッド基板17と、ホスト用コネクタ18とを備える。
Referring to FIG. 4, the
光通信モジュール101は、TOSA11およびROSA12を介して光ファイバOPTFに接続されている。
The
また、光通信モジュール101における光通信用リジッド基板17は、ホスト用コネクタ18を介してPON受信処理部92、PON送信処理部98および制御部99に接続されている。
The optical communication
ONU202における光通信モジュール101以外の一部または全部のユニットは、処理部として、光信号に変換すべき電気信号を生成して光通信用リジッド基板17へ出力し、また、受光素子PDによって変換され、光通信用リジッド基板17によって伝送等された受光素子PDからの電気信号を処理する。
Some or all of the units other than the
TOSA11における光デバイスである発光素子LDは、電気信号を光信号に変換して送信する。この電気信号は、局側装置201への送信データを含む電気信号である。たとえば、発光素子LDによって送信される光信号は、ビットレートが2.48ギガビット/秒より大きいバースト信号である。
The light emitting element LD which is an optical device in the
ROSA12における光デバイスである受光素子PDは、光信号を受信して電気信号に変換する。この電気信号は、局側装置201からの受信データを含む電気信号である。
The light receiving element PD, which is an optical device in the
送信用フレキシブル基板13は、TOSA11と光通信用リジッド基板17とを電気的に接続する。
The transmission
受信用フレキシブル基板14は、ROSA12と光通信用リジッド基板17とを電気的に接続する。
The receiving
送信用コネクタ15および受信用コネクタ16は、光通信用リジッド基板17に設けられており、たとえば光通信用リジッド基板17に表面実装されている。
The
送信用コネクタ15は、光通信用リジッド基板17と送信用フレキシブル基板13とを脱着可能に接続する。
The
受信用コネクタ16は、光通信用リジッド基板17と受信用フレキシブル基板14とを脱着可能に接続する。
The receiving
光通信用リジッド基板17は、ホスト用コネクタ18を介してPON送信処理部98から受けた電気信号に対して増幅等を行って発光素子LDへ伝送するか、または受光素子PDからの電気信号に対して増幅等を行い、ホスト用コネクタ18を介してPON受信処理部92へ伝送する。
The optical communication
図5は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおけるTOSA、ROSA、フレキシブル基板および光通信用リジッド基板の接続形態の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the connection form of the TOSA, ROSA, flexible substrate, and optical communication rigid substrate in the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図5を参照して、TOSA11および送信用フレキシブル基板13は、半田によって電気的に接続されており、送信用フレキシブル基板13および光通信用リジッド基板17は、送信用コネクタ15によって電気的に接続されている。より詳細には、送信用フレキシブル基板13のパッド21と送信用コネクタ15のピンとが接触することにより、送信用フレキシブル基板13および光通信用リジッド基板17が電気的に接続される。
Referring to FIG. 5,
また、ROSA12および受信用フレキシブル基板14は、半田によって電気的に接続されており、受信用フレキシブル基板14および光通信用リジッド基板17は、受信用コネクタ16によって電気的に接続されている。より詳細には、受信用フレキシブル基板14のパッド22と受信用コネクタ16のピンとが接触することにより、受信用フレキシブル基板14および光通信用リジッド基板17が電気的に接続される。
Further, the
また、光ファイバOPTFからの光およびTOSA11からの光が、図示しない波長フィルタによって分離され、それぞれROSA12および光ファイバOPTFへ導かれる。
The light from the optical fiber OPTF and the light from the
図6は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおける送信用フレキシブル基板の一部の構造を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a partial structure of the transmitting flexible substrate in the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
光通信モジュール101におけるフレキシブル基板は、フレキシブル基板用コネクタとの接続部たとえばパッド、における電気信号の伝送路のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部を含む。この電気信号は、発光素子LDへの電気信号または受光素子PDからの電気信号である。インピーダンス調整部は、たとえばグランドパターンである。
The flexible substrate in the
具体的には、図6を参照して、送信用フレキシブル基板13は、主表面Aにおいて、送信用コネクタ15とのグランド用接続部としてパッド31,34を含み、かつ信号用接続部としてパッド32,33を含む。パッド31〜34は、前述のパッド21に相当する。
Specifically, referring to FIG. 6, transmission
送信用フレキシブル基板13の主表面Aにおいて、パッド31および34は、主表面Aに設けられた接地領域、すなわちグランドパターン39に接続されている。
On the main surface A of the transmitting
パッド32および33は、それぞれ、ビア36および37を介して、送信用フレキシブル基板13の主表面Bに設けられた信号ライン41および42と電気的に接続されている。信号ライン41および42を介して、たとえば、電気信号が発光素子LDへ伝送される、すなわち発光素子LDに変調電流が供給される。
The
また、送信用フレキシブル基板13は、主表面Bにおいて、インピーダンス調整部として接地領域すなわちグランドパターン43を含む。グランドパターン43は、主表面Bの、パッド31〜34と対向する領域に設けられている。グランドパターン43は、ビア35および38を介して主表面Aにおけるパッド31および34ならびにグランドパターン39と電気的に接続されている。
In addition, the transmission
図7は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおける送信用フレキシブル基板の層構成を概念的に示す図である。図7は、送信用フレキシブル基板13のパッド21が設けられた部分を、送信用フレキシブル基板13の側面から見た断面を示している。
FIG. 7 is a diagram conceptually showing the layer structure of the flexible substrate for transmission in the optical communication module according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a cross section of the portion of the transmission
図7を参照して、送信用フレキシブル基板13は、カバーPI(ポリイミド)層61と、カバー接着層62と、銅メッキ層64と、銅箔層65と、ベースPI層66と、ビア67と、銅箔層69と、銅メッキ層70と、カバー接着層71と、カバーPI層72と、接着層73と、補強PI層74とを含む。
Referring to FIG. 7, the transmission
カバーPI(ポリイミド)層61と、カバー接着層62と、銅メッキ層64と、銅箔層65とが、主表面A側の層であり、銅箔層69と、銅メッキ層70と、カバー接着層71と、カバーPI層72と、接着層73と、補強PI層74とが、主表面B側の層である。
A cover PI (polyimide)
銅メッキ層64および銅箔層65において、パッド21およびグランドパターン39が形成されており、また、銅箔層69および銅メッキ層70において、信号ライン68およびグランドパターン43が形成されている。信号ライン68は、図6に示す信号ライン41,42に相当し、ビア67は、図6に示すビア36および37に相当する。
The
たとえば、カバーPI層61の厚みは12.5マイクロメートルであり、カバー接着層62の厚みは25マイクロメートルであり、銅メッキ層64の厚みは15マイクロメートルであり、銅箔層65の厚みは18マイクロメートルであり、ベースPI層66の厚みは50マイクロメートルであり、銅箔層69の厚みは18マイクロメートルであり、銅メッキ層70の厚みは15マイクロメートルであり、カバー接着層71の厚みは25マイクロメートルであり、カバーPI層72の厚みは12.5マイクロメートルであり、接着層73の厚みは50マイクロメートルであり、補強PI層74の厚みは92マイクロメートルである。なお、完成した送信用フレキシブル基板13においては、たとえば各接着層は圧縮されて上記数値よりも小さい厚みとなる。
For example, the thickness of the
図4に示すように送信用コネクタ15および受信用コネクタ16が光通信用リジッド基板17に表面実装されている場合、主表面Aが送信用コネクタ15と接触する。すなわち、光通信用リジッド基板17を下側とすると、主表面AおよびBの上下関係は、図7と反対になる。
As shown in FIG. 4, when the
ここで、たとえば10G−EPONであるPONシステム301では、光信号の受信側における受信信号が微弱であるため、伝送路のインピーダンスを比較的高く設定する必要がある。一方、光信号の送信側では、装置の低電圧化の要求に伴い、発光素子LDを電流駆動する際の損失等を考慮して、伝送路のインピーダンスを比較的低く設定する必要がある。
Here, in the
このため、ONU202では、光送信用デバイスすなわち発光素子LDへの電気信号の伝送路のインピーダンスは、光受信用デバイスすなわち受光素子PDからの電気信号の伝送路のインピーダンスよりも小さい。すなわち、ONU202では、これら送信側の伝送路および受信側の伝送路が、実質的に上記のようなインピーダンス関係を有するように設計されている。たとえば、受光素子PDからの電気信号の伝送路のインピーダンスが、発光素子LDへの電気信号の伝送路のインピーダンスの少なくとも1.4倍になるように設計される。また、製造のばらつき等を考慮して、受光素子PDからの電気信号の伝送路のインピーダンスは、発光素子LDへの電気信号の伝送路のインピーダンスの、1.2倍から2.8倍までの範囲における実施とするのも好ましい。以下の例では、好ましい一例として、受光素子PDからの電気信号の伝送路のインピーダンスが、発光素子LDへの電気信号の伝送路のインピーダンスの2倍である例を説明する。具体的な部位で説明すると、たとえば、送信用コネクタ15における電気信号の伝送路のインピーダンスは、受信用コネクタ16における電気信号の伝送路のインピーダンスよりも小さい。
Therefore, in the
