JP2020009824A - Optical communication device and method for manufacturing optical communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信装置、及び光通信装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical communication device and a method for manufacturing the optical communication device.
光通信用モジュールは、シリコンフォトニクス技術を用いて作製されたICチップ(以下、SiPチップという。)を用いることが多い。このような光通信用モジュールは、例えば、WDM(Wavelength Division Multiplexing)のような多波長を扱うSFP+(Small Form-Factor Pluggable Plus)以下程度の小型の装置に使用される。 The optical communication module often uses an IC chip (hereinafter, referred to as a SiP chip) manufactured using silicon photonics technology. Such an optical communication module is used, for example, in a small device of SFP + (Small Form-Factor Pluggable Plus) or less, which handles multiple wavelengths, such as WDM (Wavelength Division Multiplexing).
一般に、光通信用モジュールは、TOSA(Transmitter Optical SubAssembly)、ROSA(Receiver Optical SubAssembly)やBOSA(Bi-directional Optical SubAssembly)と呼ばれる光学モジュールを基板に三次元実装するのが一般的である。例えば、特許文献1には、光送受信モジュールと送受信回路とをFPC(Flexible Printed Circuits)基板で接続した光トランシーバが開示されている。
In general, an optical communication module generally mounts an optical module called a TOSA (Transmitter Optical SubAssembly), a ROSA (Receiver Optical SubAssembly) or a BOSA (Bi-directional Optical SubAssembly) on a substrate in a three-dimensional manner. For example,
光送受信モジュールと、電子部品を実装したPCB(Printed Circuit Board)とを接続するためには、リード線を基板に複雑に実装したり、特許文献1に記載の技術のように、FPCを駆使したりする必要があり、組立工程が複雑であった。また、光学部品(LD(LASER Diode)やPD(Photo Diode)等)は小型であっても、光モジュール化することによって、大きくなり、通信モジュールの小型化の妨げになるという問題があった。
In order to connect the optical transmission / reception module and a PCB (Printed Circuit Board) on which electronic components are mounted, a lead wire is complicatedly mounted on a substrate, or an FPC is fully used as in the technology described in
また、SiP(Silicon Photonics)チップは、光学部品をモノリシックに作り込んだものであって、非常に小型である。しかしながら、光モジュール化により、その小型化の意味を失うことになる。可能であれば、PCB上へのSiPチップの表面実装が望ましいが、PCBの温度による形状変化(伸縮)のため光学系が変動してしまうので、現状では難しい。そこで、例えば、ステンレスのような金属の上に光学系を構築する必要がある。 Further, the SiP (Silicon Photonics) chip is one in which optical components are monolithically fabricated, and is very small. However, the downsizing of the optical module loses its significance. If possible, it is desirable to mount the SiP chip on the surface of the PCB, but it is difficult at present because the optical system fluctuates due to a change in the shape (expansion / contraction) of the PCB due to the temperature. Therefore, for example, it is necessary to construct an optical system on a metal such as stainless steel.
ところで、光学系(例えば、光回路やレンズ)を構築した金属筐体の両側に線状凹部を設け、該線状凹部にPCBを挿入するPCB挿入型の構造をとることが考えられる。このときであっても、PCB(電気回路基板)の位置決め(特に、挿入方向の位置決め)が難しい。 Incidentally, it is conceivable to adopt a PCB insertion type structure in which linear recesses are provided on both sides of a metal housing on which an optical system (for example, an optical circuit or a lens) is constructed, and a PCB is inserted into the linear recesses. Even at this time, positioning of the PCB (electric circuit board) (particularly, positioning in the insertion direction) is difficult.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、電気回路基板と光回路部との位置決めを行うことができる光通信装置、及び光通信装置の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides an optical communication device capable of positioning an electric circuit board and an optical circuit unit, and a method of manufacturing the optical communication device. As an issue.
