光电转换模块的制作方法

专利名称：光电转换模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电转换模块，尤其涉及与多信道化对应的光电转换模块。
背景技术：
近年来，伴随着通信的高速化，称为Infini Band (无限带宽)或PCI Express的 高速传输用I/O接口(I/O系统)被实用化。在这些I/O接口(I/O系统)中，通过捆扎多 个信道来利用，从而实现高速的频带。作为在这种I/O接口中所使用的光电转换模块，一般的结构是将光发送组件(发 送侧光电转换部)和光接收组件(接收侧光电转换模块)搭载在一张电路板上(例如，参 照专利文献1 日本特开2008-90232号公报)。在该光电转换模块中，在电路板的一端形成与连接对象的信息系统设备电连接的 连接端子，形成与设置在该信息系统设备上的直接插口嵌合的直接连接器。然而，在现有的光电转换模块中，由于将发送侧光电转换部和接收侧光电转换部 搭载在一张电路板上，因而必须将发送用及接收用的连接端子形成于一张电路板的一端。 若信道数量增加，则连接端子的个数随之增加，因此直接连接器的宽度变大，存在光电转换 模块的尺寸变大之类的问题。例如，在与12个信道双向(发送12个信道、接收12个信道)对应的光电转换模 块中，由于使用差动电信号进行传输，因此对于1个信道需要2个连接端子，发送接收总计 需要48个连接端子。该场合，在现有的光电转换模块中，即使在电路板的表面和背面形成 连接端子的场合，就直接连接器而言最低限度也需要相当于24个连接端子的宽度，直接连 接器的宽度变大，导致光电转换模块大型化。作为减小直接连接器的宽度的结构，有使用发送侧电路板和接收侧电路板的两张 电路板，在各电路板上形成连接端子做成两层直接连接器的结构。在I/O接口规格中，要求发送侧和接收侧的两层直接连接器与连接对象的印刷板 插头插口的尺寸一致地成为规定的间隔。而且，光电转换模块整体的纵向宽度、横向宽度也 要求具有规定的尺寸。在这种结构中，在发送侧电路板的发送侧光电转换部和接收侧电路板的接收侧光 电转换部中的发热成为问题。

发明内容
于是，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种与多信道化对应，由发送侧电路 板和接收侧电路板构成，并且能够使散热性良好的光电转换模块。本发明是为了实现上述目的而提出的方案，提供一种光电转换模块，具备将电信 号转换成光信号的发送侧光电转换部；在表面侧配置上述发送侧光电转换部以进行安装的 发送侧电路板；将光信号转换成电信号的接收侧光电转换部；在表面侧配置上述接收侧光 电转换部以进行安装的接收侧电路板；以及箱体，以上述发送侧电路板的背面与上述箱体相对、上述接收侧电路板的背面与上述箱体相对的方式配置上述发送侧电路板和上述接收 侧电路板。也可以采用如下结构上述发送侧电路板的背面通过第一散热片与上述箱体接 触，上述接收侧电路板的背面通过第二散热片与上述箱体接触。另外，本发明是为了实现上述目的而提出的方案，提供一种光电转换模块，具备 将电信号转换成光信号的发送侧光电转换部；安装上述发送侧光电转换部的第一基体部 件；以在表面侧配置上述发送侧光电转换部的方式在背面固定有上述第一基体部件的表面 一部分的发送侧电路板；将光信号转换成电信号的接收侧光电转换部；安装上述接收侧光 电转换部的第二基体部件；以在表面侧配置上述接收侧光电转换部的方式在背面固定上述 第二基体部件的表面一部分的接收侧电路板；以及箱体，以固定在上述发送侧电路板上的 第一基体部件的背面与上述箱体相对、固定在上述接收侧电路板上的第二基体部件的背面 与上述箱体相对的方式配置上述发送侧电路板和上述接收侧电路板。也可以采用如下结构上述第一基体部件包括板状的基部和与上述基部一体形成 的厚度比上述基部小的延长部，且背面为平坦的面，表面为在上述基部和上述延长部之间 具有阶梯差的形状，在上述第一基体部件的上述基部的表面安装上述发送侧光电转换部， 固定上述第一基体部件的上述延长部的表面与上述发送侧电路板的背面，上述第二基体部 件包括板状的基部和与上述基部一体形成的厚度比上述基部小的延长部，且是背面为平坦 的面、表面在上述基部和上述延长部之间具有阶梯差的形状，在上述第二基体部件的上述 基部的表面安装上述接收侧光电转换部，固定上述第二基体部件的上述延长部的表面与上 述接收侧电路板的背面。也可以采用如下结构具备隔板，该隔板具备一个面与上述发送侧电路板接触 且另一个面与上述接收侧电路板接触的支撑座；从上述支撑座的一个面突出且穿过上述发 送侧电路板的定位用孔并且与上述箱体的定位用嵌合孔嵌合的第一定位用销；以及从上述 支撑座的另一个面突出且穿过上述接收侧电路板的定位用孔并且与上述箱体的定位用嵌 合孔嵌合的第二定位用销，上述第一基体部件具备从上述延长部延长到被上述隔板的支撑 座和上述箱体夹着的位置的第二延长部，上述第二基体部件具备从上述延长部延长到被上 述隔板的支撑座和上述箱体夹着的位置的第二延长部。也可以采用如下结构上述第一基体部件的背面通过第一散热片与上述箱体接 触，上述第二基体部件的背面通过第二散热片与上述箱体接触。本发明的效果如下。根据本发明，能够提供一种与多信道化对应，由发送侧电路板和接收侧电路板构 成，并且能够使散热性良好的光电转换模块。