図8は、フレキシブル基板を用いて信号伝送を行って伝送路のインピーダンスを評価した結果の一例を示す図である。図8において、縦軸は正規化インピーダンスz[%]であり、横軸は時間[100ps/div]である。また、グラフG1はパッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けないフレキシブル基板を用いた場合を示し、グラフG1は送信用フレキシブル基板13と同様にパッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けたフレキシブル基板を用いた場合を示す。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the result of evaluating the impedance of a transmission line by performing signal transmission using a flexible substrate. In FIG. 8, the vertical axis represents normalized impedance z [%], and the horizontal axis represents time [100 ps / div]. Graph G1 shows the case where a flexible substrate without a ground pattern is used on the back surface of the pad mounting surface, and graph G1 shows a flexible substrate with a ground pattern provided on the back surface of the pad mounting surface in the same manner as the transmission
ここでは、光信号の送信側、たとえばプリアンプ86から発光素子LDへの伝送経路が、たとえば25Ω系のシングル伝送に設計されていると仮定する。
Here, it is assumed that the transmission path of the optical signal, for example, the transmission path from the
また、25Ω系のシングルエンド信号をリジッド基板の一方端に与え、リジッド基板上の信号ラインを介してリジッド基板の他方端へ当該信号を伝送し、当該他方端に設けられたフレキシブル基板用コネクタを介して当該信号をフレキシブル基板の一方端へ出力する。フレキシブル基板の他方端は、開放されている。また、フレキシブル基板用コネクタは、一般的な100Ω系のバランス伝送用のコネクタである。また、当該信号の立ち上がり時間および立ち下がり時間は20ピコ秒に設定されている、すなわち当該信号のビットレートは10ギガビット/秒以上である。 Further, a 25Ω single-ended signal is applied to one end of the rigid board, the signal is transmitted to the other end of the rigid board via a signal line on the rigid board, and a flexible board connector provided at the other end is provided. The signal is output to one end of the flexible substrate. The other end of the flexible substrate is open. The flexible substrate connector is a general 100Ω balance transmission connector. The rise time and fall time of the signal are set to 20 picoseconds, that is, the bit rate of the signal is 10 gigabits / second or more.
図8を参照して、リジッド基板およびフレキシブル基板に相当する部分では、良好なインピーダンス整合が得られているが、フレキシブル基板用コネクタにおいて、インピーダンスの不整合が生じている。 Referring to FIG. 8, good impedance matching is obtained at portions corresponding to the rigid board and the flexible board, but impedance mismatching occurs in the flexible board connector.
具体的には、パッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けないフレキシブル基板を用いた場合には、35.7%のインピーダンス不整合が発生している(グラフG1)。なお、このようにフレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分においてインピーダンス調整がなされていない場合、当該電気的接続部分がハイインピーダンス状態となってしまう可能性がある。 Specifically, when a flexible substrate that does not have a ground pattern is used on the back surface of the pad mounting surface, an impedance mismatch of 35.7% occurs (graph G1). In addition, when the impedance adjustment is not made in the electrical connection portion of the flexible substrate and the flexible substrate connector, the electrical connection portion may be in a high impedance state.
これに対して、パッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けたフレキシブル基板を用いた場合には、13.6%のインピーダンス不整合に抑えられている(グラフG2)。 On the other hand, when a flexible substrate provided with a ground pattern on the back surface of the pad mounting surface is used, the impedance mismatch is suppressed to 13.6% (graph G2).
したがって、光信号の送信側では、パッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けたフレキシブル基板を用いることにより、伝送路のインピーダンスを小さくして、伝送特性を向上できることが分かる。 Therefore, it can be seen that, on the optical signal transmission side, by using a flexible substrate provided with a ground pattern on the back surface of the pad mounting surface, the transmission line impedance can be reduced and the transmission characteristics can be improved.
図9は、フレキシブル基板を用いて信号伝送を行って伝送路のインピーダンスを評価した結果の他の例を示す図である。図9において、グラフG3はパッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けないフレキシブル基板を用いた場合を示し、グラフG4は送信用フレキシブル基板13と同様にパッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けたフレキシブル基板を用いた場合を示す。その他の図の見方は図8と同様である。
FIG. 9 is a diagram showing another example of the result of evaluating the impedance of the transmission line by performing signal transmission using a flexible substrate. In FIG. 9, a graph G3 shows a case where a flexible substrate without a ground pattern is used on the back surface of the pad mounting surface, and a graph G4 shows a flexible circuit in which a ground pattern is provided on the back surface of the pad mounting surface in the same manner as the transmission
ここでは、光信号の受信側、たとえば受光素子PDから出力バッファ85への伝送経路が、たとえば100Ω系のバランス伝送に設計されていると仮定する。
Here, it is assumed that the transmission path from the optical signal receiving side, for example, the light receiving element PD to the
また、100Ω系の差動信号をリジッド基板の一方端に与え、リジッド基板上の信号ラインを介してリジッド基板の他方端へ当該信号を伝送し、当該他方端に設けられたフレキシブル基板用コネクタを介して当該信号をフレキシブル基板の一方端へ出力する。フレキシブル基板の他方端は、開放されている。また、フレキシブル基板用コネクタは、一般的な100Ω系のバランス伝送用のコネクタである。また、当該信号の立ち上がり時間および立ち下がり時間は20ピコ秒に設定されている、すなわち当該信号のビットレートは10ギガビット/秒以上である。 Also, a 100Ω differential signal is applied to one end of the rigid board, the signal is transmitted to the other end of the rigid board via a signal line on the rigid board, and a flexible board connector provided at the other end is provided. The signal is output to one end of the flexible substrate. The other end of the flexible substrate is open. The flexible substrate connector is a general 100Ω balance transmission connector. The rise time and fall time of the signal are set to 20 picoseconds, that is, the bit rate of the signal is 10 gigabits / second or more.