前記目的を達成するために、本発明は、通信用光ファイバが接続される光通信装置であって、前記光通信装置は、信号光を送受信する光回路部と、前記信号光の入出力端と前記通信用光ファイバの入出力端とを空間的に光学結合させる光結合素子と、前記光回路部及び前記光結合素子が組み込まれるベース基材と、前記光回路部を制御する制御回路が組み込まれ、複数のVIA孔を備えた電気回路基板とを備え、前記ベース基材は、前記光回路部及び前記光結合素子の組み込み領域外に溝又は凹部が形成され、何れかの前記VIA孔と、前記溝又は前記凹部に挿入された固定ピンをさらに備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an optical communication device to which a communication optical fiber is connected, wherein the optical communication device comprises: an optical circuit unit for transmitting and receiving signal light; and an input / output terminal for the signal light. An optical coupling element for spatially optically coupling the input and output ends of the communication optical fiber, a base substrate in which the optical circuit section and the optical coupling element are incorporated, and a control circuit for controlling the optical circuit section. An electric circuit board provided with a plurality of VIA holes, wherein the base member has a groove or a recess formed outside a region where the optical circuit portion and the optical coupling element are incorporated, and any one of the VIA holes is formed. And a fixing pin inserted into the groove or the concave portion.
固定ピンは、電気回路基板のVIA孔に挿入(圧入)され、ベース基材に形成された溝又は凹部に挿入(嵌入)される。これにより、光回路部及び光結合素子が組み込まれたベース基材と、制御回路が組み込まれた電気回路基板とが位置決めされる。したがって、光回路部及び光結合素子と制御回路とが位置決めされる。 The fixing pin is inserted (press-fitted) into a VIA hole of the electric circuit board, and inserted (fitted) into a groove or a recess formed in the base material. Thereby, the base member in which the optical circuit portion and the optical coupling element are incorporated and the electric circuit board in which the control circuit is incorporated are positioned. Therefore, the optical circuit and the optical coupling element and the control circuit are positioned.
本発明によれば、電気回路基板と光回路部との位置決めを行うことができる。 According to the present invention, the electric circuit board and the optical circuit unit can be positioned.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と称する)につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are only schematically shown to the extent that the present invention can be sufficiently understood. In addition, in each drawing, common constituent elements and similar constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
(第1実施形態)
(構成の説明)
図1は、本発明の第1実施形態である光通信装置の内部構造を示す斜視図であり、図2Aは、その平面図であり、図2Bは、その正面図である。
光通信装置1aは、ベース基材10aと、光回路部としてのSiPチップ20と、電気回路基板としてのPCB30と、制御回路としてのIC40と、レセプタクルバッファ板50と、レセプタクル60と、光結合素子としてのレンズ65と、単数又は複数の固定ピンとしての圧入ピン70,70,・・・と、複数(例えば、2本)のワイヤ80,80とを備えて構成される。なお、レセプタクル60は、通信用光ファイバ100に接続されるものである。なお、通信用光ファイバ100は、ピグテイル型(同軸型)のもので構わない。
(1st Embodiment)
(Description of configuration)
FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of the optical communication device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2A is a plan view thereof, and FIG. 2B is a front view thereof.
The
図3Aは、本発明の第1実施形態である光通信装置で使用されるベース基材の平面図である。図3Bは、その正面図である。
ベース基材10aは、平面視矩形状の金属製部材であり、断面視コ字状(略U字状)を呈している。ベース基材10aの底部13には、SiPチップ20及びレンズ65の組み込み領域外に溝11aが網状に形成されている。これにより、ベース基材10aの底部13には、十字状溝、及びその交差箇所(交点)が複数形成される。また、ベース基材10aの側壁14a,14bには、ライン状の線状凹部12a,12bが形成されている。なお、線状凹部12a,12bにはPCB30の両側が挿入される。
FIG. 3A is a plan view of a base material used in the optical communication device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3B is a front view thereof.
