通信模块以及通信模块用连接器的制作方法

本发明涉及通信模块以及通信模块用连接器。

背景技术：

服务器、网络设备等所谓的IT(信息技术，Information Technology)装置具备的基板通常被称为“主板”，在该主板连接有多个通信模块。

此处，为了实现IT装置等的进一步的高性能化、低功率消耗化，而要求使各通信模块更加小型化，尽可能地将较多的通信模块搭载于IT装置等的框体面板(前面板、后面板)上。更具体而言，要求缩小通信模块的宽度，从而在规定尺寸的框体面板上以高密度搭载多个通信模块。

缩小通信模块的宽度的方法之一是缩窄将主板与通信模块连接的连接器具备的电极的间距。以往，公知有由凸型连接器(插头连接器)以及凹型连接器(插座连接器)构成的两件构造连接器，亦即电极以窄间距配置的两件构造连接器。

当在通信模块与主板的连接使用两件构造连接器的情况下，在通信模块侧设置插头连接器，在主板侧设置插座连接器的情况较多。另外，也存在在通信模块设置边卡类型的连接器的情况。那是因为边卡类型的连接器适于低成本且稳定地实现多个电极。但是，边卡类型的连接器的精度较低，从而不适于电极的窄间距化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-84577号公报

当在通信模块设置插头连接器的情况下，需要将通信模块具备的基板与插头连接器稳固且精度良好地固定。因此，以往，如图9、图10所示，在插头连接器80设置基板保持部81。此外，在以下的说明中，为了将IT装置等具备的基板与连接于该基板的通信模块具备的基板加以区别，而存在将前者称为 “主板”，将后者称为“模块基板”的情况。

如图9、图10(b)所示，基板保持部81在俯视时呈大致コ字形的外观，并以包围模块基板82的端部的方式保持该端部。但是，若在插头连接器80设置基板保持部81，则插头连接器80的宽度W增大该基板保持部81的量。具体而言，基板保持部81的宽度W左右同时增大1～2mm左右。换言之，基板保持部81向模块基板82的两外侧突出。因此，设置有插头连接器80的通信模块的宽度也必然增大，从而成为通信模块的小型化、高密度安装的妨碍。

技术实现要素：

本发明的目的在于实现通信模块的更进一步的小型化，实现通信模块的安装密度提高。

本发明的通信模块具备连接于插座连接器的插头连接器。上述插头连接器具有插入设置于上述插座连接器的插入凹部的插入凸部。在上述插入凸部形成有供内置于通信模块的模块基板的插入端部插入的基板插入部。在上述基板插入部的第一内表面设置有相互平行的多个第一调整突起，在与上述第一内表面对置的上述基板插入部的第二内表面设置有相互平行的多个第二调整突起。上述第一调整突起与上述第二调整突起沿着这些调整突起的排列方向交替地配置，上述第一调整突起与同上述第一内表面对置的上述插入端部的一面抵接，上述第二调整突起与同上述第二内表面对置的上述插入端部的另一面抵接。

本发明的通信模块用连接器由插头连接器与供该插头连接器连接的插座连接器构成。上述插头连接器具有插入凸部，上述插座连接器具有供上述插入凸部插入的插入凹部。在上述插入凸部形成有供内置于设置有上述插头连接器的通信模块的模块基板的插入端部插入的基板插入部。在上述基板插入部的第一内表面设置有相互平行的多个第一调整突起，在与上述第一内表面对置的上述基板插入部的第二内表面设置有相互平行的多个第二调整突起。上述第一调整突起与上述第二调整突起沿着这些调整突起的排列方向交替地配置，上述第一调整突起与同上述第一内表面对置的上述插入端部的一面抵接，上述第二调整突起与同上述第二内表面对置的上述插入端部的另一面抵接。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够使通信模块更进一步小型化，实现通信模块的安装密度 提高。