図9を参照して、リジッド基板およびフレキシブル基板に相当する部分では、良好なインピーダンス整合が得られているが、フレキシブル基板用コネクタにおいて、インピーダンスの不整合が生じている。 Referring to FIG. 9, good impedance matching is obtained at portions corresponding to the rigid board and the flexible board, but impedance mismatching occurs in the flexible board connector.
具体的には、パッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けたフレキシブル基板を用いた場合には、−10.8%のインピーダンス不整合が発生している(グラフG4)。 Specifically, when a flexible substrate provided with a ground pattern on the back surface of the pad mounting surface is used, an impedance mismatch of -10.8% occurs (graph G4).
これに対して、パッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けないフレキシブル基板を用いた場合には、−5.25%のインピーダンス不整合に抑えられている(グラフG3)。 On the other hand, when a flexible substrate without a ground pattern on the back surface of the pad mounting surface is used, the impedance mismatch is suppressed to −5.25% (graph G3).
したがって、光信号の受信側では、パッド実装面の裏面においてグランドパターンを設けたフレキシブル基板を用いると、伝送路のインピーダンスが小さくなって伝送特性が劣化することが分かる。 Therefore, it can be seen that, on the optical signal receiving side, when a flexible substrate provided with a ground pattern on the back surface of the pad mounting surface is used, the impedance of the transmission path is reduced and the transmission characteristics are deteriorated.
そこで、前述のように光通信モジュール101では、インピーダンス調整部を、送信用フレキシブル基板13の主表面Bにおける領域であって、各パッド21のうち光送信用デバイスすなわち発光素子LDへの電気信号の伝送路となるパッド21、と対向する領域に設ける。
Therefore, as described above, in the
一方、受信用フレキシブル基板14には、送信用フレキシブル基板13と異なり、インピーダンス調整部としてのグランドパターンを設けない。
On the other hand, unlike the transmission
図10は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおける受信用フレキシブル基板の一部の構造を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing a part of the structure of the receiving flexible substrate in the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図10を参照して、受信用フレキシブル基板14は、主表面Aにおいて、受信用コネクタ16との接続部としてパッド51〜54を含む。
Referring to FIG. 10, receiving
受信用フレキシブル基板14の主表面Aにおいて、前述のパッド22に相当するパッド51および54は、主表面Aに設けられた接地領域、すなわちグランドパターン59に接続されている。
On the main surface A of the receiving
パッド52および53は、それぞれ、ビア56および57を介して、受信用フレキシブル基板14の主表面Bに設けられた信号ライン45および46と電気的に接続されている。信号ライン45および46を介して、たとえば、受光素子PDからの電気信号がLIA82へ伝送される、より詳細には、TIA81によって変換された電圧がLIA82に供給される。
なお、受信用フレキシブル基板14の層構成は、図7に示す送信用フレキシブル基板13の層構成において、グランドパターン43を削除したものとなる。
The layer configuration of the receiving
図11は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおけるフレキシブル基板の層構成を概念的に示す図である。図11は、フレキシブル基板のパッドが設けられた部分を、フレキシブル基板の延伸方向に沿って見た断面を示している。図11では、説明を簡単にするために、送信用フレキシブル基板13および受信用フレキシブル基板14をまとめて示している。また、差動信号の各信号に対応する部分をまとめて示している。
FIG. 11 is a diagram conceptually showing the layer structure of the flexible substrate in the optical communication module according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 shows a cross section of the portion of the flexible substrate provided with the pad as seen along the extending direction of the flexible substrate. In FIG. 11, the transmission
図11を参照して、送信用フレキシブル基板13において、光信号伝送用のピン(TX)が接触する主表面Aのパッド21、と対向する主表面Bの銅箔層69および銅メッキ層70の領域に、グランドパターン43が設けられている。
Referring to FIG. 11, in the transmission
一方、受信用フレキシブル基板14において、光信号伝送用のピン(RX)が接触する主表面Aのパッド22、と対向する主表面Bの銅箔層69および銅メッキ層70の領域75には、グランドパターンが設けられていない。
On the other hand, in the receiving
なお、銅箔層69および銅メッキ層70のうち、グランド用のピン(GND)が接触する主表面Aのパッド、と対向する主表面Bの銅箔層69および銅メッキ層70の領域は、たとえばグランドパターンであるが、グランドパターンとはしない構成とすることも可能である。
Of the
このように、光通信モジュール101では、フレキシブル基板のパッドの裏面にグランドパターンを設けるか否かを光信号の送信側および受信側で使い分けることにより、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分における光信号の伝送路のインピーダンスを適宜補正している。
As described above, in the
図12は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおけるTOSAおよび送信用フレキシブル基板において発生するリターン電流を示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating a return current generated in the TOSA and the flexible transmission board in the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図12を参照して、信号ライン41および42を介して発光素子LDに電流Iを供給すると、リターン電流Irが磁界により発生し、発光素子LD付近のグランドパターンを通って送信用フレキシブル基板13のグランドパターン39へ流れる。
Referring to FIG. 12, when current I is supplied to light emitting element LD via
そして、リターン電流Irが、送信用フレキシブル基板13の主表面Aにおけるグランドパターン39からビア38を介してグランドパターン43へ流れ、ビア35を介して送信用フレキシブル基板13の主表面Aにおけるグランドパターン39へ流れる。そうすると、このリターン電流Irにより、光信号の伝送特性が劣化する可能性がある。
Then, the return current Ir flows from the
そこで、光通信モジュール101では、送信用フレキシブル基板13と送信用コネクタ15とが接続された状態において、送信用コネクタ15のグランドノード具体的にはグランド用ピン、との接続部であるグランド用接続部すなわちパッド31,34からグランドパターン39への伝送路のインピーダンスを、上記グランド用接続部から送信用コネクタ15のグランドノードへの伝送路のインピーダンスより大きく設定する。
Therefore, in the
図13は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおける送信用フレキシブル基板におけるリターン電流対策の一例を示す図である。以下で説明する内容以外は図6の内容と同様である。 FIG. 13 is a diagram showing an example of a countermeasure against return current in the transmission flexible substrate in the optical communication module according to the embodiment of the present invention. The contents other than those described below are the same as the contents of FIG.