The
ベース基材10aの底部13には、SiPチップ20及びレンズ65が配設されている。SiPチップ20は、シリコン細線導波路により構成された光回路部であり、Siフォトダイオード23(図5)等の光電変換素子が形成されることがある。このため、SiPチップ20の上面には、複数の電極パッド26,26が形成されており、該電極パッド26,26がIC40とワイヤ80,80で電気的に接続される。
The
図4は、本発明の第1実施形態である光通信装置で使用されるPCBの平面図である。
PCB30は、図6の断面図に記載されているように、グランド層34c、グランド層34cに近接する配線層34d、電源層34b、電源層34bに近接する配線層34a、及び絶縁層35a,35b,35cを備えた多層基板である。また、PCB30は、配線層34a,34d、電源層34bを接続する複数の配線用VIA(不図示)と、グランド層34cと配線層34a,34dとを接続する複数のグランドVIA31,31,・・・とを有している。
FIG. 4 is a plan view of a PCB used in the optical communication device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in the cross-sectional view of FIG. 6, the
なお、PCB30は、高速信号向けに設計されるので、グランド強化のためにグランドVIA31が多数形成されている。また、PCB30の最表層、特に、IC40の下部の配線層34a(図6)には、ベタパターン32(図4)と、ベタパターン32及びグランド層34c(図6)とを接続するグランドVIA31とが形成されている。
Since the
PCB30は、平面視U字状に形成されており、全輻がベース基材10aの線状凹部12a,12bの幅に略一致している。なお、U字状の凹部は、図2Aに示されているように、SiPチップ20及びレンズ65を組み込む領域となっている。
The
図5は、光回路部、及び制御回路の平面図である。
光回路部としてのSiPチップ20は、例えば、一芯双方向通信モジュールの光回路であり、上面に複数の電極パッド26,26が形成されたものである。また、SiPチップ20は、例えば、スポットサイズ変換器21a,21bと、波長分割フィルタとしての波長合分波器22と、受光素子としてのフォトダイオード23とがSi基板(不図示)の表面に形成されたものである。
FIG. 5 is a plan view of the optical circuit unit and the control circuit.
The
波長合分波器22は、シリコン細線導波路により構成され、波長分割フィルタとして使用される。波長合分波器22は、スポットサイズ変換器21aに入射したレーザ光をフォトダイオード23に導く。また、波長合分波器22は、スポットサイズ変換器21bに入射したレーザ光をスポットサイズ変換器21aに導く。
The wavelength multiplexer /
スポットサイズ変換器21aは、レンズ65とシリコン細線導波路との間を結合するものであり、信号光の入出力端として機能する。なお、シリコン細線導波路は、コア材をシリコンとし、クラッド材を石英とする光導波路であり、石英光導波路に比べて光の経路を鋭く曲げることができる。
The
IC40は、例えば、レーザダイオード43と、レーザダイオード43を駆動制御する駆動制御回路44と、フォトダイオード23を制御する制御回路としてのトランスインピーダンスアンプ41と、モニタ用フォトダイオード42と、トランスインピーダンスアンプ41に接続される電極パッド46,46を備える。また、電極パッド46,46と、SiPチップ20の電極パッド26,26とは、近接配置される。
The
レーザダイオード43は、スポットサイズ変換器21bにレーザ光(信号光)を照射するものである。トランスインピーダンスアンプ41は、フォトダイオード23が出力する電流信号を電圧信号に変換する。モニタ用フォトダイオード42は、レーザダイオード43の発光強度をモニタする。
The
ところで、SiPチップ20は、1本の通信用光ファイバ100で、双方向通信を行うため、フォトダイオード23が入射する光の波長と、通信用光ファイバ100の他端に設けられているレーザダイオードが発光した光の波長とは、異なるように設定されている。
By the way, the
レンズ65は、スポットサイズ変換器21aと通信用光ファイバ100の入出力端とを空間的に光学結合させるものである。
The
図6は、本発明の第1実施形態である光通信装置で使用される圧入ピン及びPCBの断面図である。
PCB30は、絶縁層35a,35b,35c及び金属層(グランド層34c、配線層34a,34d、電源層34b)が交互に積層された多層基板である。また、PCB30は、グランド層34cの全域と、配線層34a,34dの円環領域(円帯領域)とを電気的に接続した円筒状金属が形成されている。この円筒状金属と、配線層34a,34dの円環領域とをグランドVIA31と称し、円筒状金属の内面をVIA孔と称するものとする。なお、グランドVIA31を形成する円筒状金属は、電源層34b及び前記円帯領域以外の配線層34a,34dと絶縁している。
FIG. 6 is a sectional view of a press-fit pin and a PCB used in the optical communication device according to the first embodiment of the present invention.
