CN105452918A - 光模块、光模块的安装方法、光模块搭载电路基板、光模块评价仪器***、电路基板以及通信*** - Google Patents
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Abstract
一种光模块(100),具备:箱体(10),其具有内部空间(14)、元件安装面(11a)以及波导导入口(15),该内部空间(14)在基板安装面上具有开口,该元件安装面(11a)构成所述内部空间的内表面的一部分,该波导导入口(15)形成在与所述基板安装面交叉的侧面侧,向所述基板安装面开口并且与所述内部空间连通;光学元件(20),其安装在所述元件安装面上;以及电子元件(30),其安装在所述元件安装面上,且与所述光学元件连接,在所述光模块通过所述基板安装面安装于电路基板的情况下,在所述电路基板的表面上突出的光波导从所述波导导入口导入至所述内部空间。根据该光模块,能够防止该光模块与光波导的物理干涉。
Description
技术领域
本发明涉及光模块、光模块的安装方法、光模块搭载电路基板、光模块评价仪器***、电路基板以及通信***。
背景技术
为了实现E级计算(exa-scalecomputing)而研究电路板之间的光互连。在光互连中,作为光发送器或者光接收器的光模块借助光传输路进行光信号的收发。在专利文献1~5中记载了光模块与光传输路形成在电路基板上的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-29621号公报
专利文献2:日本特开2000-98153号公报
专利文献3:日本特开2002-189137号公报
专利文献4:日本特开2003-139979号公报
专利文献5:日本专利第5117640号公报
在电路板间的光互连中,作为光传输路,期待应用由有机光学材料构成的有机光波导。然而,由于有机光波导粘贴在电路基板上而使用,因此向基板表面突出。因此,存在担心有机光波导搭载于电路基板上而和与有机波导光学性耦合的光模块的箱体发生物理干涉的问题。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够防止与光波导的物理干涉的光模块、光模块的安装方法、光模块搭载电路基板、光模块评价仪器***、电路基板以及通信***。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题而实现目的,本发明的光模块的特征在于,具备:箱体,其具有在基板安装面上具有开口的内部空间、构成所述内部空间的内表面的一部分的元件安装面、以及形成在与所述基板安装面交叉的侧面侧且与所述开口以及所述内部空间连接的波导导入口;光学元件,其安装在所述元件安装面上;以及电子元件,其安装在所述元件安装面上,且与所述光学元件连接,在所述光模块通过所述基板安装面安装于电路基板的情况下,在所述电路基板的表面上突出的光波导从所述波导导入口被导入至所述内部空间。
本发明的电路基板的特征在于,具备:光波导,其在基板表面上突出;以及上述方案的光模块,其以所述光波导从所述波导被导入口导入至所述内部空间的方式通过所述基板安装面而被安装。
另外,本发明的光模块搭载电路基板的特征在于,具备:上述方案的光模块;光耦合构件,其与所述光模块光耦合;以及电路基板,其搭载所述光模块以及所述光耦合构件,在该电路基板的主表面上具有开口,并且所述电路基板与所述光模块电连接,借助所述开口进行所述光模块与所述光耦合构件的至少所述电路基板的主表面的水平方向上的定位。
本发明的通信***的特征在于,使用上述的光模块、电路基板或者光模块搭载电路基板。
本发明的光模块的安装方法的特征在于,包括如下步骤:使上述方案的光模块的所述基板安装面与电路基板对置;通过一边从三个对位用引导孔观察三个标识,一边对所述三个对位用引导孔与所述三个标识进行对位,从而对所述光模块与所述电路基板进行对位,所述三个对位用引导孔以从所述基板安装面的背侧的面向该基板安装面贯通的方式形成在所述箱体上,所述三个标识与所述三个对位用引导孔的配置对应地配置在所述电路基板上;以及将进行所述对位后的所述光模块安装在所述电路基板上。
本发明的光模块的安装方法的特征在于,包括如下步骤:在上述方案的光模块上安装用于覆盖并保护所述光学元件的露出的表面的保护件;以及以使所述基板安装面与所述电路基板对置的方式将所述光模块安装在所述电路基板上。
本发明的光模块的安装方法的特征在于,包括如下步骤:以使所述基板安装面与所述电路基板对置的方式将上述方案的光模块安装在所述电路基板上;将具有高度调节部的高度调节件安装在所述光模块上,以使得在所述波导导入口处,所述高度调节部的下端成为与所述基板安装面大致相同或者所述基板安装面以下的高度;以及向所述电路基板与安装有所述高度调节件的光模块的缝隙填充底层填料。
发明效果
根据本发明,发挥能够防止与光波导的物理干涉的效果。
附图说明
图1是实施方式1的光模块的示意性的立体图。
图2是图1所示的光模块的分解图。
图3是图1所示的光模块的俯视图。
图4是图3的A-A线剖视图。
图5是图1所示的光模块的主视图。
图6是图3的B-B线剖视图。
图7是对光模块向电路基板安装的安装方法进行说明的图。
图8是对安装于电路基板上的光模块进行说明的图。
图9是实施方式2的光模块的示意性的剖视图。
图10是关于实施方式3的光模块的与图4的剖视图对应的图。
图11是实施方式3的光模块的主视图。
图12是关于实施方式3的光模块的与图6的剖视图对应的图。
图13是对安装于电路基板上的光模块进行说明的图。
图14是实施方式4的光模块的示意性的剖视图。
图15是实施方式5的光模块的示意性的俯视图。
图16是示出形成在电路基板上的标识的其他实施方式的图。
图17是对基于图16所示的标识实施的对位进行说明的图。
图18A是示出形成于电路基板上的标识的又一实施方式的图。
图18B是示出形成于电路基板上的标识的又一实施方式的图。
图18C是示出形成于电路基板上的标识的又一实施方式的图。
图18D是示出形成于电路基板上的标识的又一实施方式的图。
图19是示出标识的配置的一例的图。
图20是示出其他光模块的方式的一例的图。
图21是实施方式6的搭载***的示意性的立体图。
图22是图21的侧视图。
图23是图21的主视图。
图24是图21的俯视图。
图25是图21所示的电路基板以及插座的立体图。
图26是图21所示的MT连接器支承构件的立体图。
图27是图22的局部剖视图。
图28是图23的局部剖视图。
图29A是示出隔离物的优选例的图。
图29B是示出隔离物的优选例的图。
图30是实施方式7的评价仪器的局部剖视图。
图31是图30所示的波导支承构件以及有机光波导的示意图。
图32是利用搭载***的构成要素安装有光模块的光模块搭载电路基板的示意图。
图33是具备引导孔的有机光波导的示意图。
图34是实施方式8的光模块搭载电路基板的示意图。
图35是实施方式9的光模块搭载电路基板的示意图。
图36是实施方式10的光模块的示意性的立体图。
图37是保护件的示意性的侧视图。
图38是示出将保护件安装于光模块的状态的图。
图39是示出另一方式的保护件的示意图。
图40是示出另一方式的保护件的示意图。
图41A是示出将安装有保护件的状态的光模块搭载于电路基板上的状况的图。
图41B是示出将安装有保护件的状态的光模块搭载于电路基板上的状况的图。
图42是示出又一方式的保护件的示意图。
图43是示出又一方式的保护件的示意图。
图44是高度调节件的示意性的俯视图。
图45是高度调节件的示意性的侧视图。
图46是对不使用高度调节件的情况进行说明的图。
图47是对使用高度调节件的情况进行说明的图。
图48是应当应用保护件的其他方式的光模块的示意性的立体图。
图49是图48的C-C线剖视图。
图50是能够应用于图48所示的光模块的保护件的示意性的立体图。
图51是示出将图50所示的保护件安装于图48所示的光模块上的状态的图。