图1是本发明的一个实施方式的光电转换模块的分解立体图。图2是从图1的光电转换模块的其他方向观察到的分解立体图。图3是图1的光电转换模块的分解侧视图。图4(a)、(b)是表示图1的光电转换模块的外观的立体图。图5(a)是图1的光电转换模块的侧视图，(b)是其侧剖视图。
图6是表示在图1的光电转换模块中使用的发送侧电路板的图，(a)是从上方观 察到的立体图，(b)是从下方观察到的立体图。图7是在图1的光电转换模块中使用的发送侧电路板以及发送侧光电转换部的 图，(a)是侧视图，(b)是主要部分放大侧视图。图8是在图7的发送侧光电转换部连接了发送侧光纤时的侧视图。图9是表示在图1的光电转换模块中使用的接收侧电路板的图，(a)是从上方观 察到的立体图，(b)是从下方观察到的立体图。图10是表示在图1的光电转换模块中使用的接收侧电路板以及接收侧光电转换 部的图，(a)是侧视图，(b)是主要部分放大侧视图。图11是在图10的接收侧光电转换部连接了接收侧光纤时的侧视图。图12(a)是在图6的发送侧电路板上设置了连接器时的立体图，(b)是连接器的 立体图。图13是在图1的光电转换模块中使用的隔板的立体图。图14是在图1的光电转换模块中在两电路板之间配置了隔板时的立体图。图15是在图1的光电转换模块中在发送侧电路板与接收侧电路板之间配置隔板 且将这些部件搭载于下侧箱体上时的立体图。图16是表示本发明的一个实施方式的光电转换模块的图，(a)是在发送侧电路板 与接收侧电路板之间配置隔板且将这些部件搭载于下侧箱体上时的立体图，(b)是发送侧 电路板以及发送侧光电转换部的主要部分放大侧视图，(c)是接收侧电路板以及接收侧光 电转换部的主要部分放大侧视图，图17是本发明的一个实施方式的光电转换模块的分解立体图。图18是从图17的光电转换模块的其他方向观察到的分解立体图。图19是图17的光电转换模块的分解侧视图。图20是图17的光电转换模块的侧剖视图。图21是在图17的光电转换模块中使用的发送侧电路板的立体图。图22是图21的发送侧电路板的侧视图。图23是在图17的光电转换模块中使用的接收侧电路板的立体图。图24是图23的接收侧电路板的侧视图。图25是在图17的光电转换模块中在发送侧电路板与接收侧电路板之间配置隔板 且将这些部件搭载于下侧箱体上时的立体图。图中1-光电转换模块，2-发送侧光电转换部，3-接收侧光电转换部，4-发送侧电路板， 5_接收侧电路板，6、7_基体部件，8a、8b-连接端子，9a、9b_直接连接器，10-隔板。
具体实施例方式以下，根据附图对本发明的优选实施方式进行说明。在本实施方式中，作为一个例子，对8个信道双向(发送8个信道、接收8个信道) 的光电转换模块进行说明。还有，信道数不限于此，也可以是例如12个信道双向(发送12 个信道、接收12个信道)或4个信道双向(发送4个信道、接收4个信道)。
以下对光电转换模块进行说明。图1、图2是本发明的一个实施方式的光电转换模块的分解立体图，图3是其分解 侧视图，图4(a)、(b)是表示光电转换模块的外观的立体图，图5(a)是其侧视图，图5 (b)是 其侧剖视图。如图1 图5所示，光电转换模块1包括发送侧电路板4，该发送侧电路板4在 一端形成有连接端子8a且在另一端固定有安装了发送侧光电转换部2的基体部件6 ；接收 侧电路板5，该接收侧电路板5在一端形成有连接端子8b且在另一端固定有安装了接收侧 光电转换部3的基体部件7 ；隔板10，配置在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间且使发 送侧电路板4和接收侧电路板5为规定间隔；连接器13，电连接发送侧电路板4和接收侧 电路板5之间；以及箱体17，收放发送侧电路板4、接收侧电路板5、隔板10及连接器13并 由上侧箱体18和下侧箱体19构成。发送侧电路板4和接收侧电路板5以使发送侧电路板4的搭载了发送侧光电转换 部2的表面与接收侧电路板5的搭载了接收侧光电转换部3的表面相对的状态上下配置。光纤电缆22固定在箱体17上。在光纤电缆22的前端(图1、图2的右侧)分支 成发送侧光纤51和接收侧光纤53。在发送侧光纤51的前端设有MT金属环52a。MT金属 环52a与发送侧光电转换部2光学连接。在接收侧光纤53的前端设有MT金属环52b。MT 金属环52b与接收侧光电转换部3光学连接。如图4、图5所示，发送侧电路板4和接收侧电路板5以规定的间隔上下层叠地配 置。光电转换模块1做成如下结构在一端(图4、图5的右侧)发送侧直接连接器9a和 接收侧直接连接器9b以规定的间隔配置，该发送侧直接连接器9a由形成于发送侧电路板4 一端的连接端子8a构成，该接收侧直接连接器9b由形成于接收侧电路板5 —端的连接端 子8b构成。这样，光电转换模块1在一端具备两层的直接连接器9a、9b。光电转换模块1 通过将一端的直接连接器9a、9b插入连接对象的设备的印刷板插头插口中进行电连接。还 有，在本实施方式中，对在下方配置了发送侧电路板4且在上方配置了接收侧电路板5的情 况进行了说明，但是也可以上下反过来地配置。光电转换模块1在另一端固定有光纤电缆22。还有，光纤电缆22在其两端设置光 电转换模块1也可以。光电转换模块1例如在对服务器等设备之间进行电连接时使用。