附图说明

图1中(a)是表示通信模块以及通信模块用连接器的一个例子的剖视图，图1(b)是俯视图。

图2是表示通信模块的内部构造的一个例子的立体图。

图3是表示插头连接器与模块基板的连接构造的一个例子的放大剖视图(侧剖视图)。

图4是表示插头连接器与插座连接器的连接状态的放大剖视图(侧剖视图)。

图5中(a)是表示设置有调整突起的插入孔的一个例子的端面图，(b)是沿着(a)所示的A-A’线的剖视图。

图6是表示在插入端部设置有可动片的模块基板的一个例子的俯视图。

图7是示意性地表示图5(a)、(b)所示的插入孔内的可动片的变形状态的放大剖视图。

图8是表示插头连接器与模块基板的连接构造的又一其他的一个例子的立体图。

图9是表示以往的通信模块的内部构造的一个例子的立体图。

图10中(a)是表示以往的通信模块以及通信模块用连接器的一个例子的剖视图，(b)是俯视图。

符号说明

1—通信模块，2—连接器，3—光纤，4—框体，5、82—模块基板，5a—插入端部，5b—前端面，6—光电转换部，10、80—插头连接器，11—插入凸部，14—凸缘部，15—基板插入部，16—上侧第一电极，17—下侧第一电极，30—插座连接器，31—插入凹部，32—上侧第二电极，32a、33a—触点部，33—下侧第二电极，50a—第一内表面(上表面)，50b—第二内表面(下表面)，61—第一调整突起，62—第二调整突起，81—基板保持部，100—主板。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的一个例子详细地进行说明。本实施方式的通信模块经由通信模块用连接器连接于IT装置等具备的主板。将本实施方式的 通信模块连接于主板的通信模块用连接器为由设置于通信模块的凸型连接器与设置于主板的凹型连接器构成的两件构造连接器。在以下的说明中，存在将设置于通信模块的凸型连接器称为“插头连接器”，将设置于主板的凹型连接器称为“插座连接器”，将两者归纳称为“连接器”的情况。即，本实施方式的通信模块具备能够插拔于设置于主板的插座连接器的插头连接器，通信模块与主板经由这些插头连接器以及插座连接器被连接。

如上所述那样，在供通信模块连接的主板安装有通信用半导体芯片，连接于主板的通信模块经由形成于主板的电气布线与通信用半导体芯片连接。另外，在主板上配置有多个插座连接器，多个通信模块经由各个插座连接器与通信用半导体芯片连接。

如图1所示，本实施方式的通信模块1具备的插头连接器10具有插入凸部11。另一方面，设置于主板100的插座连接器30具有插入凹部31。插头连接器10的插入凸部11沿着图1(a)中的箭头a方向(插入方向)插入插座连接器30的插入凹部31，另一方面，沿着箭头b方向(拔出方向)从插座连接器30的插入凹部31拔出。若将插头连接器10的插入凸部11插入插座连接器30的插入凹部31，则设置于两者的电极彼此相互接触。由此，通信模块1与主板100经由连接器2被电连接，从而能够在通信模块1与安装于主板100的通信用半导体芯片之间收发(输入输出)信号。

如图2所示，通信模块1具有拉入光纤(光纤带)3的一端侧的框体4与收容于该框体4的模块基板5，在模块基板5设置有光电转换部6。此外，框体4由图示的下侧壳体4a与未图示的上侧壳体构成。下侧壳体4a与上侧壳体相互对上，而构成具备能够收容模块基板5的空间的框体4。

另外，虽省略图示，但光电转换部6至少包含发光元件以及驱动该发光元件的驱动用IC和受光元件以及对从该受光元件输出的信号进行放大的放大用IC。另外，在模块基板5也设置有使发光元件以及受光元件与光纤3光耦合的透镜块。被拉入框体4内的光纤3的一端经由MT(机械式转换，Mechanically Transferable)连接器连接(光连接)于透镜块。具体而言，在透镜块的对接面对接有MT连接器的前端面。并且，从透镜块的对接面突出有一对导销，将该导销插入形成于MT连接器的前端面的引导孔。此外，在本实施方式中，在发 光元件使用VCSEL(垂直腔面发射激光器，Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，在受光元件使用PD(光电二极管，Photodiode)。但是，发光元件以及受光元件不限定于特定的发光元件、受光元件。另外，在框体4的后端安装有在将插头连接器10从插座连接器30(图1)拔出时被摘下的拉片7。

再次参照图1，插头连接器10的插入凸部11呈平板状，在插入凸部11的背后一体地设置有凸缘部14。换言之，插入凸部11从凸缘部14的前表面突出。如图1(b)所示，插入凸部11以及凸缘部14的宽度W1与模块基板5的最大宽度W2相同。换言之，插头连接器10的宽度W1与模块基板5的最大宽度W2相同。即，插头连接器10不向模块基板5的两外侧突出，插头连接器10的两侧面与模块基板5的两侧面共面或大致共面。