The
固定ピンとしての圧入ピン70は、頭部71と軸部72とで形成されている。軸部72の外径は、PCB30のグランドVIA31の内径よりも僅かに太く形成されており、圧入により、グランドVIA31と電気的に接合する。また、軸部72の外径は、溝11aの幅よりも僅かに太く形成されている。なお、圧入ピン70が嵌入される十字状の交差箇所においては、軸部72の太さは、交差部の対角線の長さよりも僅かに太くすることが好ましい。また、圧入ピン70は、ステンレス、アルミ及び銅タングステン合金の何れかの材料で形成されている。
The press-
また、溝11aの幅は、グランドVIA31の内径よりも僅かに短い。このため、軸部72の嵌入により、軸部72の先端形状と溝11aの形状とが略一致し、圧入ピン70とベース基材10aとが電気的に接触する。また、溝11aの深さは、圧入ピンが安定する深さ以上(例えば、0.5mm以上)であれば構わない。頭部71は、所定の工具を用いたカシメによって、断面視半楕円形状に形成される。
The width of the
図7,8,9は、本発明の第1実施形態である光通信装置の製造工程を説明する平面図である。図7が第1工程(SP1)を示し、図8が第2工程(SP2)を示し、図9が第3工程(SP3)を示す。 FIGS. 7, 8, and 9 are plan views illustrating the manufacturing steps of the optical communication device according to the first embodiment of the present invention. 7 shows the first step (SP1), FIG. 8 shows the second step (SP2), and FIG. 9 shows the third step (SP3).
図7に示すように、第1製造工程(SP1)では、ベース基材10a及びPCB30に部品が搭載される。具体的に、ベース基材10aの上面には、SiPチップ20及びレンズ65が取り付けられる。また、ベース基材10aの前面には、レセプタクル60を有したレセプタクルバッファ板50が取り付けられる。また、PCB30には、表面実装によって、IC40等が搭載される。
As shown in FIG. 7, in the first manufacturing process (SP1), components are mounted on the
図8に示すように、第2製造工程(SP2)では、ベース基材10aの両側の線状凹部12a,12bにPCB30が後方から挿入される。そして、PCB30の先端とレセプタクルバッファ板50とが当接することによって、PCB30のグランドVIA31の位置と、ベース基材10aの溝11aの十字状の交差箇所とが略一致する。
As shown in FIG. 8, in the second manufacturing step (SP2), the
図9に示すように、第3製造工程(SP3)では、圧入ピン70がグランドVIA31に挿入される。そして、所定形状の工具を介して、圧入ピン70の頭部71(図6)が叩かれることにより、頭部71が所定形状に変形すると共に、軸部72(図6)の先端が溝11aの形状に変形し、嵌入する。溝11aの形状に変形するためには、溝11aの幅は、グランドVIA31の内径よりも短いことが好ましい。この結果、ベース基材10aとPCB30とがカシメにより、固定される。また、PCB30のグランドVIA31の位置が溝11aの十字状の交差箇所に一致する。
As shown in FIG. 9, in the third manufacturing step (SP3), the press-
さらに、SiPチップ20の電極パッド26,26とIC40の電極パッド46,46との間をワイヤ80,80で接続する。以上により、光通信装置1aが完成する。
Further, the
SiPチップ20及びレンズ65は、ベース基材10aの所定の位置に配設されている。圧入ピン70によって、SiPチップ20及びレンズ65とグランドVIA31との位置関係が固定されるので、グランドVIA31の近傍に配設されているIC40とSiPチップ20及びレンズ65との位置関係が固定される。したがって、PCB30の熱膨張に関わらず、IC40の内部のレーザダイオード43とSiPチップ20及びレンズ65との位置関係が固定される。
The
また、SiPチップ20の電極パッド26とIC40の電極パッド46との位置関係が固定されるので、ワイヤ80の長さが一定になる。また、電極パッド26,26と電極パッド46,46とは、近接配置されている。したがって、IC40からSiPチップ20に伝達する高周波信号の波形が良好になる。
Further, since the positional relationship between the
以上説明したように、第1実施形態の光通信装置1aによれば、SiPチップ20を実装するベース基材10aの上面にグランドVIA31の内径以下の幅の溝11aを有している。また、グランドVIA31に位置決め固定用の圧入ピン70を挿入(圧入)すると共に、溝11aに挿入(嵌入)することによって、ベース基材10aとPCB30とを固定することができる。つまり、PCB30の板厚精度を考慮することなく、線状凹部12a,12bを形成することにより、PCB30を固定することができる。
As described above, according to the
ベース基材10aが複数の溝11aを有しているので、PCB30の設計者は、位置決めや固定用の穴(凹部)をある程度自由度を持って設計することができる。また、グランドVIA31を用いるため、別途位置決めや固定用の孔の追加設計が不要となり、設計自由度が向上する。PCB30の設計自由度のため、結果的に、SiPチップ20を用いた光通信装置1aの全体サイズを小さくすることができる。
Since the
(第2実施形態)
前記第1実施形態の光通信装置1aは、IC40の周辺に圧入ピン70を設けたが、IC40の直下にも圧入ピン70を設けることができる。そのような構成の光通信装置1b(図13)を実現するためには、製造工程が第1実施形態と異なる。
(2nd Embodiment)
In the
図10,11,12,13は、本発明の第2実施形態である光通信装置の製造工程を説明する平面図である。図10が第1工程(SP11)を示し、図11が第2工程(SP12)を示し、図12が第3工程(SP13)を示し、図13が第3工程(SP13)を示す。 FIGS. 10, 11, 12, and 13 are plan views illustrating the manufacturing steps of the optical communication device according to the second embodiment of the present invention. 10 shows a first step (SP11), FIG. 11 shows a second step (SP12), FIG. 12 shows a third step (SP13), and FIG. 13 shows a third step (SP13).