通过使用在两端 设置了光电转换模块1的光纤电缆22，将一端的光电转换模块1与一个设备连接，将另一端 的光电转换模块1与另一个设备连接，从而连接设备之间。光电转换模块1从连接对象的设备将电信号通过连接端子8a输入到发送侧电路 板4，在发送侧光电转换部2将电信号转换成光信号，将光信号送至发送侧光纤51。而且， 将从接收侧光纤53送来的光信号在接收侧光电转换部3转换成电信号，通过接收侧电路板 5的配线图形、连接端子8b对连接对象的设备输出电信号。在光电转换模块1中，例如传输每信道lOGb/s的信号。在本实施方式中，由于是 8个信道双向，因此传输发送80Gb/s、接收80Gb/s的信号。以下对发送侧电路板、发送侧光电转换部进行说明。图6(a)、(b)表示发送侧电路板4以及发送侧光电转换部2的立体图。图7 (a)、 (b)表示发送侧电路板4以及发送侧光电转换部2的侧视图。
发送侧电路板4例如由层叠基板构成。在发送侧电路板4的表面(图6(a))的一 端形成有8个连接端子8a。在8个连接端子8a的两侧形成有作为电源端子或接地端子的 2个连接端子。同样，在发送侧电路板4的背面(图6(b))的一端形成有8个连接端子8a。 在8个连接端子8a的两侧形成有作为电源端子或接地端子的2个连接端子。连接端子8a 以2个成一组地与差动信号的1个信道对应。由表面、背面的共计16个连接端子与8个信 道对应。发送侧电路板4的一端形成有连接端子8a，成为与连接对象的设备的印刷板插头 插口嵌合的直接连接器9a。在发送侧电路板4上形成有用于隔板10的各定位用销15通过的定位用孔16a。 定位用孔16a在发送侧电路板4的一个侧边(图6(a)的左上侧的边)的一端侧和另一端 侧分别形成有一个、在发送侧电路板4的另一个侧边(图6(a)的右下侧的边)的一端侧和 另一端侧分别形成有一个，共计四个。在发送侧电路板4上并在发送侧电路板4的一个侧边(图6(a)的左上侧的边) 的中央附近形成有7个用于嵌合连接器13的导体销12的贯通孔14a。在发送侧电路板4的表面形成有从连接端子8a向发送侧光电转换部2配线的配 线图形38a。在发送侧电路板4的背面形成有配线图形39a。如图6(b)、图7(a)所示，形成 于发送侧电路板4背面的配线图形39a由通孔40a与表面的配线图形38a电连接。如图7(a)、(b)所示，发送侧光电转换部2具备发光元件阵列(例如，VCSEL阵 列)30 ；驱动发光元件阵列30的驱动器IC31 ；以及配置在发光元件阵列30上方的透镜单元 32a。发光元件阵列30由8个发光元件构成。还有，发光元件阵列30通过辅助座30b安装 在基体部件6上。透镜单元32a包括具有反射面37a的大致三角柱状的正交光路透镜33a ；形成于 正交光路透镜33a前面(在图7中左侧的面)的透镜34a(参照图6)；从正交光路透镜33a 的前面突出形成的嵌合销35a ；以及形成于光路透镜33a的下面并与发光元件阵列30的光 轴一致地配置的透镜36a。透镜单元32a由未图示的部件固定在基体部件6上。如图7(b)所示，发光元件阵列30和驱动器IC31由金属线41a电连接。驱动器 IC31和形成于发送侧电路板4的表面侧的配线图形38a由金属线42a电连接。另外，虽然未图示，但在发送侧电路板4的背面搭载有微机(微型计算机)。微机 与驱动器IC31以及接收侧电路板5的放大用IC44(参照图10)电连接，并对这些构件进行 控制。微机和放大用IC44通过电连接发送侧电路板4和接收侧电路板5的连接器13进行 电连接。微机主要进行驱动器IC31的控制(驱动器IC31的设定等)，因此希望搭载在发送 侧电路板4上。在本实施方式中，在发送侧电路板4的另一端设置基体部件6，在基体部件6上安 装发送侧光电转换部2。基体部件6包括板状的基部6a ；以及与6a —体形成且从基部6a的下部(基部 6a的背面侧的部分)延长的厚度比基部6a小的延长部6b，侧面观察形成为大致L字状。基 体部件6的形状是背面侧(图7的下侧)为平坦的面、表面侧(图7的上侧)在基部6a与 延长部6b之间具有阶梯差。基体部件6由导电性部件例如铜钨(Cu-W)或科瓦铁镍钴合金等金属构成。
在基体部件6的基部6a的表面上利用导电性粘接剂粘接并固定放置了发光元件 阵列30的辅助座30b和驱动器IC31。另外，在基体部件6的基部6a的表面上利用未图示 的部件固定有透镜单元32a。在基体部件6的延长部6b的表面上粘接并固定发送侧电路板4的另一端侧的背 面。基体部件6与形成于发送侧电路板4内层的未图示的接地图形电连接。在本实施方式中，发送侧光电转换部2偏于发送侧电路板4的宽度方向(在图 6(a)中从左上至右下的方向)的另一侧边(图6(a)的右下侧的边)一侧地安装。即、发送 侧光电转换部2整体以配置在发送侧电路板4的比宽度方向的中心靠另一侧边(图6(a) 的右下侧的边)一侧的方式搭载在基体部件6上。还有，发送侧光电转换部2偏于发送侧 电路板4的宽度方向(在图6 (a)中从左上至右下的方向)的一侧边(图6(a)的左上侧的 边)一侧地安装也可以。以下，对接收侧电路板、接收侧光电转换部进行说明。图9(a)、(b)表示接收侧电路板5以及接收侧光电转换部3的立体图。图10(a)、 (b)表示接收侧电路板5以及接收侧光电转换部3的侧视图。接收侧电路板5例如由层叠基板构成。在接收侧电路板5的表面(图9(a))的一 端形成有8个连接端子Sb。