图52是示出将图50所示的保护件安装于图48所示的光模块上的状态的图。
图53是另一方式的保护件的示意性的立体图。
图54是示出将图53所示的保护件安装于图48所示的光模块上的状态的图。
图55是示出应用了保护构造的光模块的图。
图56是图55所示的光模块的分解图。
图57是示出应用了另一方式的保护构造的光模块的图。
图58是图57所示的光模块的分解图。
图59A是实施方式10的变形例的光模块的示意性的立体图。
图59B是示出将保护件安装于光模块上的状态的图。
图59C是图59B的主要部分俯视图。
图59D是图59C的D-D线主要部分剖视图。
图59E是图59C的E向视图。
图60是示出形成为锥状的销的图。
图61是又一方式的保护件的示意性的立体图。
图62是图61所示的保护件的示意性的侧视图。
图63是示出将图61所示的保护件安装于图48所示的光模块上的状态的图。
图64是示出将图61所示的保护件安装于图48所示的光模块上的状态的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的光模块以及电路基板的实施方式进行详细说明。需要说明的是,并不通过该实施方式来限定本发明。另外,在各附图中,对相同或者对应的要素适当地标注相同的附图标记。并且,附图仅是示意性的图,需要注意各要素的尺寸的关系等有时与实际情况不同。在附图彼此之间,也存在包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分的情况。
(实施方式1)
图1是实施方式1的光模块的示意性的立体图。图2是图1所示的光模块的分解图。图3是图1所示的光模块的俯视图。图4是图3的A-A线剖视图。图5是图1所示的光模块的主视图。图6是图3的B-B线剖视图。以下,使用图1~图6对本实施方式1的光模块进行说明。
光模块100具备:箱体10、VCSEL(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)阵列元件20、驱动器IC30、微透镜阵列元件40、透镜阵列元件支架50、以及隔离物60。
箱体10具有矩形状的板构件11和コ字状的框构件12。板构件11具有将例如树脂等电介质与形成布线图案的铜箔交替层叠例如各五层而成的层叠基板的构造。框构件12具有将例如树脂等电介质与形成布线图案的铜箔交替层叠例如各九层而成的层叠基板的构造。板构件11与框构件12通过接合层13中的钎料、Au凸块等而接合,以确保板构件11与框构件12之间的布线图案的导通。通过将板构件11与框构件12接合,从而在箱体10中形成内部空间14、元件安装面11a、波导导入口15。内部空间14在基板安装面12a上具有开口14a且被框构件12包围,该基板安装面12a是框构件12的与接合于板构件11的面相反的一侧。元件安装面11a是板构件11的未接合有框构件12的表面,构成内部空间14的内表面的一部分。波导导入口15通过框构件12的开口而形成在与基板安装面12a交叉的侧面侧,与开口14a及内部空间14连接。
在元件安装面11a上形成有标识11aa、以及用于安装驱动器IC30的凹部11ab。在基板安装面12a上形成有栅格阵列(LandGridArray),该栅格阵列通过将例如直径为450μm的平面电极焊盘16例如以间距1mm排列成格子状而成。对于平面电极焊盘16,例如有电源用的平面电极焊盘16a、差分高频信号用的平面电极焊盘16b、接地用的平面电极焊盘16c、控制信号用的平面电极焊盘16d。在图中,同一种类的平面电极焊盘用相同的剖面线表示。
另外,在箱体10上具有三个对位(校准)用的引导孔17,该引导孔17形成为从框构件12的基板安装面12a贯通至板构件11的基板安装面12a的背侧的面。引导孔17在图3中配置为形成等腰三角形。
作为光学元件的VCSEL阵列元件20是多个(例如12个)VCSEL元件排列成一维阵列状而成的元件,且安装在元件安装面11a的凹部11ab的附近。作为电子元件的驱动器IC30是用于驱动VCSEL阵列元件20的构件,且安装在元件安装面11a的凹部11ab。微透镜阵列元件40是与VCSEL阵列元件20对应地配置的元件,并且是与VCSEL阵列元件20的VCSEL元件的数量对应的、例如12个微透镜排列成一维阵列状而构成的元件。微透镜阵列元件40的各微透镜接收从各VCSEL元件输出的激光信号并进行聚光,实现与例如外部的光学部件之间的规定的光耦合。微透镜阵列元件40由对于石英类玻璃等玻璃、树脂等的VCSEL阵列元件的出射光具有透光性的材料构成。
透镜阵列元件支架50通过形成在主表面51上的保持孔52保持微透镜阵列元件40,并且将微透镜阵列元件40保持为,微透镜阵列元件40的各微透镜的光轴与VCSEL阵列元件20的对应的各VCSEL元件的光轴配合。透镜阵列元件支架50具有形成在保持孔52的两侧的、作为校准用的引导机构的引导孔53。通过使用该引导孔53,能够使MT型光学连接器与光模块100嵌合,能够容易地试验、评价光模块100的特性。MT型光学连接器是指,如JISC5981中规定的MT连接器那样在连接端面的两端具有嵌合销能够***的导销孔,并在它们之间排列有光纤的光学连接器。隔离物60夹设于板构件11的元件安装面11a与透镜阵列元件支架50之间。当改变该隔离物60的厚度时,微透镜阵列元件40与VCSEL阵列元件20之间的距离发生变化。伴随于此,从VCSEL阵列元件20通过微透镜阵列元件40射出的激光的聚光位置也发生变化。由此,能够以减小因箱体10的内部空间14的高度的公差产生的、从基板安装面12a到微透镜阵列元件40的聚光点的距离的偏差的方式进行修正。透镜阵列元件支架50的面对框构件12的侧面54的一部分以相对于主表面51倾斜的方式被倒角加工。需要说明的是,优选透镜阵列元件支架50以及隔离物60由例如铜等导热性高的金属材料构成。
对该光模块100的动作进行说明。首先,驱动器IC30从外部经由形成在平面电极焊盘16以及箱体10上的布线图案供给电源电压信号、差分高频信号、控制信号等,并基于这些信号来驱动VCSEL阵列元件20。VCSEL阵列元件20的各VCSEL元件输出包含差分高频信号的、例如波长为1.1~1.5μm的激光信号。微透镜阵列元件40的各微透镜接收从各VCSEL元件输出的激光信号并进行聚光,由此实现与例如外部的光学部件之间的规定的光耦合。需要说明的是,在实现光耦合的情况下,与不使用透镜元件的所谓的对接耦合(buttcoupling)相比,使用微透镜阵列元件40这种透镜元件的情况能够提高耦合效率,故而优选。
接下来,对该光模块100的组装方法进行说明。首先,通过回流焊、Au凸块的压接等将板构件11与框构件12接合。此时,使用例如熔点为220℃左右的SnAgCu类钎料。另外,能够使用三个引导孔17来进行板构件11与框构件12之间的校准。
接下来,将VCSEL阵列元件20安装在元件安装面11a上。若使用标识11aa进行校准,则能够将VCSEL阵列元件20安装在更准确的位置,故而优选。接下来,将驱动器IC30安装在元件安装面11a的凹部11ab中。驱动器IC30与形成在元件安装面11a上的电极焊盘进行引线键合。VCSEL阵列元件20与驱动器IC30之间也进行引线键合。由于驱动器IC30安装在凹部11ab中,因此VCSEL阵列元件20与驱动器IC30之间的高度之差变小,因此能够缩短键合线的长度。其结果是,抑制了从驱动器IC30借助引线键合向VCSEL阵列元件20输出的差分高频信号的质量的劣化。
另外,平面电极焊盘16中的、电源用的平面电极焊盘16a与控制信号用的平面电极焊盘16d配置在框构件12的波导导入口15侧(コ字的前端侧)。由此,在从差分高频信号用的平面电极焊盘16b通过箱体10内的布线图案到达驱动器IC30的路径中,不存在差分高频信号以外的信号用的布线图案。因此,容易进行差分高频信号用的布线图案的处理,能够缩短图案长度,并且不易受到电源的低频成分的影响,因此抑制了差分高频信号的质量的劣化。