図13を参照して、送信用フレキシブル基板13の主表面Bには、グランド用のパッド31および34間でグランドパターン43を電気的に分離するためのパターン切り欠き部49が設けられている。
Referring to FIG. 13,
これにより、グランドパターン43を介したビア35および38間の電流経路が遮断される。そうすると、リターン電流Irは、たとえば送信用フレキシブル基板13の主表面Aにおけるグランドパターン39からグランドパターン43へは流れず、送信用フレキシブル基板13の主表面Aにおけるグランドパターン39から送信用コネクタ15のグランド用ピンへ流れることになる。
As a result, the current path between the vias 35 and 38 via the
図14は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの変形例の外観の一例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the appearance of a modification of the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図14を参照して、光通信モジュール101は、TOSA11と、ROSA12と、フレキシブル基板10と、送受信用コネクタ20と、光通信用リジッド基板17と、ホスト用コネクタ18とを備える。
Referring to FIG. 14, the
この変形例では、図4に示す例と比べて、TOSA11と光通信用リジッド基板17とを電気的に接続するための送信用フレキシブル基板13と、ROSA12と光通信用リジッド基板17とを電気的に接続するための受信用フレキシブル基板14とがフレキシブル基板10として一体化されている。
In this modification, as compared with the example shown in FIG. 4, the transmission
また、図4に示す例と比べて、光通信用リジッド基板17と送信用フレキシブル基板13とを脱着可能に接続するための送信用コネクタ15と、光通信用リジッド基板17と受信用フレキシブル基板14とを脱着可能に接続するための受信用コネクタ16とが送受信用コネクタ20として一体化されている。
Compared to the example shown in FIG. 4, the
図15は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの変形例におけるTOSA、ROSA、フレキシブル基板および光通信用リジッド基板の接続形態の一例を示す図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a connection form of TOSA, ROSA, a flexible substrate, and a rigid substrate for optical communication in a modification of the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図15を参照して、TOSA11およびROSA12とフレキシブル基板10とは、半田によって電気的に接続されており、フレキシブル基板10および光通信用リジッド基板17は、送受信用コネクタ20によって電気的に接続されている。より詳細には、フレキシブル基板10のパッド23と送受信用コネクタ20のピンとが接触することにより、フレキシブル基板10および光通信用リジッド基板17が電気的に接続される。
Referring to FIG. 15,
図16は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの送信用フレキシブル基板における信号ラインの一例を示す図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of signal lines on the transmission flexible substrate of the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図16を参照して、一般的に、フレキシブル基板用コネクタは、バランス伝送用に設計されており、フレキシブル基板用コネクタのピンは、たとえば、グランド用ピン(G)、信号用ピン(S)、信号用ピン(S)およびグランド用ピン(G)の順番に配置されている。 Referring to FIG. 16, the flexible board connector is generally designed for balanced transmission, and the flexible board connector pins include, for example, ground pins (G), signal pins (S), The signal pins (S) and the ground pins (G) are arranged in this order.
光信号の伝送方式としてバランス伝送を採用する場合、たとえば、送信用フレキシブル基板13のパッド21の幅は、送信用コネクタ15の1つのピン81の間隔に対応する大きさに設定される。
When the balanced transmission is adopted as the optical signal transmission method, for example, the width of the
図17は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの送信用フレキシブル基板における信号ラインの他の例を示す図である。 FIG. 17 is a diagram illustrating another example of signal lines on the transmission flexible substrate of the optical communication module according to the embodiment of the present invention.
図17を参照して、図16に示す場合に対して、光信号の伝送方式としてシングル伝送を採用する場合には、フレキシブル基板用コネクタにおいて並んで配置されている2つの信号用ピン(S)に対して1つのパッドを接触させることができるため、たとえば送信用フレキシブル基板13の信号用のパッド21の幅を、図16に示す場合と比べて大きくすることができる。
Referring to FIG. 17, when single transmission is adopted as the optical signal transmission method as compared to the case shown in FIG. 16, two signal pins (S) arranged side by side on the flexible board connector are used. Therefore, for example, the width of the
フレキシブル基板における伝送路の特性インピーダンスZは、(L/C)の平方根で表される。 The characteristic impedance Z of the transmission line in the flexible substrate is represented by the square root of (L / C).
ここで、Lは、ライン幅等のパラメータで値が決まり、Cは、信号ラインおよびグランドの間隔等のパラメータで値が決まる。 Here, the value of L is determined by parameters such as the line width, and the value of C is determined by parameters such as the distance between the signal line and the ground.
信号ラインの幅を大きくするほど、Lが小さくなり、伝送路のインピーダンスZを小さくすることができる。すなわち、光信号の送信側においてシングル伝送を採用する構成により、伝送路のインピーダンスを下げやすくなる。 As the width of the signal line is increased, L is reduced and the impedance Z of the transmission line can be reduced. That is, it is easy to lower the impedance of the transmission line by adopting the single transmission on the optical signal transmission side.
ところで、光通信の分野においても、各種装置の小型化等が要求されており、フレキシブル基板を効果的に用いることが望まれる。 Incidentally, in the field of optical communications, there is a demand for downsizing of various devices, and it is desired to use a flexible substrate effectively.
そこで、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、光デバイスは、電気信号を光信号に変換して送信するか、または光信号を受信して電気信号に変換する。光通信用リジッド基板17は、電気信号を光デバイスへ伝送するか、または光デバイスからの電気信号を伝送する。フレキシブル基板は、光デバイスと光通信用リジッド基板17とを電気的に接続する。そして、フレキシブル基板用コネクタは、光通信用リジッド基板17に設けられ、光通信用リジッド基板17とフレキシブル基板とを脱着可能に接続する。
Therefore, in the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the optical device converts an electrical signal into an optical signal and transmits it, or receives an optical signal and converts it into an electrical signal. The optical communication
このように、フレキシブル基板および光通信用リジッド基板17間の接続を、半田付けではなく、コネクタによって行なう構成により、寿命が短く、故障しやすい光デバイスを光通信用リジッド基板17から脱着可能とすることができる。すなわち、光デバイスの不具合による光通信用リジッド基板17を含めた光通信モジュール101全体の廃棄および交換を防ぎ、また、半田付け等のための加工コストを低減することができる。したがって、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、光通信を行なう構成において、フレキシブル基板を効果的に用いることができる。
In this way, the connection between the flexible substrate and the optical communication
ここで、PON等の光通信システムでは、特に10G−EPONにおいて、光信号の受信側における受信信号が微弱であるため、伝送路のインピーダンスを比較的高く設定する必要があり、たとえば100Ω系のバランス伝送、または50Ω系のシングル伝送が採用される。一方、光信号の送信側では、装置の低電圧化の要求に伴い、発光素子を電流駆動する際の損失等を考慮して、伝送路のインピーダンスを比較的低く設定する必要があり、たとえば50Ω系のバランス伝送、または25Ω系のシングル伝送が採用される。具体的には、たとえば、光通信モジュール101の電源電圧は、5V以下に設定される。
Here, in an optical communication system such as PON, especially in 10G-EPON, since the received signal on the optical signal receiving side is weak, it is necessary to set the impedance of the transmission line relatively high. Transmission or 50Ω single transmission is adopted. On the other hand, on the transmission side of the optical signal, it is necessary to set the impedance of the transmission line to be relatively low in consideration of a loss or the like when the light emitting element is driven by current in response to a request for lowering the voltage of the device. System balanced transmission or 25Ω single transmission is adopted. Specifically, for example, the power supply voltage of the
すなわち、PON等の光通信システムでは、光信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを異なる値に設計する必要性が高い。 That is, in an optical communication system such as PON, it is highly necessary to design the impedance of the transmission path to different values on the optical signal reception side and transmission side.