在8个连接端子8b的两侧形成有作为电源端子或接地端子的 2个连接端子。同样，在接收侧电路板5的背面(图9(b))的一端形成有8个连接端子Sb。 在8个连接端子8b的两侧形成有作为电源端子或接地端子的2个连接端子。连接端子8b 以两个成一组地对应差动信号的1个信道。由表面、背面的共计16个连接端子对应于8个 信道。接收侧电路板5的一端形成有连接端子8b，成为与连接对象的设备的印刷板插头 插口嵌合的直接连接器％。在接收侧电路板5上形成有用于隔板10的各定位用销15通过的定位用孔16b。 定位用孔16b在接收侧电路板5的一侧边(图9(a)的左上侧的边)的一端侧和另一端侧 分别形成有一个、在接收侧电路板5的另一侧边(图9(a)的右下侧的边)的一端侧和另一 端侧分别形成有一个，共计四个。在接收侧电路板5上并在接收侧电路板5的另一个侧边(图9(a)的右下侧的边) 的中央附近形成有7个用于嵌合连接器13的导体销12的贯通孔14b。在接收侧电路板5的表面形成有从连接端子8b向接收侧光电转换部3配线的配 线图形38b。在接收侧电路板5的背面形成有配线图形39b。如图9(b)、图10(a)所示，形 成于接收侧电路板5背面的配线图形39b由通孔40b与表面的配线图形38b电连接。如图10(a)、(b)所示，接收侧光电转换部3包括受光元件阵列(例如，PD阵 列)43 ；对来自受光元件阵列43的电信号进行放大的放大用IC44 ；以及配置在受光元件阵 列43上方的透镜单元32b。受光元件阵列43由8个受光元件构成。还有，受光元件阵列 43通过辅助座43b安装在基体部件7上。透镜单元32b包括具有反射面37b的大致三角柱状的正交光路透镜33b ；形成于 正交光路透镜33b前面(在图10中左侧的面)的透镜34b (参照图9)；从正交光路透镜33b 的前面突出形成的嵌合销35b ；以及形成于光路透镜33b的下面并与受光元件阵列43的光 轴一致地配置的透镜36b。透镜单元32b由未图示的部件固定在基体部件7上。
如图10(b)所示，受光元件阵列43和放大用IC44由金属线41b电连接。放大用 IC44和形成于接收侧电路板5的表面侧的配线图形38b由金属线42b电连接。在本实施方式中，在接收侧电路板5的另一端设置基体部件7，在基体部件7上安 装接收侧光电转换部3。基体部件7包括板状的基部7a ；以及与基部7a—体形成且从基部7a的下部(基 部7a的背面侧的部分)延长的厚度比基部7a小的延长部7b，侧面观察形成为大致L字状。 基体部件7的形状是背面侧(图10的下侧)为平坦的面而表面侧(图10的上侧)在基部 7a与延长部7b之间具有阶梯差。基体部件7由导电性部件例如铜钨(Cu-W)或科瓦铁镍钴合金等金属构成。在基体部件7的基部7a的表面上利用导电性粘接剂粘接并固定有放置了受光元 件阵列43的辅助座43b和放大用IC44。另外，在基体部件7的基部7a的表面上由未图示 的部件固定有透镜单元32b。在基体部件7的延长部7b的表面上粘接并固定接收侧电路板5的另一端侧的背 面。基体部件7与形成于接收侧电路板5的内层的未图示的接地图形电连接。在本实施方式中，接收侧光电转换部3与发送侧电路板4的发送侧光电转换部2 的配置同样，偏于接收侧电路板5的宽度方向(在图9(a)中从左上至右下的方向)的另一 侧边(图9(a)的右下侧的边)一侧地安装。即、接收侧光电转换部3整体以配置在接收侧 电路板5的比宽度方向的中心靠另一侧边(图9(a)的右下侧的边)一侧的方式搭载在基 体部件7上。还有，在使发送侧光电转换部2偏于发送侧电路板4的宽度方向(在图6(a) 中从左上至右下的方向)的一侧边(图6(a)的左上侧的边)一侧地安装的场合，同样地， 使接收侧光电转换部3偏于接收侧电路板5的宽度方向(在图9(a)中从左上至右下的方 向)的一侧边(图9(a)的左上侧的边)一侧地安装。 以下对连接器进行说明。图12(b)表示连接器13。连接器13用于电连接发送侧电路板4和接收侧电路板 5。连接器13在长方体的连接器主体6的上下突出地设置有多根(在此为7根)导体销 12。排列7根导体销12并通过树脂模制将连接器主体60进行一体成形而成。图12(a)表示在发送侧电路板4上连接了连接器13时的立体图。连接器13通过 使导体销12通过贯通孔14a进行软钎焊，从而与发送侧电路板4电连接。对于接收侧电路 板5也同样。还有，在本实施方式中，虽然由连接器13电连接发送侧电路板4和接收侧电路板 5，但是不限于此，例如也可以使用挠性印制电路板或阵列电缆等电连接发送侧电路板4和 接收侧电路板5。下面对隔板进行说明。图13表示隔板10。隔板10是用于将发送侧电路板4和接收侧电路板5保持为规 定间隔的部件。隔板10包括形成为俯视呈大致矩形的板状的平板部70 ；从该平板部70 的四角向上下突出规定高度地形成的棱柱状的支撑座71 ；以及从各支撑座71的上下进一 步突出地形成的圆柱状的定位用销15。就隔板10而言，将这些平板部70、支撑座71、定位 用销15—体形成。隔板10是使向下突出的定位用销15通过发送侧电路板4的定位用孔16a，使向上突出的定位用销15通过接收侧电路板5的定位用孔16b而安装在发送侧电路板4和接收 侧电路板5之间的。图14表示在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间配置了隔板10时的立体图。