接下来,通过粘合剂等将隔离物60粘合在元件安装面11a上。这里,为了确保内部空间14的高度并且降低光模块100的高度(低背化)而实现小型化、以及为了将驱动器IC30工作时产生的热量向外部高效地释放,优选板构件11的厚度较薄。然而,若板构件11较薄,则担心因来自驱动器IC30的热量产生翘曲、挠曲等变形。由此,例如VCSEL阵列元件20与微透镜阵列元件40的距离发生变化,担心上述的规定的光耦合的状态劣化。与此相对,若由金属等刚性比箱体10高的材料形成隔离物60,则能够抑制上述的变形,因此也抑制了规定的光耦合的状态的劣化。
另外,如上所述,由于框构件12具有交替层叠电介质与铜箔的构造,因此其厚度容易因制造误差等而相对于设计值产生误差。若框构件12的厚度具有误差,则内部空间14的高度也会产生误差,因此通过微透镜阵列元件40实现的规定的光耦合产生误差。因此,若预先准备厚度不同的隔离物60,根据预先测定的框构件12的厚度(内部空间14的高度)的误差,选择并使用与该误差抵消的厚度的隔离物60,则消除了上述的光耦合的误差的问题。
接下来,将微透镜阵列元件40***并粘合于透镜阵列元件支架50的保持孔52。接下来,将隔离物60载置于透镜阵列元件支架50上,进行VCSEL阵列元件20与微透镜阵列元件40的校准,之后将透镜阵列元件支架50粘合在隔离物60上。此时,若通过硅酮等导热性高的树脂填充透镜阵列元件支架50、隔离物60与驱动器IC30之间的缝隙,则驱动器IC30工作时产生的热量经由树脂从透镜阵列元件支架50、隔离物60释放,故而优选。
VCSEL阵列元件20与微透镜阵列元件40的校准能够通过所谓的主动校准(activealignment)来进行,即,通过在使VCSEL阵列元件20工作而输出激光的状态下,观测透过微透镜阵列元件40后的光的状态而进行。需要说明的是,透过微透镜阵列元件40后的光的状态的观测例如可以使用显微镜进行,也可以使公知的带MT连接器的光纤阵列的MT连接器与微透镜阵列元件40对置,测定从光纤阵列输出的激光的强度。需要说明的是,这里,使用MT连接器进行说明,然而只要是具有定位构造的光纤内置构件就能够使用。引导孔53设置为用于借助导销与评价用的MT连接器进行定位。在该情况下,只要使导销插通MT连接器的引导孔与透镜阵列元件支架50的引导孔53,就能够容易地使MT连接器与透镜阵列元件支架50嵌合。此时,将隔离物***有机波导的光输入输出端面之间,以使得光向MT连接器的光学连接端面耦合。由此,能够对MT连接器与微透镜阵列元件40高精度地进行校准,并且能够容易地评价光模块100的特性。由此,能够实现位置精度更高的主动校准。
需要说明的是,如上所述,透镜阵列元件支架50的面对框构件12的侧面54的一部分被倒角加工,因此,容易使用于将透镜阵列元件支架50粘合在隔离物60上的粘合剂流入,作业性高。
接下来,对光模块100向电路基板安装的安装方法进行说明。图7是对光模块向电路基板安装的安装方法进行说明的图。如图7所示,在电路基板200上通过粘合而搭载有机光波导210。有机光波导210的一端被加工成楔状的楔部211。另外,在电路基板200上,设置有与光模块100的引导孔17的配置对应地配置的三个标识220。
在将光模块100向电路基板200安装时,能够使用例如公知的倒装焊接器进行安装。在该情况下,通过倒装焊接器的头部吸附光模块100的背面11b而将其提起,使光模块100移动至电路基板200上的规定位置并载置,从头部经由箱体10给予热量,从而将光模块100的各平面电极焊盘16与电路基板200上的电极焊盘钎焊接合。由此,完成安装有光模块100的电路基板1000。
在安装时,使光模块100的基板安装面12a与电路基板200对置,一边从光模块100的引导孔17观察电路基板200上的标识220,一边以引导孔17与电路基板200上的标识220配合的方式进行校准,从而能够将光模块100准确地安装在电路基板200的所希望的位置。
特别是,在本实施方式1中,由于通过三个引导孔17与三个标识220进行校准,因此光模块100的旋转方向的位置偏移、以及该偏移量的掌握及其修正较为容易,因此,更加容易地将光模块100准确且位置精度良好地安装在电路基板200的所希望的位置。三个引导孔17与三个标识220配置为形成等腰三角形,然而也可以配置为形成其他三角形。
需要说明的是,有机光波导210在电路基板200表面上突出,但在将光模块100安装在电路基板200上时,有机光波导210形成从波导导入口15导入至内部空间14的状态,因此能够不与光模块100物理干涉。
另外,在使用倒装焊接器进行安装时,优选使用熔点比高熔点钎料低的低熔点钎料,以使得将板构件11与框构件12接合的该高熔点钎料不因从头部给予的热量而熔融。作为低熔点钎料,例如可以使用熔点为220℃左右的SnAgCu类钎料、熔点为183℃左右的SnPb类钎料、熔点为137℃左右的SnBi类钎料。但是,在框构件与板构件的接合使用SnAgCu的情况下,在熔融后熔点也上升,因此,只要能在进行光模块安装时准确地进行温度管理,也能够使用SnAgCu类钎料。另外,若微透镜阵列元件40由玻璃构成,即使在通过倒装焊接器进行用于安装的加热的情况下,也不易引起因热量导致的变形等,故而优选。另外,对于微透镜阵列元件40、透镜阵列元件支架50、或者隔离物60的粘合所使用的粘合剂,优选耐热性高的环氧树脂等。
图8是对安装在电路基板上的光模块进行说明的图。如图8所示,VCSEL阵列元件20通过键合线101与驱动器IC30电连接。另外,驱动器IC30通过键合线102与元件安装面11a的电极焊盘(未图示)电连接。并且,如用电路径DL表示那样,电极焊盘从形成在元件安装面11a上的布线图案经由板构件11、接合层13、框构件12、各平面电极焊盘16而与电路基板200的布线图案电连接。
通过以使光模块100的引导孔17与电路基板200上的标识220配合的方式进行校准,由此使VCSEL元件与光模块的100的引导孔17对位,使电路基板200上的标识220与有机波导210对位,因此安装为微透镜阵列元件40与有机光波导210的位置关系适当。
有机光波导210因从波导导入口15导入至内部空间14而不与光模块100物理干涉。另外,通过适当设定框构件12的厚度,从而有机光波导210、微透镜阵列元件40以及透镜阵列元件支架50不会物理干涉。此时,也可以通过润滑脂、树脂等堵塞波导导入口15,以使得异物等不会进入内部空间14。
在使用光模块100时,驱动器IC30从电路基板200经由平面电极焊盘16而供给电源电压信号、差分高频信号、控制信号等。VCSEL阵列元件20被驱动器IC30驱动,从各VCSEL元件输出包含差分高频信号的激光信号L。微透镜阵列元件40的各微透镜接收从各VCSEL元件输出的激光信号L,从有机光波导210的上方向有机光波导210对激光信号L进行聚光。楔部211反射聚光后的激光信号L,使其与有机光波导210耦合。有机光波导210将激光信号L传输至例如其他电路基板。
如上所述,隔离物60起到抑制板构件11的变形的效果、以及减小因框构件12的厚度的公差产生的、从基板安装面12a到微透镜阵列元件40的聚光点的距离的偏差的效果,因此,实现激光信号L的朝向有机光波导210的适当的耦合。
这里,在电路基板200上安装有接收用光模块,该接收用光模块采用与光模块100大致相同的结构,但代替VCSEL阵列元件20而安装有作为感光元件的光电二极管阵列元件,并且代替驱动器IC30而安装有跨阻放大器、限幅放大器等。该接收用光模块能够从其他电路基板接收在其他有机光波导中传输来的激光信号。由此,能够实现电路板间的光互连。
如以上说明那样,根据本实施方式1的光模块100,防止了光模块100与有机光波导210的物理干涉。此外,更加容易将光模块100准确且位置精度良好地安装在电路基板200的所希望的位置。由此,能够使VCSEL阵列元件20与有机光波导210的光轴更加准确且容易地配合,因此更加容易实现VCSEL阵列元件20所输出的激光信号L与有机光波导210的适当的光耦合。