これに対して、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、フレキシブル基板は、フレキシブル基板用コネクタとの接続部たとえばパッドにおける電気信号の伝送路のインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整部を含む。 On the other hand, in the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the flexible substrate includes an impedance adjusting unit for adjusting the impedance of the electric signal transmission path in the connection portion with the connector for the flexible substrate, for example, the pad. .
このような構成により、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンスを、それぞれ光信号の送信側および受信側の伝送路のインピーダンスに近づくように調整することができる。すなわち、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンス整合を向上させることにより、高速な光通信システムにおいても良好な伝送特性を得ることができる。 With such a configuration, the impedances of the electrical connection portions of the flexible substrate and the flexible substrate connector can be adjusted so as to approach the impedances of the optical signal transmission side and the reception side transmission path, respectively. That is, it is possible to obtain good transmission characteristics even in a high-speed optical communication system by improving impedance matching of the electrical connection portions of the flexible substrate and the flexible substrate connector.
ここで、汎用の高周波向けフレキシブル基板用コネクタは、100Ω系のバランス伝送に対応している場合が多い。そして、このようなコネクタは、複数あるピンについて、各ピンと接続対象との接触状態が均一になるように、各ピンが機構的に均一になるように設計されている。これにより、当該コネクタの各ピンにおけるインピーダンスは一定となる。 Here, general-purpose connectors for high-frequency flexible boards often support 100Ω balanced transmission. Such a connector is designed so that the pins are mechanically uniform so that the contact state between the pins and the connection target is uniform for a plurality of pins. Thereby, the impedance at each pin of the connector is constant.
ところが、前述のように、PON等の光通信システムでは、光信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを異なる値に設計する必要があり、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分についても、ピンごとに異なるインピーダンスを設定する必要が生じる。 However, as described above, in an optical communication system such as a PON, it is necessary to design impedances of transmission lines at different values on the optical signal reception side and transmission side. As for, it is necessary to set different impedance for each pin.
これに対して、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、フレキシブル基板用コネクタとの接続部は、フレキシブル基板の第1主表面に設けられている。インピーダンス調整部は、フレキシブル基板の第2主表面の、上記接続部と対向する領域に設けられている。 On the other hand, in the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the connection portion with the flexible substrate connector is provided on the first main surface of the flexible substrate. The impedance adjustment part is provided in the area | region facing the said connection part of the 2nd main surface of a flexible substrate.
このように、フレキシブル基板の電気的接続部たとえばパッド側にインピーダンス調整部を設けるのではなく、パッドの裏面においてインピーダンス調整部を設ける構成により、たとえば光信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを異なる値に設定しながら、フレキシブル基板用コネクタおよびフレキシブル基板における電気的接続部たとえばパッドの構造については均一性を確保することができる。これにより、接触不良等を低減し、装置の寿命を延ばすことができるため、光通信モジュールの信頼性を向上させることができる。 In this way, the impedance adjustment unit is not provided on the electrical connection part of the flexible substrate, for example, the pad side, but the impedance adjustment part is provided on the back surface of the pad. Is set to a different value, uniformity can be ensured for the structure of the connector for the flexible substrate and the electrical connection portion, for example, the pad in the flexible substrate. Thereby, contact failure etc. can be reduced and the lifetime of an apparatus can be extended, Therefore The reliability of an optical communication module can be improved.
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、インピーダンス調整部はグランドパターンである。 In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the impedance adjustment unit is a ground pattern.
このような構成により、フレキシブル基板用コネクタのインピーダンスが、光信号の伝送路のインピーダンスより大きい場合において、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンスを下げることができるため、当該電気的接続部分におけるインピーダンス整合を向上させることができる。 With such a configuration, when the impedance of the flexible board connector is larger than the impedance of the optical signal transmission path, the impedance of the flexible board and the electrical connection portion of the flexible board connector can be lowered. Impedance matching at the connecting portion can be improved.
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、フレキシブル基板用コネクタのグランドノードとの接続部であるグランド用接続部からグランドパターン43への伝送路のインピーダンスは、グランド用接続部からフレキシブル基板用コネクタのグランドノードへの伝送路のインピーダンスより大きい。
In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the impedance of the transmission path from the ground connection portion to the
このような構成により、インピーダンス調整部であるグランドパターン43を介したリターン電流の経路が形成されることを抑制し、リターン電流を、フレキシブル基板の第1主表面におけるグランドパターンからフレキシブル基板用コネクタへ流れやすくすることができるため、伝送特性を向上させることができる。
With such a configuration, it is possible to suppress the formation of a return current path through the
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、光送信用デバイスすなわち発光素子LDへの電気信号の伝送路のインピーダンスは、光受信用デバイスすなわち受光素子PDからの電気信号の伝送路のインピーダンスよりも小さい。そして、インピーダンス調整部は、フレキシブル基板の第2主表面における領域であって、上記接続部のうち光送信用デバイスへの電気信号の伝送路となる接続部、と対向する領域に設けられている。 In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the impedance of the electrical signal transmission path to the optical transmission device, that is, the light emitting element LD is the same as that of the electrical signal transmission path from the optical reception device, that is, the light receiving element PD. Less than impedance. And the impedance adjustment part is provided in the area | region in the 2nd main surface of a flexible substrate, Comprising: The area | region facing the connection part used as the transmission path of the electrical signal to the device for optical transmission among the said connection parts. .
このような構成により、光信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを簡易な構成で異ならせることができる。 With such a configuration, the impedance of the transmission path can be varied with a simple configuration on the reception side and the transmission side of the optical signal.
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、フレキシブル基板において、フレキシブル基板用コネクタとの接続部である信号用接続部およびグランド用接続部は、フレキシブル基板の第1主表面に設けられている。グランド用接続部は、第1主表面におけるグランドパターンに接続されている。信号用接続部は、それぞれビアを介してフレキシブル基板の第2主表面に接続されている。 In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, in the flexible substrate, the signal connection portion and the ground connection portion, which are the connection portions with the flexible substrate connector, are provided on the first main surface of the flexible substrate. ing. The ground connection portion is connected to the ground pattern on the first main surface. The signal connection portions are respectively connected to the second main surface of the flexible substrate through vias.
このような構成により、たとえばフレキシブル基板用コネクタを光通信用リジッド基板17に表面実装した構成において、当該コネクタのグランド用ピンからフレキシブル基板のグランドパターンまでの距離を短くすることができ、また、フレキシブル基板のグランドパターンを、ビアを介さずにグランド用ピンと接続することができるため、グランド電位を安定させ、伝送特性を向上させることができる。
With such a configuration, for example, in a configuration in which a flexible board connector is surface-mounted on the optical communication
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、光送信用デバイスと光通信用リジッド基板17とを電気的に接続するための送信用フレキシブル基板13と、光受信用デバイスと光通信用リジッド基板17とを電気的に接続するための受信用フレキシブル基板14とがフレキシブル基板10として一体化されている。また、光通信用リジッド基板17と送信用フレキシブル基板13とを脱着可能に接続するための送信用コネクタ15と、光通信用リジッド基板17と受信用フレキシブル基板14とを脱着可能に接続するための受信用コネクタ16とが送受信用コネクタ20として一体化されている。
In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the transmission
このように、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタを、光信号の送信側および受信側でそれぞれ一体化する構成により、部品コストを低減し、また、実装作業を半減させて加工コストを低減することができる。 As described above, the configuration in which the flexible substrate and the flexible substrate connector are integrated on the optical signal transmitting side and the receiving side, respectively, can reduce the component cost, and the mounting work can be halved to reduce the processing cost. it can.