支撑座71的上面和下面之间的长度形成为与由I/O接口的规格规定的应保持在 发送侧电路板4和接收侧电路板5之间的规定间隔相同的长度。在使隔板10的定位用销 15分别通过发送侧电路板4和接收侧电路板5的定位用孔16a、16b，将隔板10安装在发送 侧电路板4和接收侧电路板5之间时，支撑座71的下面与发送侧电路板4的表面接触，支 撑座71的上面与接收侧电路板5的表面接触。发送侧电路板4和接收侧电路板5由支撑 座71的上面和下面之间的长度保持在规定的间隔。另外，通过调整支撑座71的高度(从上面至下面的高度)，从而能够适当调整发送 侧电路板4和接收侧电路板5的上下方向的间隔。另外，在平板部70上形成有用于使连接器13通过的配线用切口部11。配线用切 口部11形成为俯视呈大致矩形。定位用销15形成为其长度(距离支持座71的上面或下面的高度)比发送侧电路 板4以及接收侧电路板5的厚度更大。在使定位用销15通过定位用孔16a、16b将隔板10 安装在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间时，定位用销15的前端部在下方从发送侧电 路板4的背面突出，在上方从接收侧电路板5的背面突出。定位用销15的从发送侧电路板4的背面突出的前端部与下侧箱体19的定位用孔 20嵌合。定位用销15的从接收侧电路板5的背面突出的前端部与上侧箱体18的定位用孔 20嵌合。通过使隔板10的定位用销15与上侧箱体18和下侧箱体19的定位用嵌合孔20 嵌合，从而发送侧电路板4和接收侧电路板5相对于上侧箱体18和下侧箱体19被定位。隔板10由金属等导电性部件构成。例如隔板10由锌构成，利用压铸制造。以下对光纤电缆进行说明。光纤电缆22具有8根发送侧光纤51、8根接收侧光纤53，捆扎这16根光纤51、53 进行电缆化。如图1 3所示，在光纤电缆22的端部设有用于保护光纤电缆22端部的由树脂 构成的保护罩23。保护罩23例如是橡胶罩。由橡胶罩构成的保护罩23保护光纤电缆22， 从而在光纤电缆22弯曲90°而被拉伸时在保护罩23的根部不会弯曲得超过光纤51、53所 能够允许的弯曲半径。在保护罩23的端部以从保护罩23的端部突出的方式一体形成有凸 缘状的配合部24。在光纤电缆22的端部，分支为8根发送侧光纤51和8根接收侧光纤53。在8根 发送侧光纤51的端部设有8芯的MT金属环52a。同样，在8根接收侧光纤53的端部设有 8芯的MT金属环52b。如图8所示，通过使形成于MT金属环52a的未图示的嵌合孔与透镜单元32a的嵌 合孔35a嵌合，从而发送侧光纤51的端部的MT金属环52a与透镜单元32a连接。由此，发 送侧光纤51和发光元件阵列30通过MT金属环52a、透镜单元32a而光学连接。同样，如图11所示，通过使形成于MT金属环52b的未图示的嵌合孔与透镜单元 32b的嵌合孔35b嵌合，从而接收侧光纤53的端部的MT金属环52b与透镜单元32b连接。 由此，接收侧光纤53和受光元件阵列43通过MT金属环52b、透镜单元32b而光学连接。
以下对箱体、上侧箱体、下侧箱体进行说明。光电转换模块1具有收放发送侧电路板4、发送侧光电转换部2、接收侧电路板5、 接收侧光电转换部3的箱体17。如图1 3所示，箱体17上下分割地形成，包括上侧箱体18和下侧箱体19。上侧 箱体18、下侧箱体19由金属构成。在上侧箱体18和下侧箱体19上分别形成有用于嵌合隔板10的定位用销15的定 位用嵌合孔20。通过使隔板10的定位用销15通过发送侧电路板4以及接收侧电路板5的 定位用孔16a、16b与定位用嵌合孔20嵌合，从而发送侧电路板4以及接收侧电路板5相对 于箱体17被定位。在上侧箱体18以及下侧箱体19的后面(在图1中左手前侧的面)形成有用于与 光纤电缆22的端部的配合部24配合的切槽25。上侧箱体18和下侧箱体19用固定用螺钉26固定。以下对光电转换模块的组装进行说明。其次，对本实施方式的光电转换模块的组装顺序进行说明。将光纤电缆22的发送侧光纤51的MT金属环52a与发送侧电路板4的发送侧光 电转换部2的透镜单元32a连接。同样地，将接收侧光纤53的MT金属环52b与接收侧电 路板5的接收侧光电转换部3的透镜单元32b连接。将连接器13的导体销12插入发送侧电路板4的贯通孔14a进行安装(图12)。
将隔板10配置在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间，并将隔板10的向上下突 出的定位用销15分别通过发送侧电路板4的定位用孔16a和接收侧电路板5的定位用孔 16b进行安装。发送侧电路板4和接收侧电路板5作为使发送侧电路板4的搭载了发送侧 光电转换部2的表面与接收侧电路板5的搭载了接收侧光电转换部3的表面相对的状态进 行安装(图14)。此时，同时将连接器13的导体销12插入接收侧电路板5的贯通孔14b。使定位用销15的从发送侧电路板4突出的前端部与下侧箱体19的定位用嵌合孔 20嵌合，将发送侧电路板4以及接收侧电路板5搭载在下侧箱体19上。此时，如图1、图3 所示，在发送侧电路板4的基体部件6的背面配置作为散热部件的散热片21a。发送侧电路 板4的基体部件6通过散热片21a与下侧箱体19接触。