(实施方式2)
图9是本发明的实施方式2的光模块的示意性的剖视图。如图9所示,本实施方式2的光模块100A与光模块100的不同之处在于,具有将实施方式1的光模块100中的箱体10置换为箱体10A而得到的结构。箱体10A与箱体10的不同之处在于,具有将箱体10中的板构件11置换为板构件11A而得到的结构。
板构件11A具有如下结构,即,在板构件11中,以从驱动器IC30的背面侧的凹部11ab的底面贯通的方式埋设有多个棒状的散热构件71。散热构件71优选由导热率高的材质构成,例如由铜、铝构成。另外,在板构件11A的背面11b以与散热构件71相接的方式设置有散热片72。散热片72也优选由导热率高的材质构成,例如由铜、铝构成。
在该光模块100A中,通过散热构件71与散热片72将驱动器IC30工作时产生的热量释放,故而更加优选。需要说明的是,在板构件11A上形成通孔,在通孔中埋设导热率高的散热构件71。
作为光模块的安装方法的其他实施例,对使用钎料进行安装的情况进行说明。
一般来说,对于光模块100的平面电极焊盘16所在的面(基板安装面12a),形成在制作光模块100的最初的阶段或在制成光模块100后在平面电极焊盘16上载置焊球而成的BGA(ballgridarray)状的光模块100,通过使该钎料熔化而将该光模块100安装在电路基板(Opto-基板)上。
然而,在本实施例中,光模块100的平面电极面焊盘16如附图所示那样设为LGA(landgridarray)状,通过不使用焊球的方法进行钎料安装。
具体而言,将在进行电连接的规定位置开设有孔的约10μm厚度的掩膜板放置在Opto-基板上,从其上方涂敷焊膏,通过如刮板这样的构件刷抹从而使焊膏进入所述孔,并且去除比所述掩膜板厚更厚的多余的焊膏,在进行电连接的规定位置形成约100μm厚度的焊膏层。
之后,使光模块100与Opto-基板的位置配合,使钎料熔化而进行安装。就该安装而言,具有通过倒装焊接器进行安装的方法、通过回流炉的回流安装的方法等。
之后,通过由树脂材料等构成的一般的底层填料填埋安装面的缝隙。
需要说明的是,在进行电连接的规定位置处形成的约100μm厚度的所述焊膏层也可以形成在光模块侧。
另外,已确认到通过不使用焊球的方法进行钎料安装而得到的构件(安装有光模块的Opto-基板)的可靠性不存在问题。
在使用上述安装方法的情况下,与BGA相比能够减薄钎料层,因此能够减小框构件与电路基板的距离的偏差,其结果是,能够使从光模块输出的光稳定地向有机波导耦合。
需要说明的是,在上述实施方式中,箱体是通过将板构件与框构件接合而构成的构件,但只要具有开口、内部空间、以及波导导入口,则其结构不特别限定,例如,也可以是将板构件与框构件一体形成的箱体,在コ字状的情况下能较大地获得可配置LGA的面积,故而优选。另外,板构件的形状也不限于矩形。并且,框构件的形状也不限定于如上述实施方式那样矩形状的箱体的一边全部开口的コ字状,例如也可以是框的一边的一部分开口的形状、多个边的一部分或者全部开口的形状。
(实施方式3)
图10是关于本发明的实施方式3的光模块的与图4的剖视图对应的图。图11是本实施方式3的光模块的主视图。图12是关于本实施方式3的光模块的与图6的剖视图对应的图。图13是对安装在电路基板上的光模块进行说明的图。
如图10~13所示,本实施方式3的光模块100B与光模块100的不同之处在于,具有将实施方式1的光模块100中的接合层13置换为接合层13B而得到的结构。
板构件11与框构件12通过接合层13B中的钎料、Au凸块以及导电性的树脂等作为第一接合材料的金属接合材料13Ba而接合,并且通过以埋设在金属接合材料13Ba之间的方式配置的作为第二接合材料的树脂粘合剂13Bb而接合,以便连接板构件11与框构件12之间的布线图案,确保其导通。
光模块100B与光模块100同样地工作。
接下来,对该光模块100B的组装方法进行说明。首先,将板构件11与框构件12接合。在接合时,通过多个金属接合材料13Ba与以埋设在金属接合材料13Ba之间的方式配置的树脂粘合剂13Bb进行接合。金属接合材料13Ba通过回流焊、Au凸块的压接等而进行接合。此时,使用例如熔点为220℃左右的SnAgCu类钎料。或者,也可以采用如使用了例如金属纳米粒子糊剂的钎料那样,回流后的再熔融温度比回流时的熔融温度高的钎料。另外,能够使用三个引导孔17来进行板构件11与框构件12之间的校准。
这里,为了确保内部空间14的高度并且降低光模块100的高度(低背化)而实现小型化、以及为了将驱动器IC30工作时产生的热量向外部高效地释放,优选板构件11的厚度较薄。然而,若板构件11较薄,则担心无法确保其机械强度。其结果是,担心因来自驱动器IC30的热量而产生板构件11的翘曲、挠曲等变形。由此,例如VCSEL阵列元件20与微透镜阵列元件40的距离发生变化,担心上述的规定的光耦合的状态劣化。然而,在本实施方式3中,板构件11与框构件12不仅通过金属接合材料13Ba而接合,还通过以埋设在金属接合材料13Ba之间的方式配置的树脂粘合剂13Bb而接合,因此板构件11与框构件12的接合面积变大。由此,即使板构件11较薄,也能够补偿其机械强度的不足,抑制变形。此外,由于板构件11与框构件12的接合面积大,因此散热性进一步提高。
接下来,将VCSEL阵列元件20安装在元件安装面11a上。若使用标识11aa进行校准,则能够将VCSEL阵列元件20安装在更加准确的位置,故而优选。接下来,将驱动器IC30安装在元件安装面11a的凹部11ab中。驱动器IC30与形成在元件安装面11a上的电极焊盘进行引线键合。VCSEL阵列元件20与驱动器IC30之间也进行引线键合。由于驱动器IC30安装在凹部11ab中,因此VCSEL阵列元件20与驱动器IC30之间的高度之差变小,因而能够缩短键合线的长度。其结果是,抑制了从驱动器IC30借助引线键合向VCSEL阵列元件20输出的差分高频信号的质量的劣化。此外,由于底部11a、11b的板构件的厚度变薄,因此散热性提高。
另外,平面电极焊盘16中的、电源用的平面电极焊盘16a与控制信号用的平面电极焊盘16d配置在框构件12的波导导入口15侧(コ字的前端侧)。由此,在从差分高频信号用的平面电极焊盘16b通过箱体10内的布线图案到达驱动器IC30的路径中,不存在差分高频信号以外的信号用的布线图案。因此,容易进行差分高频信号用的布线图案的处理,能够缩短图案长度,并且由于不易受到电源的低频成分的影响,因此抑制了差分高频信号的质量的劣化。
接下来,通过粘合剂等将隔离物60粘合在元件安装面11a上。若由金属等刚性比箱体10高的材料形成隔离物60,则进一步补偿了上述板构件11的机械强度的不足,由此抑制变形,因此还进一步抑制了规定的光耦合的状态的劣化。
另外,如上所述,框构件12具有交替层叠电介质与铜箔而成的构造,因此其厚度容易因制造误差等而相对于设计值产生误差。若框构件12的厚度具有误差,则内部空间14的高度也产生误差,因此,通过微透镜阵列元件40而实现的规定的光耦合产生误差。因此,若预先准备厚度不同的隔离物60,根据预先测定的框构件12的厚度(内部空间14的高度)的误差,选择并使用抵消该误差的厚度的隔离物60,则消除了上述的光耦合的误差的问题。
接下来,将微透镜阵列元件40***并粘合于透镜阵列元件支架50的保持孔52中。接下来,将透镜阵列元件支架50载置于隔离物60上,在进行VCSEL阵列元件20与微透镜阵列元件40的校准之后,将透镜阵列元件支架50粘合在隔离物60上。此时,若通过硅酮等导热性高的树脂填充透镜阵列元件支架50、隔离物60与驱动器IC30的缝隙,则驱动器IC30工作时产生的热量经由树脂从透镜阵列元件支架50、隔离物60释放,故而优选。