如图3所示，模块基板5的一部分插入插头连接器10的内侧。具体而言，在插头连接器10的内侧形成有在凸缘部14的背面14b开口的基板插入部15。该基板插入部15的形状与模块基板5的端部的形状一致，模块基板5的端部被插入基板插入部15。更具体而言，如图1(b)所示，在模块基板5的长边方向的一端部形成有与其他的部分相比宽度稍窄的插入端部5a，将该插入端部5a插入基板插入部15(图3)。换言之，模块基板5的端部中的插入基板插入部15(图3)的部分为插入端部5a。另外，图1(b)所示的模块基板5的最大宽度W2为插入端部5a以外的部分的模块基板5的宽度。

如图3所示，插入端部5a的全长L1的一部分越过凸缘部14被插入至插入凸部11的内侧。具体而言，插入端部5a被插入基板插入部15直至其前端面5b与基板揷入部15的底面15a对接而抵接，插入端部5a相对于插入凸部11的插入长L2与插入凸部11的全长L3大致相同。

此处，插头连接器10由注射成形法制造，基板插入部15具有较高的尺寸精度。因此，插入基板插入部15的模块基板5(插入端部5a)被稳固且精度良好地固定于插头连接器10。

如图1所示，在插入凸部11的外表面设置有多个第一电极。具体而言，如图3所示，在插入凸部11的上表面设置有多个上侧第一电极16，在插入凸部11的下表面设置有多个下侧第一电极17。如图1(b)所示，上侧第一电极16沿着插入凸部11的宽度方向以规定间距(在本实施方式中为0.5mm间距) 并排。在图1(b)中虽未图示，但下侧第一电极17(图3)也沿着插入凸部11的宽度方向以与上侧第一电极16相同的间距并排。

如图3所示，上侧第一电极16以及下侧第一电极17呈长方形，并贯通凸缘部14沿插头连接器10的插拔方向延伸。上侧第一电极16以及下侧第一电极17的一端侧(前端侧)从凸缘部14的前表面14a突出并到达与插入凸部11的前端大致相同的位置，上侧第一电极16以及下侧第一电极17的另一端侧(后端侧)从凸缘部14的背面14b突出。上侧第一电极16的后端侧与下侧第一电极17的后端侧相互对置，模块基板5的插入端部5a通过对置的上侧第一电极16的后端侧与下侧第一电极17的后端侧之间并插入基板插入部15。换言之，上侧第一电极16与下侧第一电极17隔着模块基板5对置。上侧第一电极16的后端侧焊接于在模块基板5的表面形成的未图示的电极焊盘，下侧第一电极17的后端侧焊接于在模块基板5的背面形成的未图示的电极焊盘。此外，各个上侧第一电极16局部嵌入形成于插入凸部11的上表面的槽而被定位，各个下侧第一电极17局部嵌入形成于插入凸部11的下表面的槽而被定位。

如图1(a)所示，在插座连接器30内置有多个第二电极。具体而言，如图4所示，在插座连接器30内置有多对上侧第二电极32以及下侧第二电极33，各个上侧第二电极32的一部分(触点部32a)在插入凹部31的内表面(上表面)露出，各个下侧第二电极33的一部分(触点部33a)在插入凹部31的其他的内表面(下表面)露出。

若将插头连接器10的插入凸部11插入插座连接器30的插入凹部31，则设置于插头连接器10的上侧第一电极16的前端侧与内置于插座连接器30的上侧第二电极32的触点部32a接触而电导通。同时，设置于插头连接器10的下侧第一电极17的前端侧与内置于插座连接器30的下侧第二电极33的触点部33a接触而电导通。此外，内置于插座连接器30的上侧第二电极32以及下侧第二电极33如图4所示那样弯曲，从而被赋予弹性。因此，插座连接器30的上侧第二电极32通过自己的弹性复原力与插头连接器10的上侧第一电极16压接。另外，插座连接器30的下侧第二电极33通过自己的弹性复原力与插头连接器10的下侧第一电极17压接。

若将插头连接器10的插入凸部11插入插座连接器30的插入凹部31，则 模块基板5的插入端部5a的至少一部分被插入插座连接器30的插入凹部31。如图4所示，插入凸部11插入插入凹部31直至凸缘部14的前表面14a与插座连接器30的前表面30a对接。即，插入凸部11相对于插入凹部31的插入长(嵌合长)与图3所示的插入凸部11的全长L3相等。另一方面，如已经叙述的那样，模块基板5相对于插入凸部11的插入长L2与插入凸部11的全长L3大致相同。因此，如图4所示，若将插入凸部11插入插入凹部31，则插入端部5a中的与插入凸部11的全长L3的大致相当的部分被插入插入凹部31。