另外，使下侧箱体19的切槽25的边缘与光纤电缆22的保护罩23的端部的凸缘 状的配合部24的槽嵌合(图15)。使下侧箱体18从接收侧电路板5的上方覆盖，搭载在下侧箱体19上。此时，上侧 箱体18的定位用嵌合孔20会与定位用销15的从接收侧电路板5突出的前端部嵌合。另 外，上侧箱体18的切槽25的边缘会与光纤电缆22的保护罩23端部的凸缘状配合部24的 槽嵌合。如图1、图2、图3所示，在接收侧电路板5的基体部件7的背面配置作为散热部件 的散热片21b。接收侧电路板5的基体部件7通过散热片21b与上侧箱体18接触。利用固定用螺钉26固定上侧箱体18和下侧箱体19。由此得到光电转换模块1 (图 4)。以下对本实施方式的作用进行说明。本实施方式的光电转换模块1的结构为，使发送侧光电转换部2偏于发送侧电路 板4的一侧边一侧地配置，同样，使接收侧光电转换部3偏于接收侧电路板5的一侧边一侧地配置，使发送侧电路板4的配置了发送侧光电转换部2的表面与接收侧电路板5的配置 了接收侧光电转换部3的表面相对地配置。这样，能够使发送侧光电转换部2和接收侧光电转换部3互不干涉地在宽度方向 并排配置在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间，在用I/O接口的规格等决定发送侧电 路板4和接收侧电路板5之间的间隔，无法取得上下配置发送侧光电转换部2和接收侧光 电转换部3的间隔的场合等是有效的结构。而且，成为如下结构，即发送侧光电转换部2的透镜单元32a和接收侧光电转换部 3的透镜单元32b沿宽度方向并排配置在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间。由此，能够使发送侧光电转换部2的透镜单元32a与接收侧光电转换部3的透镜 单元32b互不干涉地且节省空间地配置在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间。而且具备如下结构在发送侧电路板4上形成定位用孔16a，在接收侧电路板5上 形成定位用孔16b，使用具备支撑座71和从支撑座71突出的定位用销15的隔板10，将隔 板10配置在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间，将隔板10的定位用销15分别通过发 送侧电路板4的定位用孔16a和接收侧电路板5的定位用孔16b进行安装。这样，能够使发送侧电路板4和接收侧电路板5之间的间隔为隔板10的支撑座71 的上面与下面之间的长度。通过调整支撑座71的高度(从上面至下表面的高度)，从而能 够适当地调整发送侧电路板4和接收侧电路板5的上下方向的间隔。另外，做成如下结构隔板10的定位用销15形成为比发送侧电路板4以及接收侧 电路板5的厚度长，定位用销15从发送侧电路板4以及接收侧电路板5的背面突出，箱体 17在上侧箱体18和下侧箱体19上分别形成有定位用嵌合孔20，使箱体17的定位用嵌合 孔20与隔板10的定位用销15嵌合。由此，能够由隔板10进行发送侧电路板4以及接收侧电路板5对箱体17的定位。另外，隔板10具备板状的平板部70，平板部70具备配置在发送侧电路板4和接收 侧电路板5之间的结构。隔板10由金属构成。这样，隔板10的平板部70起到发送侧电路板4和接收侧电路板5之间的电磁屏蔽 的作用，能够降低在发送侧电路板4中传输的高频信号和在接收侧电路板5中传输的高频 信号之间的串音。特别是在将发送侧电路板4和接收侧电路板5以使形成有连接端子8a、 8b和光电转换部2、3之间的配线图形38a、38b的表面彼此相对的方式进行配置的结构中， 由于能够用隔板10的平板部70对配线图形38a、38b之间进行电磁屏蔽因而有效。另外，隔板10形成有配线用切口部11，该配线用切口部11用于使电连接发送侧电 路板4和接收侧电路板5的配线部件(连接器13)通过。这样，通过隔板10的配线用切口部11，能够由配线部件(连接器13)电连接发送 侧电路板4和接收侧电路板5。而且具备以下结构将发送侧光电转换部2安装在基体部件6的表面上，将基体部 件6的表面的一部分固定在发送侧电路板4的背面上，同样，将接收侧光电转换部3安装在 基体部件7的表面上，将基体部件7的表面的一部分固定在接收侧电路板5的背面，作为使 发送侧电路板4的表面与接收侧电路板5的表面相对的配置收放在箱体17中。这样，能够通过基体部件6将在发送侧光电转换部2产生的热散热到箱体17。能 够通过基体部件7将在接收侧光电转换部3产生的热散热到箱体17。因而可以效率良好地对在发送侧光电转换部2和接收侧光电转换部3产生的热进行散热。另外，具备如下结构基体部件6、7包括板状的基部6a、7a ；和与基部6a、7a — 体形成的厚度比基部6、7小的延长部6b、7b，且是背面为平坦的面、表面在基部6a、7a和延 长部6b、7b之间具有阶梯差的形状，在基体部件6、7的基部6a、7a的表面安装光电转换部 (发送侧光电转换部2或接收侧光电转换部3)，在基体部件6、7的延长部6b、7b的表面固 定电路板(发送侧电路板4或接收侧电路板5)的背面。这样，能够在电路板4、5的一端以位于电路板4、5的表面侧的方式安装光电转换 部2、3，并且能够配置基体部件6、7，该基体部件6、7能够成为光电转换部2、3和位于电路 板4、5的背面侧的箱体17之间的散热部件路径。