なお、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、インピーダンス調整部がフレキシブル基板に設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。インピーダンス調整部は、フレキシブル基板用コネクタに設けられてもよい。具体的には、フレキシブル基板用コネクタにおいて、インピーダンス調整部としてピン間隔等を変更することにより、インピーダンス調整を行なうことも可能である。 In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the impedance adjustment unit is provided on the flexible substrate. However, the present invention is not limited to this. The impedance adjustment unit may be provided in the flexible substrate connector. Specifically, in the flexible substrate connector, the impedance adjustment can be performed by changing the pin interval or the like as the impedance adjustment unit.
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、インピーダンス調整部がフレキシブル基板の接続部すなわちパッドの裏面に設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、パッドの幅を変更してインピーダンス調整を行なうことも可能である。 In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the impedance adjustment unit is provided on the connection part of the flexible substrate, that is, the back surface of the pad. However, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to adjust the impedance by changing the width of the pad.
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、光信号の受信側および送信側においてグランドパターンを設けるか否かによってインピーダンス調整を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。光信号の受信側および送信側の両方においてグランドパターンを設け、各グランドパターンの材質を変えることにより、容量値を変更してインピーダンス調整を行なうことも可能である。 In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the impedance adjustment is performed depending on whether or not the ground pattern is provided on the reception side and the transmission side of the optical signal. However, the present invention is not limited to this. . It is also possible to adjust the impedance by changing the capacitance value by providing a ground pattern on both the reception side and the transmission side of the optical signal and changing the material of each ground pattern.
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、光通信用リジッド基板17は、光信号を増幅するアンプが実装される構成であるとしたが、これに限定するものではない。光通信用リジッド基板17は、電気信号を増幅せず、電気信号を光デバイスすなわち発光素子LDへ単に伝送するか、または光デバイスすなわち受光素子PDからの電気信号を単に伝送する構成であってもよい。
In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the optical communication
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、光通信用リジッド基板17にはバースト送信部151および受信部152が実装される構成であるとしたが、これに限定するものではない。光通信用リジッド基板17に、バースト送信部151および受信部152に加えて、光通信モジュール101以外の図2に示す他のユニットが実装されてもよい。
In the optical communication module according to the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールは、ONU202において用いられる光通信モジュールであるとしたが、これに限定するものではなく、局側装置201において用いられる光通信モジュールであってもよい。
The optical communication module according to the embodiment of the present invention is an optical communication module used in the
また、上記実施の形態では、発光素子および受光素子等の光デバイスを含む光通信モジュールを例示したが、本発明は、光通信モジュールに限らず、何らかのデバイスを含む回路モジュールにも適用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the optical communication module containing optical devices, such as a light emitting element and a light receiving element, was illustrated, this invention is applicable not only to an optical communication module but to the circuit module containing a certain device. .
たとえば、本発明に係る回路モジュールは、光通信用に限らず、無線通信用であってもよい。あるいは、本発明に係る回路モジュールは、記録媒体に対するデータ読み出しまたはデータ書き込みを行うためのヘッド等、装置内での電気信号の送受信に用いられるものであってもよい。また、本発明に係る回路モジュールが含むデバイスは、何らかの物理的構造を伴うために、具体的にはデバイスとリジッド基板とをコネクタ等で直接接続することが困難であるために、フレキシブル基板を用いてリジッド基板に接続すると好適な、信号送信および信号受信の少なくとも一方を行う部材である。 For example, the circuit module according to the present invention is not limited to optical communication but may be used for wireless communication. Alternatively, the circuit module according to the present invention may be used for transmission / reception of electric signals in the apparatus, such as a head for performing data reading or data writing with respect to a recording medium. In addition, since the device included in the circuit module according to the present invention has some physical structure, specifically, it is difficult to directly connect the device and the rigid board with a connector or the like, so a flexible board is used. It is a member that performs at least one of signal transmission and signal reception that is preferably connected to a rigid board.
すなわち、本発明に係る回路モジュールでは、デバイスは、電気信号を送信または受信する。リジッド基板は、電気信号をデバイスへ伝送するか、またはデバイスからの電気信号を伝送する。フレキシブル基板は、デバイスとリジッド基板とを電気的に接続する。そして、フレキシブル基板用コネクタは、リジッド基板に設けられ、リジッド基板とフレキシブル基板とを脱着可能に接続する。 That is, in the circuit module according to the present invention, the device transmits or receives an electrical signal. The rigid substrate transmits an electrical signal to the device or transmits an electrical signal from the device. The flexible substrate electrically connects the device and the rigid substrate. And the connector for flexible boards is provided in a rigid board, and connects a rigid board and a flexible board so that attachment or detachment is possible.
このように、フレキシブル基板およびリジッド基板間の接続を、半田付けではなく、コネクタによって行なう構成により、寿命が短く、故障しやすいデバイスをリジッド基板から脱着可能とすることができる。すなわち、デバイスの不具合によるリジッド基板を含めた回路モジュール全体の廃棄および交換を防ぎ、また、半田付け等のための加工コストを低減することができる。したがって、本発明に係る回路モジュールでは、電気信号の送信および受信の少なくとも一方を行なう構成において、フレキシブル基板を効果的に用いることができる。 As described above, the connection between the flexible substrate and the rigid substrate is not performed by soldering but by the connector, so that a device having a short life and easily damaged can be detached from the rigid substrate. That is, it is possible to prevent disposal and replacement of the entire circuit module including the rigid board due to device defects, and to reduce processing costs for soldering and the like. Therefore, in the circuit module according to the present invention, the flexible substrate can be effectively used in a configuration that performs at least one of transmission and reception of electric signals.
また、本発明に係る回路モジュールでは、フレキシブル基板は、フレキシブル基板用コネクタとの接続部たとえばパッドにおける電気信号の伝送路のインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整部を含む。 Further, in the circuit module according to the present invention, the flexible substrate includes an impedance adjusting unit for adjusting the impedance of the electrical signal transmission path in the connection portion with the flexible substrate connector, for example, the pad.
このような構成により、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンスを、それぞれ電気信号の送信側および受信側の伝送路のインピーダンスに近づくように調整することができる。すなわち、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンス整合を向上させることにより、高速な電気信号を伝送するシステムにおいても良好な伝送特性を得ることができる。 With such a configuration, the impedances of the electrical connection portions of the flexible substrate and the flexible substrate connector can be adjusted so as to approach the impedances of the transmission paths on the transmission side and the reception side of the electrical signal, respectively. That is, by improving impedance matching of the electrical connection portions of the flexible substrate and the flexible substrate connector, good transmission characteristics can be obtained even in a system that transmits high-speed electrical signals.
また、本発明に係る回路モジュールでは、フレキシブル基板用コネクタとの接続部は、フレキシブル基板の第1主表面に設けられている。インピーダンス調整部は、フレキシブル基板の第2主表面の、上記接続部と対向する領域に設けられている。 In the circuit module according to the present invention, the connection portion with the flexible board connector is provided on the first main surface of the flexible board. The impedance adjustment part is provided in the area | region facing the said connection part of the 2nd main surface of a flexible substrate.