如上述那样，若将插头连接器10连接于插座连接器30，则插头连接器10以及插入该插头连接器10的模块基板5的一部分双方插入插座连接器30的插入凹部31而被保持。

如以上那样，在本实施方式中，将模块基板5的一部分插入设置于插头连接器10的基板插入部15，由此即使不存在图9、图10所示的基板保持部81或者与该基板保持部81相当的部件，也能够将模块基板5与插头连接器10稳固且精度良好地固定。因此，插头连接器10的宽度比以往小，从而设置有插头连接器10的通信模块1的宽度也比以往小。即，通信模块1被小型化，从而能够继续高密度安装通信模块1。另外，若将插头连接器10连接于插座连接器30，则插头连接器10的插入凸部11的全部以及模块基板5的一部分同时插入插座连接器30的插入凹部31而被保持为一体。

此处，在模块基板5的厚度存在通常±10％左右的偏差(公差)。例如，在模块基板5的厚度的设计值为0.8mm的情况下，实际的模块基板5的厚度的最小值为约0.72mm，最大值为约0.88mm。因此，若将插头连接器10的基板插入部15的尺寸设定为与模块基板5的厚度的最大值(例如，0.88mm)一致，则存在在基板插入部15与插入该基板插入部15的插入端部5a之间产生间隙的担忧。

因此，在本实施方式中，在基板插入部15的内侧设置有使模块基板5在其厚度方向居中的多个调整突起。具体而言，如图5(a)所示，在基板插入部15的第一内表面(上表面50a)沿着基板插入部15的宽度方向设置有多个第一调整突起61，在与第一内表面(上表面50a)对置的基板插入部15的第二内表面(下表面50b)沿着基板插入部15的宽度方向设置有多个第二调整 突起62。

如图5(a)、(b)所示，第一调整突起61以及第二调整突起62相互具有相同的形状以及尺寸。具体而言，各个第一调整突起61以及第二调整突起62从基板插入部15的开口面15b遍布底面15a延伸，并且，伴随着接近底面15a，高度逐渐增高。换言之，设置于基板揷入部15的上表面50a的第一调整突起61伴随着接近基板插入部15的底面15a而逐渐接近下表面50b。另一方面，设置于基板插入部15的下表面50b的第二调整突起62伴随着接近基板插入部15的底面15a而逐渐接近上表面50a。在本实施方式中，最接近基板插入部15的下表面50b的第一调整突起61的一端(底面侧端部)与最接近基板插入部15的上表面50a的第二调整突起62的一端(底面侧端部)的间隔D1为0.72mm。另外，最远离基板插入部15的下表面50b的第一调整突起61的一端(开口面侧端部)与最远离基板插入部15的上表面50a的第二调整突起62的一端(开口面侧端部)的间隔D2为0.88mm，该间隔D2与基板插入部15的入口的高度相等。此外，图5(b)所示的上侧第一电极16的后端侧与下侧第一电极17的后端侧的最少间隔D3比上述间隔(D1)稍窄。

如图5(a)、(b)所示，多个第一调整突起61相互平行，多个第二调整突起62相互平行。另外，如图5(a)所示，多个第一调整突起61将基板插入部15以沿这些第一调整突起61的排列方向(基板插入部15的宽度方向)两分割的直线X-X’为对称轴配置为线对称，多个第二调整突起62也以直线X-X’为对称轴配置为线对称。但是，第一调整突起61与第二调整突起62沿着基板插入部15的宽度方向交替地配置，不相互对置。即，在第一调整突起61的正下方不存在第二调整突起62，在第二调整突起62的正上方不存在第一调整突起61。因此，图5(b)所示的间隔D1不是第一调整突起61的底面侧端部与第二调整突起62的底面侧端部的对置间隔。间隔D1例如是以第二调整突起62的底面侧端部为基准时的第一调整突起61的底面侧端部的高度。另外，间隔D1是通过第一调整突起61的底面侧端部的顶点的水平线与通过第二调整突起62的底面侧端部的顶点的水平线的垂直距离。这些间隔根据作为图5(b)的沿着图5(a)的A-A’线的剖视图明确。