另外，利用基体部件6、7能够使光电转换部2、3与电路板4、5的表面高度位置对 齐，能够缩短连接光电转换部2、3和电路板4、5的表面的配线图形的金属线的长度。而且具备通过散热片21a、21b将基体部件6、7的背面与箱体17接触的结构。这样，基体部件6、7通过散热片21a、21b与箱体17热连接。由此，可以将在发送 侧光电转换部2和接收侧光电转换部3产生的热通过基体部件6、7、散热片21a、21b效率良 好地散热到箱体17。第二实施方式以下对本发明的第二实施方式进行说明。图16(a)表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的光电转换模块80与上述 光电转换模块1同样，通过隔板10上下配置发送侧电路板4和接收侧电路板5，并将这些部 件搭载在下侧箱体19上，盖上未图示的上侧箱体固定在下侧箱体19上。就第二实施方式的光电转换模块80而言，固定在发送侧电路板4上的基体部件81 以及固定在接收侧电路板5上的基体部件82的形状与光电转换模块1的基体部件6、7不 同。如图16(c)所示，基体部件81包括板状的基部81a;和与基部81a—体形成且从 基部81a的下部(基部81a的背面侧的部分)延长的厚度比基部81a小的延长部81b，在侧 面观察形成为大致L字状。基体部件81的形状是背面侧(图16(c)的下侧)为平坦的面 而表面侧(图16(c)的上侧)在基部81a和延长部81b之间具有阶梯差。基体部件81具备从延长部81b向发送侧电路板4的一端(图16(a)的右上方向， 图16(c)的右方向)延长到隔板10的支撑座71的位置的第二延长部81c。该第二延长部 81c形成为宽度比延长部81b短，以免与从发送侧电路板4的背面侧突出的定位用销15干 涉。延长部81b和第二延长部81c的表面由粘接剂84与发送侧电路板4的背面粘接并固 定。在将发送侧电路板4搭载在下侧箱体19上时，在第二延长部81c的背面配置有散 热片21a。在固定上侧箱体和下侧箱体19并组装光电转换模块80时，第二延长部81c和散 热片21a处于由支撑座71和下侧箱体19夹着的位置，由支撑座71和下侧箱体19施加在 上下方向进行压缩的力。同样，如图16(b)所示，基体部件82 包括板状的基部82a ；和与基部82a —体形成 且从基部82a的下部(基部82a的背面侧的部分)延长的厚度比基部82a小的延长部82b， 在侧面观察形成为大致L字状。基体部件82的形状是背面侧(图16(b)的上侧)为平坦的面而表面侧(图16(b)的下侧)在基部82a和延长部82b之间具有阶梯差。基体部件82具备从延长部82b向接收侧电路板5的一端(图16(a)的右上方向， 图16(b)的右方向)延长到隔板10的支撑座71的位置的第二延长部82c。该第二延长部 82c形成为宽度比延长部82b短，以免与从接收侧电路板5的背面侧突出的定位用销15干 涉。延长部82b和第二延长部82c的表面由粘接剂83与接收侧电路板5的背面粘接并固 定。在从接收侧电路板5的上方盖上上侧箱体时，在第二延长部82c的背面配置有散 热片21b。在固定上侧箱体和下侧箱体19并组装了光电转换模块80时，第二延长部82c和 散热片21b处于由支撑座71和下侧箱体19夹着的位置，由支撑座71和上侧箱体19施加 在上下方向进行压缩的力。以下对第二实施方式的作用进行说明。第二实施方式的光电转换模块80成为如下结构固定在发送侧电路板4的一端的 基体部件81具备延长到被隔板10的支撑座71和下侧箱体19夹着的第二延长部81c，并且 固定在接收侧电路板5 —端的基体部件82具备延长到被隔板10的支撑座71和下侧箱体 夹着的第二延长部82c。这样，对发送侧电路板4以及接收侧电路板5各自的基体部件81、82的第二延长 部81c、82c由隔板10的支撑座71和箱体17施加在上下方向进行压缩力。由于基体部件81、82的第二延长部81c、82c被隔板10的支撑座71和箱体17从 上下方向夹持并固定，因此能够防止基体部件81、82和电路板4、5的粘接固定被脱落。而 且，第二延长部81c、82c通过散热片21a、21b与箱体17紧密接触，因此能够使从基体部件 81、82向箱体17的散热性变得良好。第三实施方式以下对本发明的第三实施方式进行说明。图17 25表示本发明的第三实施方式。第三实施方式的光电转换模块130基本 上是与上述的光电转换模块1相同的结构，不同点是，省略基体部件6，将发送侧光电转换 部2直接安装在发送侧电路板4上，同样，省略基体部件7，将接收侧光电转换部3直接安装 在接收侧电路板5上。如图21所示，在发送侧电路板4的一端(图21的左下侧)直接安装有发送侧光 电转换部2，发送侧光电转换部2偏于发送侧电路板4的一侧边(图21的右下侧的边)一 侧地配置。如图22所示，形成于发送侧电路板4表面侧的配线图形38a和形成于发送侧电路 板4背面侧的配线图形39a由通孔40a电连接。如图23所示，在接收侧电路板5的一端(图23的左下侧)直接安装有接收侧光 电转换部3，接收侧光电转换部3偏于接收侧电路板5的一侧边(图23的右下侧的边)一 侧地配置。如图24所示，形成于接收侧电路板5表面侧的配线图形38b和形成于接收侧电路 板5背面侧的配线图形39b由通孔40b电连接。图25表示在发送侧电路板4和接收侧电路板5之间配置隔板10，使从发送侧电路 板4的背面突出的定位用销15与下侧箱体19的定位用嵌合孔20嵌合时的立体图。