VCSEL阵列元件20与微透镜阵列元件40的校准能够通过所谓的主动校准来进行,即,通过在使VCSEL阵列元件20工作而输出激光的状态下观察透过微透镜阵列元件40后的光的状态而进行。需要说明的是,透过微透镜阵列元件40后的光的状态的观测例如可以使用显微镜,也可以使公知的带MT连接器的光纤阵列的MT连接器与微透镜阵列元件40对置,测定从光纤阵列输出的激光的强度。引导孔53形成为能够借助导销与评价用的MT连接器嵌合,且设置为用于进行定位。在该情况下,若使导销插通MT连接器的引导孔与透镜阵列元件支架50的引导孔53,则能够容易地使MT连接器与透镜阵列元件支架50嵌合。此时,将隔离物***有机波导的光输入输出端面之间,以使得光向MT连接器的光学连接端面耦合。由此,能够对MT连接器与微透镜阵列元件40高精度地进行校准,并且能够容易地评价光模块100的特性。由此,实现了位置精度更高的主动校准。
需要说明的是,如上所述,透镜阵列元件支架50的面对框构件12的侧面54的一部分被倒角加工,因此容易使用于将透镜阵列元件支架50粘合在隔离物60上的粘合剂流入,作业性高。
在将光模块100B向电路基板200安装时,能够使用例如公知的倒装焊接器进行安装。
在使用倒装焊接器进行安装时,优选使用熔点比高熔点钎料低的低熔点钎料,以使得将板构件11与框构件12接合的金属接合材料13Ba、例如该高熔点钎料不因从头部给予的热量而熔融。作为低熔点钎料,例如能够熔点为220℃左右的SnAgCu类钎料、熔点为183℃左右的SnPb类钎料、以及熔点为137℃左右的SnBi类钎料。但是,在框构件与板构件的接合使用了SnAgCu的情况下,熔融后熔点也会上升,因此,若在光模块安装时准确地进行温度管理,也能够使用SnAgCu类钎料。另外,若微透镜阵列元件40由玻璃构成,即使在通过倒装焊接器进行用于安装的加热的情况下,也不易引起因热量导致的变形等,故而优选。另外,对于微透镜阵列元件40、透镜阵列元件支架50、或者隔离物60的粘合所使用的粘合剂,优选耐热性高的环氧树脂等。
但是,即使由于倒装焊接器安装、来自驱动器IC30的发热而导致将板构件11与框构件12接合的金属接合材料13Ba熔融,也可以通过树脂粘合剂13Bb维持板构件11与框构件12的接合,从而承受在安装时等向箱体10施加的焊接压力。从这一点出发,树脂粘合剂13Bb优选由与金属接合材料13Ba相比因热量导致的变形较小的材料构成。作为树脂粘合剂13Bb,能够使用例如环氧树脂等耐热性高的材料。另外,在不与所述金属接合剂13Ba混合且所述金属接合剂13Ba承担电连接的情况下,树脂粘合剂13Bb优选为具有绝缘性材料。
图13是对安装在电路基板上的光模块进行说明的图。如图13所示,VCSEL阵列元件20通过键合线101与驱动器IC30电连接。另外,驱动器IC30通过键合线102与元件安装面11a的电极焊盘(未图示)电连接。并且,电极焊盘如用电路径DL表示那样从形成在元件安装面11a上形成的布线图案,经由板构件11、接合层13B、框构件12、以及各平面电极焊盘16而与电路基板200的布线图案电连接。
根据本实施方式3的光模块100B,即使板构件11较薄,也能够抑制其变形,因此能够确保足够的箱体强度,并且实现光模块100的低背化和高散热性。此外,实现了VCSEL阵列元件20输出的激光信号L与有机光波导210的适当的光耦合。
(实施方式4)
图14是本发明的实施方式4的光模块的示意性的剖视图。如图14所示,本实施方式4的光模块100C与光模块100B的不同之处在于,具有将实施方式3的光模块100B中的箱体10置换为箱体10A而得到的结构。箱体10A与箱体10的不同之处在于,具有将箱体10中的板构件11置换为板构件11A而得到的结构、以及在引导孔17中***有支承构件73。
板构件11A具有以从板构件11的驱动器IC30的背面侧的凹部11ab的底面贯通的方式埋设有多个棒状的散热构件71的结构。散热构件71优选由导热率高的材质构成,例如由铜、铝构成。另外,在板构件11A的背面11b以与散热构件71相接的方式设置有散热片72。散热片72也优选由导热率高的材质构成,例如由铜、铝构成。
支承构件73例如由铜、铝等金属构成,通过***引导孔17而进一步提高箱体10的机械强度。需要说明的是,若通过压入而***支承构件73、或通过粘合剂等将支承构件73固定于引导孔17中,则能够进一步提高箱体10的机械强度,故而更加优选。
在该光模块100C中,通过散热构件71与散热片72使驱动器IC30工作时产生的热量释放,故而更加优选。需要说明的是,在板构件11A上代替埋设散热构件71而形成通孔,并在通孔中埋设导热率高的散热构件71。另外,也可以采用使支承构件73与电路基板接触的构造,通过支承构件73将光模块100C的热量向电路基板释放。
或者,也可以通过导热性树脂等使支架50与电路基板在传热方面耦合而进行散热。
另外,在上述实施方式中,作为第二接合材料而使用了树脂粘合剂,然而也可以代替树脂粘合剂,将例如在表面上涂敷有粘合剂的具有粘合性的板材埋设在第一接合材料之间。
另外,例如,也可以将实施方式4的支承构件73应用于其他实施方式。另外,由于确保了箱体强度,因此也可以例如在各实施方式的光模块上还安装其他元件。在该情况下,即使在对该其他元件进行倒装焊接时对箱体施加压力,也能够抑制箱体的变形。
(实施方式5)
图15是本发明的实施方式5的光模块的示意性的俯视图。如图15所示的,本实施方式5的光模块在实施方式1的光模块100中的三个引导孔17中分别设置有光学构件18。各光学构件18例如是光学窗、透镜。各光学构件18可以埋入各引导孔17的内部,也可以设置为覆盖各引导孔17。
特别是,在光学构件18是透镜的情况下,具有以下效果。即,在光模块相对于电路基板倾斜的情况下,各透镜与电路基板上的各标识的距离变得不同,因此在从引导孔17通过透镜观察电路基板上的标识时,以相同的大小形成的标识分别呈现为不同的大小。因此,能够容易地掌握光模块的俯仰方向上的偏移,并且若将光模块的倾斜度调节为各标识呈现为相同大小而进行安装,则能够更加准确地安装光模块。
需要说明的是,在各实施方式中,如图15所示,引导孔17所形成的等腰三角形的一个边S与微透镜阵列元件40以及位于其下方的VCSEL阵列元件20的单位元件(VCSEL元件或者微透镜)的排列方向D大致平行。这样,若以边S的方向作为标准,以边S的方向与排列方向D大致平行的方式安装VCSEL阵列元件20以及微透镜阵列元件40,则安装精度进一步提高,特别是抑制了各单位元件的光耦合的状态的偏差,故而优选。
需要说明的是,在本实施方式5中,光学构件18分别设置在三个引导孔17中,但也可以设置在三个引导孔17的至少一个中。
(标识的其他实施方式)
接下来,对形成在电路基板上的标识的其他实施方式进行说明。图16是示出形成在电路基板上的标识的其他实施方式的图。在图16所示的实施方式中个,在电路基板200A上形成有三个标识220A,该标志220A通过将大小不同的三个三角形配置为同心状而形成。各标识220A的顶点之一朝向三个标识220A的重心的方向。
图17是对基于图16所示的标识实现的对位进行说明的图。附图标记V表示通过引导孔17观察电路基板200A时的视野的范围。在将上述各实施方式的光模块100、100A~100C等向电路基板200A安装的情况下,如下所述。即,以在从引导孔17观察的视野V中呈现的标识220A的形状、朝向为基准,调节旋转方向Ar1的偏移、面方向Ar2的偏移,使在视野V中呈现的标识220A的状况相等,由此能够进行光模块100等与电路基板200A的校准。由此,实现了位置精度更加良好的安装。需要说明的是,在图16、17中,各标识220A的顶点之一朝向三个标识220A的重心的方向,然而也可以是各标识220A的一个边朝向三个标识220A的重心的方向。
图18A~D是示出形成在电路基板上的标识的又一实施方式的图。图18A是由单一的三角形或者圆构成的标识。图18B是通过将大小不同的三个三角形或者圆配置为同心状而形成的标识。图18C是通过将大小不同的三个三角形或者圆配置为从同心状的位置向规定的方向偏心而形成的标识。图18D是通过将大小不同的四个三角形或者圆配置为同心状而形成的标识。这样,配置有多个的三角形或圆的数量并不特别限定。需要说明的是,在图18D的各标识中,三角形或者圆的间隔比通过引导孔观察时的视野V的宽度窄。由此,能够同时观察到多个三角形或者圆,因此更加容易掌握光模块与电路基板的位置偏移的方向,因此更容易进行校准。