図10に示すように、第1製造工程(SP11)では、ベース基材10a及びPCB30に部品が搭載される。このとき、PCB30にIC40が搭載されない点で、前記第1実施形態の図7(SP1)と相違する。このため、ベタパターン32の中央部のグランドVIA31が確認できる。図11に示すように、第2製造工程(SP12)では、前記第1実施形態の図8(SP8)と同様に、ベース基材10aの両側の線状凹部12a,12bにPCB30が後方から挿入される。
As shown in FIG. 10, in the first manufacturing step (SP11), components are mounted on the
図12に示すように、第3製造工程(SP13)では、複数の圧入ピン70がグランドVIA31に圧入され、溝11aに嵌入される。このとき、IC40が搭載される領域の周辺部だけでなく、その領域(つまり、IC40の直下)にも圧入ピン70が圧入される点で、前記第1実施形態の図9(SP3)と相違する。
As shown in FIG. 12, in the third manufacturing step (SP13), the plurality of press-fit pins 70 are press-fitted into the ground VIA 31 and fitted into the
さらに、図13に示すように、第4工程(SP14)において、IC40が半田付けにより、搭載される。そして、SiPチップ20の電極パッド26とIC40の電極パッド46との間をワイヤ80で接続する。これにより、光通信装置1bが完成する。
Further, as shown in FIG. 13, in a fourth step (SP14), the
本実施形態の光通信装置1bは、IC40の直下にも、グランドVIA31が打たれている。このため、ベタパターン32と、グランド層34cとの電気的接続が確実になる。したがって、光通信装置1bは、前記実施形態の光通信装置1aよりも高周波特性が良好になる。
In the
(第3実施形態)
前記第1,2実施形態の光通信装置1a,1bは、フォトダイオード23をSiPチップ20に含め、レーザダイオード43をIC40に内蔵させたが、SiPチップ20を、フォトダイオード23やレーザダイオード43等の電気回路をSi基板上に表面実装で搭載した光電融合モジュール25とすることもできる。
(Third embodiment)
In the
図14は、本発明の第3実施形態である光通信装置で使用される光電融合モジュールの平面図である。
光電融合モジュール25は、光回路27と電気回路28とをモジュール化したものであり、全体として光回路部として機能する。光回路27がスポットサイズ変換器21aと、波長分割フィルタとしての波長合分波器22とを備え、電気回路28が光信号受信部としてのフォトダイオード23と、光信号生成部としてのレーザダイオード43と、駆動制御回路44と、トランスインピーダンスアンプ41と、モニタ用フォトダイオード42と、複数の電極パッド26,26,26,26を備える。なお、電気回路28は、Si基板上に表面実装で固定される。
FIG. 14 is a plan view of an optoelectronic fusion module used in the optical communication device according to the third embodiment of the present invention.
The
また、IC40(図1,図2A等)は、図示しないが、駆動制御回路44及びトランスインピーダンスアンプ41を制御する制御回路が形成されており、電極パッド46が電極パッド26と同数設けられている。また、ワイヤ80も電極パッド26と同数設けられる。
Although not shown, the IC 40 (FIGS. 1 and 2A and the like) includes a
本実施形態の光通信装置1c(図示せず)によれば、電極パッド26,26,26,26と電極パッド46とは、前記第1,2実施形態の光通信装置1a,1bと同様に、近接配置している。また、SiPチップ20の電極パッド26とIC40の電極パッド46との位置関係が固定されるので、ワイヤ80の長さが一定になる。したがって、IC40からSiPチップ20に伝達する高周波信号の波形が良好になる。
According to the optical communication device 1c (not shown) of the present embodiment, the
(変形例)
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the following various modifications are possible.