在图17 20中，虽然省略了散热片，但是希望发送侧电路板4以及接收侧电路板 5通过散热片分别与下侧箱体19或上侧箱体18热连接。这样，可以将在发送侧光电转换部 2产生的热通过发送侧电路板4、散热片散热到下侧箱体19侧，将在接收侧光电转换部3产 生的热通过接收侧电路板5、散热片散热到上则箱体18侧。该场合，作为发送侧电路板4以及接收侧电路板5，希望使用由导热性高的材料构 成的部件。即使是发送侧电路板4以及接收侧电路板5由导热性低的材料(环氧玻璃等) 构成的场合，通过在搭载了光电转换部2、3的位置的发送侧电路板4以及接收侧电路板5 上形成通孔，从而可以将在光电转换部2、3产生的热通过通孔、散热片散热到下侧箱体19 或上侧箱体18。在光电转换模块130中，由于省略基体部件6、7，因而成为更加简单的结构，能够 降低成本。以下对其他变形例进行说明。在上述实施方式中，说明了将光纤电缆22的保护罩23的配合部24与箱体17的 切槽25配合并进行固定的情况，但不限于此，也可以在光纤电缆22的端部设置光连接器， 并且在箱体17的后面形成光插座，使光纤电缆22相对于箱体17可装卸。本发明并不限定于上述实施方式，不言而喻，在不脱离本发明的要旨的范围内可 加以各种变更。
权利要求
1.一种光电转换模块，其特征在于，具备将电信号转换成光信号的发送侧光电转换部；在表面侧配置上述发送侧光电转换部以进行安装的发送侧电路板；将光信号转换成电信号的接收侧光电转换部；在表面侧配置上述接收侧光电转换部以进行安装的接收侧电路板；以及， 箱体，以上述发送侧电路板的背面与上述箱体相对、上述接收侧电路板的背面与上述箱体相 对的方式配置上述发送侧电路板和上述接收侧电路板。
2.根据权利要求1所述的光电转换模块，其特征在于， 上述发送侧电路板的背面通过第一散热片与上述箱体接触， 上述接收侧电路板的背面通过第二散热片与上述箱体接触。
3.一种光电转换模块，其特征在于，具备将电信号转换成光信号的发送侧光电转换部； 安装上述发送侧光电转换部的第一基体部件；以在表面侧配置上述发送侧光电转换部的方式在背面固定上述第一基体部件的表面 一部分的发送侧电路板；将光信号转换成电信号的接收侧光电转换部； 安装上述接收侧光电转换部的第二基体部件；以在表面侧配置上述接收侧光电转换部的方式在背面固定上述第二基体部件的表面 一部分的接收侧电路板；以及 箱体，以固定在上述发送侧电路板上的第一基体部件的背面与上述箱体相对、固定在上述接 收侧电路板上的第二基体部件的背面与上述箱体相对的方式配置上述发送侧电路板和上 述接收侧电路板。
4.根据权利要求3所述的光电转换模块，其特征在于，上述第一基体部件包括板状的基部和与上述基部一体形成的厚度比上述基部小的延 长部，且是背面为平坦的面、表面在上述基部和上述延长部之间具有阶梯差的形状，在上述第一基体部件的上述基部的表面安装上述发送侧光电转换部，固定上述第一基 体部件的上述延长部的表面与上述发送侧电路板的背面，上述第二基体部件包括板状的基部和与上述基部一体形成的厚度比上述基部小的延 长部，且背面为平坦的面，表面为在上述基部和上述延长部之间具有阶梯差的形状，在上述第二基体部件的上述基部的表面安装上述接收侧光电转换部，固定上述第二基 体部件的上述延长部的表面与上述接收侧电路板的背面。
5.根据权利要求3或4所述的光电转换模块，其特征在于，具备隔板，该隔板具备一个面与上述发送侧电路板接触且另一个面与上述接收侧电 路板接触的支撑座；从上述支撑座的一个面突出且穿过上述发送侧电路板的定位用孔并且 与上述箱体的定位用嵌合孔嵌合的第一定位用销；以及从上述支撑座的另一个面突出且穿 过上述接收侧电路板的定位用孔并且与上述箱体的定位用嵌合孔嵌合的第二定位用销， 上述第一基体部件具备从上述延长部延长到被上述隔板的支撑座和上述箱体夹着的位置的第二延长部，上述第二基体部件具备从上述延长部延长到被上述隔板的支撑座和上述箱体夹着的 位置的第二延长部。
6.根据权利要求3 5任一项所述的光电转换模块，其特征在于， 上述第一基体部件的背面通过第一散热片与上述箱体接触， 上述第二基体部件的背面通过第二散热片与上述箱体接触。
全文摘要
本发明提供一种与多信道化对应，由发送侧电路板和接收侧电路板构成并且散热性良好的光电转换模块。光电转换模块具备将电信号转换成光信号的发送侧光电转换部；安装有发送侧光电转换部的第一基体部件；以在表面侧配置发送侧光电转换部的方式在背面固定第一基体部件表面的一部分的发送侧电路板；将光信号转换成电信号的接收侧光电转换部；安装接收侧光电转换部的第二基体部件；以在表面侧配置接收侧光电转换部的方式在背面固定第二基体部件表面一部分的接收侧电路板；以及箱体，以固定在发送侧电路板上的第一基体部件的背面与箱体相对、固定在接收侧电路板上的第二基体部件的背面与箱体相对的方式配置发送侧电路板和接收侧电路板。
文档编号G02B6/42GK101995621SQ20101024843
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月5日 优先权日2009年8月7日
发明者二阶堂真行, 田村健一, 石神良明 申请人:日立电线株式会社