图19是示出标识的配置的一例的图。在图19中,由图18C所示的偏心的三个圆构成的标识220B的偏心的方向朝向三个标识220B的重心G。由此,更加容易掌握光模块与电路基板的位置偏移的方向,因此容易进行校准。
需要说明的是,在上述实施方式中,标识由圆或者三角形构成,然而也可以由十字、多边形等其他几何图形构成。另外,也可以使引导孔与标识的形状一致。另外,在配置大小不同的多个几何图形而形成标识的情况下,通过在任一个光学窗形成游标刻度,能够准确地掌握两者的相对的位置偏移量,其结果是,能够实现精密的校准。
另外,在倒装焊接器上搭载CCD照相机等,将照相机所拍摄的从引导孔观察到的标识的形状与预先存储于存储器中的各种位置关系的图案进行比较而修正安装位置,由此能够使安装作业自动化,生产性提高。
另外,例如也可以在各实施方式的光模块上层叠安装一层或多层其他元件、搭载有其他元件的基板。该层叠安装例如通过POP安装来实现。在该情况下,通过以贯通箱体的方式设置的引导孔,能够位置精度良好地安装该其他元件、其他基板。
(实施方式6)
接下来,对本发明的实施方式6的光模块搭载***(以下简称作搭载***)的一例进行说明。
本实施方式6的光模块搭载***中所搭载的光模块例如是上述实施方式1的光模块100,但也可以是实施方式2~5的光模块。
图20是示出本实施方式6的光模块搭载***中所搭载的其他光模块的方式的一例的图。在图20中,附图标记100D是光模块,附图标记10D是封装件,附图标记19A是波导(光纤),附图标记19B是光元件,附图标记19C是光学连接器。这里,波导19A是弯曲成90度的光纤,但也可以通过90度弯曲反射镜等将光路弯曲。在光模块100D中,90度弯曲连接器19C与封装件10D以光学连接的方式通过粘合剂R而固定。
接下来,对本发明的光模块搭载***进行说明。图21是实施方式6的搭载***的示意性的立体图。图22、23、24分别是图21的侧视图、主视图、俯视图。
如图21~24所示,搭载***2000包括具备用于使光模块等工作的电子部件的电路基板300、插座400、盖500、以及MT连接器支承构件600。图25是电路基板300以及插座400的立体图。图26是MT连接器支承构件600的立体图。图27是图22的局部剖视图。图28是图23的局部剖视图。如图27、28所示,搭载***2000还具备隔离物700。隔离物700由具有刚性的例如铜等金属构成。
电路基板300具有:布线图案301,其形成在主表面上,用于向光模块100供给用于驱动光模块100的电力以及电信号;以及作为开口的插通孔302,其形成在主表面上,用于使MT连接器C插通(参照图27、28)。
插座400是配置在电路基板300上且形成为能够收容光模块100的箱体,具备开口401、用于载置光模块100的载置部402、向设置在电路基板300上的贯通孔***的四个螺钉部403。载置部402由电介质、例如聚醚酰亚胺等树脂构成。在载置部402中内置有作为导电构件的带弹簧的销402a作为接口,该带弹簧的销402用于确保与电路基板300的布线图案301之间的电连接(参照图27、28)。
盖500具备设置在形成于主体内的内部空间501内的四个螺旋状的弹簧502、设置在弹簧502的前端部的按压板503、设置在正面侧的两个闩锁构造504、以及对闩锁构造504施力的螺旋状的弹簧505。通过使被弹簧505施力的闩锁构造504与插座400卡合,从而盖500与插座400卡止。弹簧502以及按压板503构成按压机构。
MT连接器支承构件600具备从板状的主体突出且由橡胶等弹性体构成的四个支承柱601、用于支承与光模块100光耦合的感光构件(光耦合构件)即MT连接器C的MT连接器支承孔602、用于将MT连接器C导入MT连接器支承孔602的开口603、以及螺母604。在支承柱601上设置有贯通孔601a。此时,为了从侧方导入MT连接器C,开口603的宽度优选为能够导入与MT连接器C连接的光纤带的大小、形状。需要说明的是,在本实施方式中,支承柱601使用由弹性体构成的构件,但也可以代替该结构而采用在MT连接器支承构件600与电路基板之间***弹簧等的结构。
MT连接器支承构件600相对于电路基板300配置在与插座400相反一侧。通过从开口603向MT连接器支承孔602导入MT连接器C,在夹设有电路基板300的状态下将插座400的螺钉部403***支承柱601的贯通孔601a,并使螺母604与螺钉部403螺合,由此将插座400以及MT连接器支承构件600固定在电路基板300上。
需要说明的是,MT连接器C与外部设备连接。
在MT连接器支承孔602内设置有台阶部602a(参照图26、27)。当MT连接器C从开口603导入至MT连接器支承孔602时,MT连接器C的光学连接端面的相反侧的端部的至少一部分载置于台阶部602a上。通过台阶部602a限制MT连接器C向附图下方(离开光模块的方向)移动。
另外,在MT连接器支承构件600与电路基板300之间,在MT连接器C插通插通孔701的状态下夹设高度比支承柱601略低的隔离物700(通过紧固螺母604而使支承柱601的高度与隔离物大致相等)。该隔离物700与MT连接器C的外形***的鄂部卡合,限制MT连接器C向上方移动。因此,通过台阶部602a以及隔离物700来限制MT连接器C向上方以及下方移动。MT连接器支承构件600与隔离物700构成作为感光构件的MT连接器C的高度方向定位机构。换句话说,关于光模块与MT连接器的光耦合的光轴方向的定位,MT连接器C的位置根据电路基板而设定。需要说明的是,此时,通过MT连接器支承构件600与隔离物700完成了上下方向的定位,然而若以对于侧方具有若干游隙的方式确定插通孔302的尺寸,则能够进行水平方向的光轴调节,故而优选。
在图29A、29B中示出隔离物的优选例。隔离物700A具有引导部分703与板部分702。引导部分703限制MT连接器C的***。板部分702与电路基板300面接触。优选插通孔302比引导部703的外形大0.5mm至1mm。由此,MT连接器C能够在面内移动,从而更容易进行水平方向的对位。需要说明的是,板部分702的形状可以为长方形、正方形、椭圆等。另外,插通孔302、引导部703的形状也不限于本实施方式,能够适当地设定。
对向该搭载***2000搭载光模块100的工序的一例进行说明。首先,将插座400载置于电路基板300上。接下来,将MT连接器C从MT连接器支承孔602的开口603导入MT连接器支承孔602。接下来,在使MT连接器C插通隔离物700的插通孔701,将隔离物700夹设于MT连接器支承构件600与电路基板300之间的状态下,使螺母604与插座400的螺钉部403螺合,从而将插座400以及MT连接器支承构件600固定在电路基板300上。
接下来,以基板安装面12a与载置部402抵接的方式,将光模块100载置在载置部402上,并收容于插座400。之后,在插通孔302内一边对MT连接器C进行微调一边进行定位之后,使嵌合销插通MT连接器C的导销孔C1与光模块100的引导孔53。由此,能够准确地定位MT连接器C与光模块100的面内方向相对于电路基板300的面内方向的相对位置。即,导销孔C1与引导孔53构成面内方向定位机构。在该实施例中,例示了从后方***导销的情况,然而也可以使用具有导销的MT连接器C对光模块100的位置与MT连接器C的位置进行微调而使其配合。并且,也可以不使用导销,从MT连接器C的***方向的下方,通过目视观察使导销孔C1与引导孔53配合,或者使设置在光模块的光学连接面上的校准标识(未图示)与设置在MT连接器C上的校准标识(未图示)配合。