このように、フレキシブル基板の電気的接続部たとえばパッド側にインピーダンス調整部を設けるのではなく、パッドの裏面においてインピーダンス調整部を設ける構成により、たとえば電気信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを異なる値に設定しながら、フレキシブル基板用コネクタおよびフレキシブル基板における電気的接続部たとえばパッドの構造については均一性を確保することができる。これにより、接触不良等を低減し、装置の寿命を延ばすことができるため、回路モジュールの信頼性を向上させることができる。 In this way, the impedance adjustment unit is not provided on the electrical connection part of the flexible substrate, for example, the pad side, but the impedance adjustment part is provided on the back surface of the pad. Is set to a different value, uniformity can be ensured for the structure of the connector for the flexible substrate and the electrical connection portion, for example, the pad in the flexible substrate. As a result, contact failure and the like can be reduced and the life of the device can be extended, so that the reliability of the circuit module can be improved.
また、本発明に係る回路モジュールでは、インピーダンス調整部はグランドパターンである。 In the circuit module according to the present invention, the impedance adjustment unit is a ground pattern.
このような構成により、フレキシブル基板用コネクタのインピーダンスが、電気信号の伝送路のインピーダンスより大きい場合において、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタの電気的接続部分のインピーダンスを下げることができるため、当該電気的接続部分におけるインピーダンス整合を向上させることができる。 With such a configuration, when the impedance of the flexible board connector is larger than the impedance of the electrical signal transmission path, the impedance of the flexible board and the electrical connection portion of the flexible board connector can be lowered. Impedance matching at the connecting portion can be improved.
また、本発明に係る回路モジュールでは、フレキシブル基板用コネクタのグランドノードとの接続部であるグランド用接続部からグランドパターンへの伝送路のインピーダンスは、グランド用接続部からフレキシブル基板用コネクタのグランドノードへの伝送路のインピーダンスより大きい。 In the circuit module according to the present invention, the impedance of the transmission path from the ground connection portion to the ground pattern, which is the connection portion with the ground node of the flexible substrate connector, is the ground node of the flexible substrate connector from the ground connection portion. Greater than transmission line impedance to.
このような構成により、インピーダンス調整部であるグランドパターンを介したリターン電流の経路が形成されることを抑制し、リターン電流を、フレキシブル基板の第1主表面におけるグランドパターンからフレキシブル基板用コネクタへ流れやすくすることができるため、伝送特性を向上させることができる。 With such a configuration, it is possible to suppress the formation of a return current path via the ground pattern which is the impedance adjustment unit, and the return current flows from the ground pattern on the first main surface of the flexible board to the flexible board connector. Therefore, transmission characteristics can be improved.
また、本発明に係る回路モジュールでは、送信用デバイスへの電気信号の伝送路のインピーダンスは、受信用デバイスからの電気信号の伝送路のインピーダンスよりも小さい。そして、インピーダンス調整部は、フレキシブル基板の第2主表面における領域であって、上記接続部のうち送信用デバイスへの電気信号の伝送路となる接続部、と対向する領域に設けられている。 In the circuit module according to the present invention, the impedance of the transmission path of the electrical signal to the transmission device is smaller than the impedance of the transmission path of the electrical signal from the reception device. The impedance adjustment unit is provided in a region on the second main surface of the flexible substrate, which is a region facing the connection unit serving as a transmission path of an electrical signal to the transmission device among the connection units.
このような構成により、電気信号の受信側および送信側において伝送路のインピーダンスを簡易な構成で異ならせることができる。 With such a configuration, the impedance of the transmission path can be varied with a simple configuration on the reception side and the transmission side of the electrical signal.
また、本発明に係る回路モジュールでは、フレキシブル基板において、フレキシブル基板用コネクタとの接続部である信号用接続部およびグランド用接続部は、フレキシブル基板の第1主表面に設けられている。グランド用接続部は、第1主表面におけるグランドパターンに接続されている。信号用接続部は、それぞれビアを介してフレキシブル基板の第2主表面に接続されている。 In the circuit module according to the present invention, in the flexible substrate, the signal connection portion and the ground connection portion, which are the connection portions with the flexible substrate connector, are provided on the first main surface of the flexible substrate. The ground connection portion is connected to the ground pattern on the first main surface. The signal connection portions are respectively connected to the second main surface of the flexible substrate through vias.
このような構成により、たとえばフレキシブル基板用コネクタをリジッド基板に表面実装した構成において、当該コネクタのグランド用ピンからフレキシブル基板のグランドパターンまでの距離を短くすることができ、また、フレキシブル基板のグランドパターンを、ビアを介さずにグランド用ピンと接続することができるため、グランド電位を安定させ、伝送特性を向上させることができる。 With such a configuration, for example, in a configuration in which a flexible board connector is surface-mounted on a rigid board, the distance from the ground pin of the connector to the ground pattern of the flexible board can be shortened. Can be connected to the ground pin without vias, so that the ground potential can be stabilized and the transmission characteristics can be improved.
また、本発明に係る回路モジュールでは、送信用デバイスとリジッド基板とを電気的に接続するための送信用フレキシブル基板と、受信用デバイスとリジッド基板とを電気的に接続するための受信用フレキシブル基板とがフレキシブル基板として一体化されている。また、リジッド基板と送信用フレキシブル基板とを脱着可能に接続するための送信用コネクタと、リジッド基板と受信用フレキシブル基板とを脱着可能に接続するための受信用コネクタとが送受信用コネクタとして一体化されている。 In the circuit module according to the present invention, the transmitting flexible substrate for electrically connecting the transmitting device and the rigid substrate, and the receiving flexible substrate for electrically connecting the receiving device and the rigid substrate. Are integrated as a flexible substrate. Also, a transmission connector for detachably connecting the rigid board and the transmission flexible board and a reception connector for detachably connecting the rigid board and the reception flexible board are integrated as a transmission / reception connector. Has been.
このように、フレキシブル基板およびフレキシブル基板用コネクタを、電気信号の送信側および受信側でそれぞれ一体化する構成により、部品コストを低減し、また、実装作業を半減させて加工コストを低減することができる。 As described above, the configuration in which the flexible substrate and the flexible substrate connector are integrated on the electrical signal transmission side and the reception side, respectively, can reduce the component cost, and the mounting work can be halved to reduce the processing cost. it can.
ここで、装置で扱われる信号が高速になると、デバイスとリジッド基板とを、インピーダンス整合された伝送路で接続することにより、信号の伝送特性の劣化を防ぐ必要性が高くなる。このため、リード線等の代わりに、マイクロストリップラインの構造を有するフレキシブル基板を用いて、デバイスとリジッド基板とを接続する構成が広く採用されている。 Here, when the signal handled by the apparatus becomes high speed, it is necessary to prevent deterioration of signal transmission characteristics by connecting the device and the rigid board through an impedance-matched transmission path. For this reason, the structure which connects a device and a rigid board | substrate widely using the flexible substrate which has the structure of a microstrip line instead of a lead wire etc. is employ | adopted widely.