若在图5(a)、(b)所示的基板插入部15插入有模块基板5(图3、图4) 的插入端部5a，则第一调整突起61与同基板插入部15的上表面50a对置的插入端部5a的一面(表面)抵接，第二调整突起62与同基板揷入部15的下表面50b对置的插入端部5a的另一面(背面)抵接。此时，模块基板5(插入端部5a)的厚度越来越厚，第一调整突起61以及第二调整突起62在插入工序的较早的阶段与插入端部5a的表背面抵接。另一方面，模块基板5(插入端部5a)的厚度越来越薄，第一调整突起61以及第二调整突起62在插入工序的较迟的阶段与插入端部5a的表背面抵接。总之，在第一调整突起61以及第二调整突起62与插入端部5a抵接后，若进一步将插入端部5a插入基板插入部15的里侧，则在插入端部5a同时地作用有欲将其按下的力与欲将其推起的力。其结果，插入端部5a在其厚度方向居中。另外，第一调整突起61以及第二调整突起62分别配置为线对称且交错。因此，在插入端部5a均衡地作用有按下力与推起力。因此，插入端部5a以起伏的方式弹性变形，从而能够吸收插入端部5a的厚度的公差。

在本实施方式中，两件构造连接器的插座连接器30(凹型连接器)内置有多对上侧第二电极32以及下侧第二电极33，但在该剖面观察时(例如，为图4)，将上侧的触点部32a与下侧的触点部33a连结的直线被设计为与插拔方向(箭头a方向以及箭头b方向)垂直地交叉。由此，多对触点部能够有效地对插头连接器10的插入凸部11进行保持。

在本实施方式中，两件构造连接器的插座连接器30(凹型连接器)内置有多对上侧第二电极32以及下侧第二电极33，但在该剖面观察时(例如，为图4)，将上侧第二电极32最终弯曲为锐角，从而使作为上侧第二电极32的一部分的触点部32a向插入凹部31的内表面露出，另一方面，将下侧第二电极33最终弯曲为钝角，从而使作为下侧第二电极33的一部分的触点部33a向插入凹部31的内表面露出。由此，能够使插座连接器30小型化。更加详细而言，若在图1中说明，则能够在插拔方向(箭头a方向以及箭头b方向)缩小。

本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，例如，也存在以基于第一调整突起以及第二调整突起的模块基板的居中更加顺畅地进行的方式在模块基板的插入端部设置多个可动片的实施方式。例如，如图6所示，在插入端部5a设置有隔着狭缝70邻接的多个舌状的 可动片71。换言之，插入端部5a被形成为梳齿状。各个可动片71是沿图5(a)所示的基板插入部15的上表面50a与下表面50b的对置方向能够独立地弹性变形的悬臂的弹性片。另外，多个可动片71的一部分与第一调整突起61对应，多个可动片71的剩余的一部分与第二调整突起62对应。

若将插入端部5a插入插头连接器10的基板插入部15，则如图7所示，与第一调整突起61对应的可动片71与第一调整突起61抵接而被按下，另一方面，与第二调整突起62对应的可动片71与第二调整突起62抵接而被推起，从而插入端部5a在厚度方向居中。换言之，能够吸收包含插入端部5a的模块基板5的厚度的公差。此时，仅一端被固定的悬臂的可动片71以上方或者下方较少的力弹性变形，因此包含插入端部5a的模块基板5的居中更加顺畅地执行。

模块基板相对于插头连接器的插入长能够以两者被稳固地固定为与以往同等以上为条件任意地变更。具体而言，图3所示的插入长L2能够任意地变更。但是，如图4所示，若将插入端部5a插入至比上侧第一电极16与上侧第二电极32的触点以及下侧第一电极17与下侧第二电极33的触点更深，则在上下的电极之间夹设存在于模块基板5的接地面(接地层)，从而能够减少上下的电极之间的串扰。

设置于插头连接器的电极以及设置于插座连接器的电极的间距不限定于0.5mm。但是，从实现通信模块1的高密度安装的观点来看，优选电极间距为0.7mm以下。另外，插头连接器的宽度可以不与模块基板的宽度相同，也可以比模块基板的宽度窄。例如，如图8所示，插头连接器10的宽度W1也可以比插入该插头连接器10的模块基板5的一部分以外的部分的宽度，换句话说模块基板5的最大宽度W2更窄。

另外，若能够充分地确保凸缘部14的厚度，则形成于插头连接器10的基板插入部15的深度也可以形成在将插入凸部11插入插入凹部31时插入端部5a未被插入插入凹部31的程度的深度。

另外，本发明不仅应用于光通信用的通信模块以及通信模块用连接器，也能够应用于电气通信用的通信模块以及通信模块用连接器。例如，图1等所示的光纤3也存在被变更为金属线的情况。

也存在在通信模块设置有与插座连接器或者设置于其附近的卡止部卡合的爪、突起等的实施方式。在该情况下，也存在图2所示的拉片7兼作使爪、突起移动，而解除相对于卡止部的卡合的操作部的情况。