(1)前記実施形態の溝11aは、断面視矩形状であり、浅い部分の幅と深い部分の幅とが等しかったが、深部に行くほど幅を拡げることもできる。図15は、本発明の第1変形例のベース基材の溝の断面図である。ベース基材10bに形成された溝11bは、断面視台形形状である。つまり、溝11bは、深部の幅の方が表面の幅よりも長い。固定ピンとしての圧入ピン70が圧入(嵌入)されたときに、軸部72の先端が断面視台形形状に変形するので、圧入ピン70がベース基材10bから取り外れ難い。なお、圧入ピン70が樹脂部材であれば、加熱による熱変形が起こりやすい。
(1) The
(2)前記第1実施形態の溝11aは、幅が圧入ピン70の軸部72の外径よりも僅かに小さくし、隣接する溝11aとの間隔を長くしていた。図16は、幅と間隔とが同程度で溝を形成したベース基材の斜視図である。ベース基材10cは、溝11cと隣接する溝11cとの間隔(ピッチ)が溝11cの幅に近づき、複数の柱18が形成されたものである。また、隣接する溝11cとの間隔は、前記実施形態の隣接する溝11aとの間隔よりも短いので、圧入ピン70を打つ位置の自由度が向上する。つまり、グランドVIA31の位置を決定する基板設計の自由度が向上する。この結果、モジュールの伝送特性の向上,小型化の効果が得られる
(2) The width of the
(3)前記第1実施形態の溝11aは、直線的であったが、円など他の形状の凹部を複数形成しても構わない。また、円柱状の柱を複数形成しても構わない。図17は、複数の円形凹部を形成したベース基材の斜視図である。ベース基材10dは、円形凹部19が複数形成されている。これによっても、圧入ピン70を打つ位置の自由度が向上する。つまり、グランドVIA31の位置を決定する基板設計の自由度が向上する。この結果、モジュールの伝送特性の向上や小型化の効果が得られる
(3) Although the
(4)前記実施形態の光通信装置1aは、ベース基材10aの両側の線状凹部12a,12bにPCB30を挿入していたが、PCB30をベース基材10b(図示せず)に載置する平置きでも構わない。つまり、ベース基材10aは、両側に線状凹部12a,12bを設けていたが、これらが無くても構わない。
(4) In the
(5)前記第1,2実施形態では、光通信装置1a,1bについて、説明したが、例えばレーザポインタのような装置でも、溝11a、PCB30及び圧入ピン70の組合せを使用することができる。前記した光通信装置1aの外観図(図1)では,封止について明記していないが,蓋を設けて封止することもできる。
(5) In the first and second embodiments, the
(6)前記第1,2実施形態では、ベース基材10aに予め、SiPチップ20及びレンズ65を配設してから(SP1)、PCB30を線状凹部12a,12bに挿入したが(SP2)、PCB30を線状凹部12a,12bに挿入してから、ベース基材10aにSiPチップ20及びレンズ65を配設することも可能である。
(6) In the first and second embodiments, the
1a,1b,1c 光通信装置
10a,10b,10c,10d ベース基材
11a,11b,11c 溝
12a,12b 線状凹部
14a,14b 側壁
19 円形凹部
20 SiPチップ(光回路部)
22 波長合分波器(波長分割フィルタ)
23 フォトダイオード(第3実施形態における光信号受信部)
25 光電融合モジュール(光回路部)
26,46 電極パッド
30 PCB(電気回路基板)
31 グランドVIA(VIA孔)
32 ベタパターン
40 IC(制御回路)
43 レーザダイオード(第3実施形態における光信号生成部)
65 レンズ(光結合素子)
70 圧入ピン(固定ピン)
80 ワイヤ
100 通信用光ファイバ
1a, 1b, 1c
22 Wavelength multiplexer / demultiplexer (wavelength division filter)
23 Photodiode (Optical Signal Receiving Unit in Third Embodiment)
25 Photoelectric fusion module (optical circuit section)
26, 46
31 Ground VIA (VIA hole)
32
43 Laser Diode (Optical Signal Generation Unit in Third Embodiment)
65 lens (optical coupling element)
70 Press-fit pin (fixed pin)
80
Claims (9)
信号光を送受信する光回路部と、
前記信号光の入出力端と前記通信用光ファイバの入出力端とを空間的に光学結合させる光結合素子と、
前記光回路部及び前記光結合素子が組み込まれるベース基材と、
前記光回路部を制御する制御回路が組み込まれ、複数のVIA孔を備えた電気回路基板とを備え、
前記ベース基材は、前記光回路部及び前記光結合素子の組み込み領域外に溝又は凹部が形成され、
何れかの前記VIA孔と前記溝又は前記凹部とに挿入された固定ピンをさらに備える
ことを特徴とする光通信装置。 An optical communication device to which a communication optical fiber is connected,
An optical circuit unit for transmitting and receiving signal light;
An optical coupling element for spatially optically coupling the input / output end of the signal light and the input / output end of the communication optical fiber,
A base substrate in which the optical circuit unit and the optical coupling element are incorporated,
A control circuit for controlling the optical circuit unit is incorporated, comprising: an electric circuit board having a plurality of VIA holes;
The base substrate has a groove or a recess formed outside of the optical circuit unit and the installation area of the optical coupling element,
An optical communication device further comprising a fixing pin inserted into any of the VIA holes and the groove or the concave portion.