すなわち、本発明に係る回路モジュールは、送信または受信する信号として、ビットレートが1ギガビット/秒以上の信号に好ましく、2.4ギガビット/秒以上の信号により好適であり、また、ビットレートが10ギガビット/秒以上の信号に対してより効果的である。 That is, the circuit module according to the present invention is preferably a signal having a bit rate of 1 gigabit / second or more as a signal to be transmitted or received, and more preferably a signal having a bit rate of 2.4 gigabit / second or more. It is more effective for signals over gigabit / second.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 フレキシブル基板
11 TOSA
12 ROSA
13 送信用フレキシブル基板
14 受信用フレキシブル基板
15 送信用コネクタ
16 受信用コネクタ
17 光通信用リジッド基板
18 ホスト用コネクタ
20 送受信用コネクタ
21〜23,31〜34,51〜54 パッド
35〜38,67 ビア
39,43 グランドパターン
41,42,45,46 信号ライン
49 パターン切り欠き部
61,72 カバーPI層
62,71 カバー接着層
64,70 銅メッキ層
65,69 銅箔層
66 ベースPI層
73 接着層
74 補強PI層
75 領域
81 TIA
82 LIA
85 出力バッファ
86 プリアンプ
87 出力バッファ回路(変調電流供給回路)
88 バイアス電流供給回路
89 発光回路
92 PON受信処理部
93 バッファメモリ
94 UN送信処理部
95 UNIポート
96 UN受信処理部
97 バッファメモリ
98 PON送信処理部
99 制御部
101 光通信モジュール(回路モジュール)
151 バースト送信部
152 受信部
201 局側装置
202A,202B,202C ONU
301 PONシステム
SP スプリッタ
OPTF 光ファイバ
A,B 主表面
L1,L2 インダクタ
LD 発光素子
PD 受光素子
10
12 ROSA
DESCRIPTION OF
82 LIA
85
88 Bias
151
301 PON System SP Splitter OPTF Optical Fiber A, B Main Surface L1, L2 Inductor LD Light Emitting Element PD Light Receiving Element
Claims (8)
電気信号を前記デバイスへ伝送するか、または前記デバイスからの電気信号を伝送するためのリジッド基板と、
前記デバイスと前記リジッド基板とを電気的に接続するためのフレキシブル基板と、
前記リジッド基板に設けられ、前記リジッド基板と前記フレキシブル基板とを脱着可能に接続するためのコネクタとを備え、
前記フレキシブル基板において、前記コネクタとの接続部が第1主表面に設けられており、前記接続部における電気信号の伝送路のインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整部が、第2主表面の、前記接続部と対向する領域に設けられている、回路モジュール。 A device for transmitting or receiving electrical signals;
A rigid board for transmitting electrical signals to the device or transmitting electrical signals from the device;
A flexible substrate for electrically connecting the device and the rigid substrate;
Provided on the rigid board, comprising a connector for detachably connecting the rigid board and the flexible board ,
In the flexible substrate, a connection portion with the connector is provided on the first main surface, and an impedance adjustment portion for adjusting the impedance of the transmission path of the electric signal in the connection portion is on the second main surface, A circuit module provided in a region facing the connecting portion .
前記フレキシブル基板における前記コネクタとの接続部は、前記フレキシブル基板の第1主表面に設けられており、
前記送信用デバイスへの電気信号の伝送路のインピーダンスは、前記受信用デバイスからの電気信号の伝送路のインピーダンスよりも小さく、
前記インピーダンス調整部は、前記フレキシブル基板の第2主表面における領域であって、前記接続部のうち前記送信用デバイスへの電気信号の伝送路となる接続部、と対向する領域に設けられている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回路モジュール。 The device includes a transmitting device for transmitting an electrical signal and a receiving device for receiving an electrical signal,
The connection portion with the connector in the flexible substrate is provided on the first main surface of the flexible substrate,
The impedance of the transmission path of the electrical signal to the transmitting device is smaller than the impedance of the transmission path of the electrical signal from the receiving device,
The impedance adjusting unit is provided in a region on the second main surface of the flexible substrate, the region facing the connecting portion serving as a transmission path of an electric signal to the transmitting device in the connecting portion. the circuit module according to any one of claims 1 to 3.
前記第2主表面における、前記信号用接続部と対向する領域にはグランドパターンがない、請求項4に記載の回路モジュール。The circuit module according to claim 4, wherein a region of the second main surface facing the signal connection portion has no ground pattern.
前記グランド用接続部は、前記第1主表面におけるグランドパターンに接続されており、
前記信号用接続部は、ビアを介して前記フレキシブル基板の第2主表面に接続されている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回路モジュール。 The front Symbol connecting portion, and the signal connection part, there is a ground connection part,
The ground connection portion is connected to a ground pattern on the first main surface,
The circuit module as claimed in any one of the signal connection portion through the via are connected to the second major surface of the flexible substrate, claims 1 to 5.
前記フレキシブル基板として、前記送信用デバイスと前記リジッド基板とを電気的に接続するための送信用フレキシブル基板と、前記受信用デバイスと前記リジッド基板とを電気的に接続するための受信用フレキシブル基板とが一体化されており、
前記コネクタとして、前記リジッド基板と前記送信用フレキシブル基板とを脱着可能に接続するための送信用コネクタと、前記リジッド基板と前記受信用フレキシブル基板とを脱着可能に接続するための受信用コネクタとが一体化されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回路モジュール。 The device includes a transmitting device for transmitting an electrical signal and a receiving device for receiving an electrical signal,
As the flexible substrate, a transmitting flexible substrate for electrically connecting the transmitting device and the rigid substrate, and a receiving flexible substrate for electrically connecting the receiving device and the rigid substrate; Are integrated,
The connector includes a transmission connector for detachably connecting the rigid board and the transmission flexible board, and a reception connector for detachably connecting the rigid board and the reception flexible board. are integrated, the circuit module according to any one of claims 1 to 6.
電気信号を前記光デバイスへ伝送するか、または前記光デバイスからの電気信号を伝送するための光通信用リジッド基板と、
前記光デバイスと前記光通信用リジッド基板とを電気的に接続するためのフレキシブル基板と、
前記光通信用リジッド基板に設けられ、前記光通信用リジッド基板と前記フレキシブル基板とを脱着可能に接続するためのコネクタと、
前記光信号に変換すべき電気信号を生成して前記光通信用リジッド基板へ出力するか、または前記光通信用リジッド基板によって伝送された前記光デバイスからの電気信号を処理するための処理部とを備え、
前記フレキシブル基板において、前記コネクタとの接続部が第1主表面に設けられており、前記接続部における電気信号の伝送路のインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整部が、第2主表面の、前記接続部と対向する領域に設けられている、光通信装置。
An optical device for converting an electrical signal into an optical signal for transmission or receiving an optical signal for conversion into an electrical signal;
A rigid substrate for optical communication for transmitting an electrical signal to the optical device or transmitting an electrical signal from the optical device;
A flexible substrate for electrically connecting the optical device and the rigid substrate for optical communication;
A connector for detachably connecting the optical communication rigid board and the flexible board, provided on the optical communication rigid board,
A processing unit for generating an electrical signal to be converted to the optical signal and outputting the electrical signal to the rigid board for optical communication or processing an electrical signal from the optical device transmitted by the rigid board for optical communication; equipped with a,
In the flexible substrate, a connection portion with the connector is provided on the first main surface, and an impedance adjustment portion for adjusting the impedance of the transmission path of the electric signal in the connection portion is on the second main surface, An optical communication device provided in a region facing a connection unit .
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