接下来,使盖500的闩锁构造与504插座400卡合,从而将盖500固定在插座400上。由此,按压板503被弹簧502施力而将光模块100按压于载置部402。其结果是,光模块100相对于电路基板300的高度固定。虽然光模块100的厚度在公差的范围内具有偏差,但通过利用弹簧502以及按压板503进行按压,从而与光模块100的厚度的偏差无关地以稳定的压力按压光模块100。特别是,由于通过按压板503对光模块100施加的压力均匀,故而优选。在本实施例中,示出了在进行了水平方向的定位后将盖固定的例子,但是并不局限于此,也可以在进行水平方向的定位之前将盖500固定在插座上。
此时,内置于载置部402的带弹簧的销402a与形成在光模块100的基板安装面12a上的平面电极焊盘16对应地设置。通过这些带弹簧的销402a来确保电路基板300的布线图案301与光模块100的平面电极焊盘16的电连接。
即,在该搭载***2000中,无需通过钎料等将光模块100永恒地安装在电路基板300上就能够确保电路基板300与光模块100的电连接,对光模块100进行评价。另外,由于能够容易地拆卸,因此能够容易地进行维护。
在实际使用时,光模块100与各种设置方式、构造的光波导组合,因此从光模块100的VCSEL阵列元件20通过微透镜阵列元件40出射的激光的聚光位置的高度与所组合的光波导对应地设计成不同的高度。
在该搭载***2000中,MT连接器支承构件600与隔离物700所构成的高度方向定位机构确定在MT连接器C上排列的光纤的端面高度、以及微透镜阵列元件40的聚光位置的相对高度,能够使MT连接器C的感光面与微透镜阵列元件40的聚光位置在高度方向上准确地一致。另外,通过变更为与微透镜阵列元件40的聚光位置的高度相应的厚度的隔离物700、以及具有对应的高度的支承柱601的MT连接器支承构件600,相对于与各种设置方式、构造的光波导组合的光模块100,能够准确地定位MT连接器C的感光面的高度,因此能够将光模块100应用于多个光模块。并且,在隔离物700也使用弹性体的情况下,还能够改变电路基板与MT连接器C的连接端面的相对距离。根据本实施例,由于不会出现MT连接器C的连接端面与光模块接触的情况,因此即使在对MT连接器施加意料之外的力时,也能够防止因该力而导致光模块破损。
另外,本实施方式的光模块搭载***由于能够容易地进行光模块的拆卸,因此最适于用作光模块的评价仪器。在该情况下,MT连接器C经由多芯光纤电缆而与评价光模块100的传输特性(误码率、抖动(jitter)等)的传输特性评价装置外部设备连接。
作为具体的评价方法的一例,从电路基板300的布线图案301经由平面电极焊盘16向光模块100供给电源电压、差分高频信号、控制信号等,使光模块100以接近实际使用的状态工作。通过MT连接器C接收从光模块100输出的激光信号L,经由多芯光纤电缆将激光信号L向传输特性评价装置发送,在近似实际使用的状态进行传输特性的评价。
如以上说明那样,根据本实施方式6的搭载***2000,借助插通孔302,能够容易且在短时间内在水平方向和垂直方向上对光耦合构件进行对位,因此生产性提高。另外,无需通过钎焊接合等向电路基板300进行安装,即不存在随着安装而产生的光模块的损伤,就能够高精度地进行光模块的定位固定,因此容易将光模块从电路基板拆卸,由此维护性也提高。并且,若将本实施方式的搭载***2000用于评价仪器,则包括高频特性在内,能够高精度地对光模块100进行评价。
(实施方式7)
图30是本发明的实施方式7的搭载***的局部剖视图。本实施方式7的搭载***2000A具有如下结构,即,在实施方式6的搭载***2000中,利用波导支承构件620置换MT连接器C,并在波导支承构件620的上部附加与光模块100光耦合的作为感光构件(光耦合构件)的有机光波导W。图31是波导支承构件620以及有机光波导W的示意图。需要说明的是,在本实施方式中,示出了仅配置在光耦合部附近的波导支承构件620,但也可以采取沿着有机光波导W的下表面的长条状的形状。
有机光波导W的一端成形为45度,被加工成楔部W1。波导支承构件620与有机光波导W通过粘合剂等接合。波导支承构件620具有引导孔620A。有机光波导W经由多芯光纤电缆与传输特性评价装置连接。
在该搭载***2000A中,有机光波导W通过波导支承构件620与实施方式6同样地进行高度方向的定位。另外,就水平方向的定位而言,以通过导销调节引导孔620A与设置在光模块上的导销孔的方式,在开口602中进行微调并进行定位。
如以上说明那样,根据本实施方式7的搭载***2000A,借助插通孔302,能够容易地对光耦合构件进行对位,因此生产性提高。另外,由于无需通过钎焊接合等向电路基板300进行安装就能够高精度地进行光模块的定位固定,因此维护性也提高。并且,若将本实施方式的搭载***2000A用于评价仪器,则包括高频特性在内,能够高精度地对光模块100进行评价。
需要说明的是,在上述实施方式6、7的搭载***2000、2000A中,插座400与盖500也可以不使用闩锁构造,而使用基于螺栓的固定方法将光模块100安装在电路基板上,从而构成实际使用的电路基板。并且,在不需要光模块的更换的便利性的用途中,也可以不使用插座、盖等,而采用通过钎料等将光模块直接固定在设置于电路基板的电路图案上的方法。
图32是利用搭载***的构成要素安装有光模块的电路基板的示意图。图32所示的光模块搭载电路基板3000通过使用插座400与盖500将光模块100安装在图7所示的电路基板200上而构成。上述实施方式6、7的搭载***能够以近似实际使用的状态对光模块进行评价,因此能够用于向实际使用的电路基板安装光模块的情况。这样的光模块搭载电路基板3000能够容易地更换光模块100,因此是适于长期使用的电路基板。
需要说明的是,在图32所示的光模块搭载电路基板3000中,也可以代替有机光波导210而使用如图33所示这种具备引导孔211A的有机光波导210A。在该有机光波导210A中,通过使嵌合销插通引导孔211A与光模块100的引导孔53,从而准确地定位电路基板200的面方向上的、有机光波导210A与光模块100的相对位置。
另外,盖500所具备的弹簧502、505不限于螺旋状的弹簧,例如也可以是板簧。另外,若通过铝等导热率高的材质构成按压板503,则能够使光模块100工作时的热量释放,故而优选。
另外,插座可以采用不具有载置部的结构。在该情况下,也可以代替作为导电构件的销,作为确保光模块100的平面电极焊盘16与电路基板300的布线图案301的电连接的构件,使用将高度大致均等的焊球配置在布线图案301上而形成的构件。或者,也可以将各向异性导电性膜配置在光模块100与电路基板300之间。当各向异性导电性膜被从基板安装面12a突出的平面电极焊盘16按压时,仅在被按压的部分产生导电性。因此,仅对置的平面电极焊盘16与布线图案301之间导通,在不对置的平面电极焊盘16与布线图案301之间、平面电极焊盘16之间、以及布线图案301之间不导通。
另外,在MT连接器支承构件中,也可以采用代替支承柱而设置有螺旋状或者板状的弹簧。
另外,在实施方式6中,也可以将隔离物配置在光模块100的透镜阵列元件支架50与MT连接器C之间。另外,也可以代替MT连接器C而使用其他种类的光学连接器。
另外,在上述实施方式的搭载***中,能够采用接收用光模块。在该情况下,MT连接器C、有机光波导W作为与接收用光模块光耦合的发光构件(光耦合构件)而经由多芯光纤电缆与阵列信号光源连接。接收用光模块接收来自阵列信号光源的光信号,并输出电信号。同样能够将该***用作评价仪器,在使用该***的情况下,输出的电信号经由电路基板的布线图案发送至传输特性评价装置,对其特性进行测定。由此,能够评价接收用光模块。
另外,在实施方式6中,也可以代替MT连接器C而直接配置具备光电二极管阵列元件与放大器的感光模块。在该情况下,能够更准确地评价不包含MT连接器C及多芯光纤电缆的特性的、光模块100本身的特性。需要说明的是,在应当评价的光模块是接收用光模块的情况下,也可以代替MT连接器C而直接配置具备VCSEL阵列元件与驱动器IC的发光模块。