前記固定ピンが挿入される前記VIA孔は、前記制御回路の直下及び近傍の何れか一方又は双方に配設されている
ことを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1,
The optical communication device according to claim 1, wherein the VIA hole into which the fixing pin is inserted is disposed immediately below or near the control circuit, or both.
前記ベース基材は、前記光回路部の光軸方向に、前記電気回路基板を挿入する線状凹部が側壁に形成されている
ことを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1 or 2, wherein:
The optical communication device according to claim 1, wherein the base substrate has a side wall formed with a linear recess for inserting the electric circuit board in an optical axis direction of the optical circuit unit.
前記固定ピンは、前記溝又は前記凹部に嵌入されるものであり、
前記電気回路基板は、前記ベース基材に固定される
ことを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1,
The fixing pin is to be fitted into the groove or the concave portion,
The optical communication device, wherein the electric circuit board is fixed to the base material.
前記溝は、連続して併設された十字状溝であり、
前記固定ピンは、前記十字状溝の交差箇所に嵌入される
ことを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 4, wherein
The groove is a cruciform groove continuously provided,
The optical communication device, wherein the fixing pin is fitted into an intersection of the cross-shaped groove.
前記固定ピンは、ステンレス、アルミ及び銅タングステン合金の何れかの材料で形成されている
ことを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1,
The optical communication device, wherein the fixing pin is formed of any material of stainless steel, aluminum, and copper-tungsten alloy.
前記溝は、断面視で深部の幅の方が表面の幅よりも長い
ことを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1,
The optical communication device according to claim 1, wherein a width of the groove is deeper in a deep portion than in a cross-sectional view.
前記光回路部は、送信信号光を生成する光信号生成部、受信信号光を受信する光信号受信部、及び前記送信信号光と前記受信信号光とを分割する波長分割フィルタを有する
ことを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1,
The optical circuit unit includes an optical signal generation unit that generates a transmission signal light, an optical signal reception unit that receives a reception signal light, and a wavelength division filter that divides the transmission signal light and the reception signal light. Optical communication device.
前記ベース基材に前記光回路部及び前記光結合素子が組み込まれる第1工程と、
前記第1工程で組み込まれた前記電気回路基板が、前記ベース基材の第1凹部に挿入される第2工程と、
前記第2工程で挿入された前記電気回路基板の複数の前記VIA孔の少なくとも何れか一つと、前記溝又は前記凹部とに固定ピンが挿入される第3工程と
を有することを特徴とする光通信装置の製造方法。 An optical circuit unit for transmitting and receiving signal light, an optical coupling element for spatially optically coupling the input / output end of the signal light and the input / output end of the communication optical fiber, and incorporating the optical circuit unit and the optical coupling element Optical communication for manufacturing an optical communication device comprising: a base material having a groove or a recess formed outside the region; and an electric circuit board having a plurality of via holes in which a control circuit for controlling the optical circuit portion is incorporated. A method of manufacturing a device,
A first step in which the optical circuit unit and the optical coupling element are incorporated into the base material;
A second step in which the electric circuit board incorporated in the first step is inserted into a first recess of the base material;
A light having a third step in which a fixing pin is inserted into at least one of the plurality of via holes of the electric circuit board inserted in the second step and the groove or the concave part. A method for manufacturing a communication device.
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