另外,在电路基板中,也可以代替进行光耦合的上述有机光波导而使用硅线波导等刚性光波导、光纤板、PLC芯片等。
(实施方式8、9)
图34是实施方式8的光模块搭载电路基板的示意图。图35是实施方式9的光模块搭载电路基板的示意图。
光模块搭载电路基板4000、5000具备光模块100、电路基板200、以及有机波导210。实施方式8、9的光模块搭载电路基板4000、5000与实施方式6、7的光模块搭载电路基板的不同之处在于,在实施方式6、7中,经由插座将光模块载置于电路基板上,而在本实施方式8、9中,均通过钎焊等将光模块100直接固定在电路基板200上的布线图案201而进行电连接,并将作为光耦合构件的有机波导210直接(若有需要则经由隔离物)通过粘合等固定在电路基板200上。实施方式8与实施方式9的不同之处在于,作为光耦合构件的有机波导210在电路基板上固定在光模块与电路基板之间,或者有机波导210位于电路基板的下表面,通过光模块与有机波导夹持电路基板。根据这些方法,在将光模块100固定后,从以与电路基板300的插通孔302相同的形状设置的开口202通过目视观察,在电路基板200的面上的水平方向上使设置于有机波导210的校准标识(未图示)与设置于光模块的校准标识(未图示)配合而进行固定,从而能够容易地进行光耦合的精密的定位,因此生产性提高。在利用上述的导销孔作为校准标识的方法中,也可以采取使有机波导的外径与设置在光模块上的标识配合等方法。需要说明的是,在实施方式8、9中,也可以代替钎焊固定而使用插座在电气方面将光模块固定为可装卸。
如图34、图35所示,开口202优选为设置在电路基板200上的贯通孔,但也可以是在孔中埋设有光学玻璃203等光学窗。除此以外,也可以设置光学孔、埋入有透镜的光点直径尺寸变换机构。
另外,在本实施方式中,光耦合构件不限于有机波导210,也可以是PLC等平面波导、在光模块侧具有连接端面的90度弯曲光学连接器等。
在实施方式6~9中,在进行了水平方向的定位后,还可以一边观察设置于有机波导等的另一端的光检测器等的输出一边进行主动校准,能够进行更加精密的对位。
开口302、202最优选设置在光耦合部附近,但只要构成为能够通过开口使光模块与光耦合构件的相对位置配合,开口302、202也可以设置在光耦合部附近以外。
(实施方式10)
图36是本发明的实施方式10的光模块的示意性的立体图。本实施方式10的光模块100E具有将图1所示的实施方式1中示出的光模块100中的透镜阵列元件支架50置换为透镜阵列元件支架50E而得到的结构。
透镜阵列元件支架50E保持微透镜阵列元件40。另外,透镜阵列元件支架50E具有校准用的引导孔53E。
另外,透镜阵列元件支架50E具有作为安装构造的狭缝56E,该狭缝56E安装对微透镜阵列元件40进行保护的保护件。
图37是保护件的示意性的侧视图。保护件80整体具有板状的形状,并具有:主体部80a;防尘部80b,该防尘部80b在主体部80a的一端侧形成为,厚度比主体部80a的厚度更厚;贯通孔80c,其形成在防尘部80b上;以及***部80d,该***部80d在主体部80a的与防尘部80b相反侧的一端侧形成为,厚度比主体部80a的厚度更薄。
图38是示出将保护件安装在光模块上的状态的图。在将保护件80向光模块100E安装时,将保护件80的***部80d***透镜阵列元件支架50E的狭缝56E。由此,保护件80不与微透镜阵列元件40干涉地安装在透镜阵列元件支架50E上。
在光模块100E中,微透镜阵列元件40的形成有微透镜的表面露出,但通过安装保护件80,微透镜阵列元件40的该表面被主体部80a覆盖而得到保护。需要说明的是,在将***部80d***狭缝56E时,防尘部80b与透镜阵列元件支架50E的正面侧的侧壁抵接,防止灰尘等从外部到达微透镜阵列元件40。
保护件80在光模块100E的保管过程中、收容于卷带(reeltape)的状态下的输送过程中等安装于光模块100E。在保管或输送光模块100E的过程中,有时在光模块100E的周围产生灰尘等。若这样的灰尘等附着于微透镜阵列元件40的形成有微透镜的表面,则成为光模块100E的光学特性的劣化的原因。
与此相对,通过将保护件80安装在光模块100E上,即使在保管过程中、输送过程中在光模块100E的周围产生灰尘等,也能够防止灰尘等附着于微透镜阵列元件40的形成有微透镜的表面。需要说明的是,虽然光模块100E在输送过程中收容于壳体内,但例如在因振动等而使得光模块100E与壳体摩擦时会产生灰尘等。为了保护光模块100E免受这样的灰尘等影响,保护件80是有效的。
另外,保护件80也可以在对光模块100E实施回流焊安装工序时安装。在回流焊安装工序时,在回流炉内漂浮有异物、脱离焊膏(糊剂)的飞散物(助焊剂等)。为了保护光模块100E不受这样的浮游物的影响,保护件80是有效的。
例如,在将光模块100E回流焊安装于图7所示的电路基板200的情况下,首先将保护件80安装在光模块100E上。之后,通过回流炉实施回流焊安装工序,将光模块100E安装在电路基板200上。之后,在从回流炉中取出电路基板200之后,将保护件80从光模块100E拆下。通过拆下保护件80,能够确保微透镜阵列元件40、以及与安装在电路基板200上的有机光波导210之间的光路。需要说明的是,保护件80例如通过将手指、钩等钩挂于贯通孔80c并进行拉动而能够容易地从光模块100E拆下。
在如上述那样在回流焊安装工序中使用的情况下,保护件80由具有能够承受回流炉内温度的耐热性的材料构成。另外,若保护件80由能够通过压入而将***部80d***狭缝56E的这种具有弹性的材料构成,则能够容易地将保护件80固定在透镜阵列元件支架50E上,故而优选。因此,作为保护件80的构成材料,优选这种具有耐热性并且能够压入的材料即特氟龙(注册商标)等。
图39、40是示出另一方式的保护件的示意图。图39示出安装有保护件80A的光模块100E的剖视图(与图4的剖视图对应),图40示出主视图。在图40中通过虚线示出保护件80A。保护件80A具有:板状的保护部80Aa,其覆盖微透镜阵列元件40的表面,并且一端***透镜阵列元件支架50E的狭缝56E;以及弹簧部80Ab,其与保护部80Aa一起在从侧面观察时形成コ字状的形状,该弹簧部80Ab用于将保护件80A固定在光模块100E上。
就保护件80A而言,在保护件80A的保护部80Aa的一端***狭缝56E的状态下,保护部80Aa覆盖保护微透镜阵列元件40的表面,并且通过弹簧部80Ab夹持光模块100E而将其固定在光模块100E上。
图41A、41B是示出将安装有保护件80A的状态的光模块100E搭载于电路基板200的状况的图。其中,在图41B中,为了说明而省略了保护件80A的记载。在将光模块100E搭载于电路基板200时,将光模块100E搭载于涂敷有钎料的电路基板200上。在搭载时,也可以使用与电子部件安装时所使用装配部相同的装配部。另外,在电路基板200上搭载有光波导210B,该光波导210B形成有销211B,且具有波导芯212B,在搭载光模块100E时,例如,通过光模块100E侧的引导孔17(参照图36)以及电路基板200侧的销211B的图像识别处理,利用装配部进行对位处理,将光模块100E搭载在电路基板200上。需要说明的是,也可以代替销211B而形成有孔。之后,使搭载有光模块100E的电路基板200通过回流炉,实施回流焊安装工序。
或者,在电路基板200上搭载有形成有销211B的光波导210,在搭载光模块100E时,通过设置在光模块100E侧的透镜阵列元件支架50E上的校准用的引导孔53E(参照图36)以及电路基板200侧的两个销211B(参照图41B)的图像识别处理,利用装配部进行对位处理,将光模块100E搭载在电路基板200上。之后,使搭载有光模块100E的电路基板200通过回流炉,实施回流焊安装工序。
预先设计为,在利用装配部进行对位处理,将光模块100E搭载在电路基板200上时,光模块100E侧的引导孔53E与电路基板200侧的销211B嵌合。光模块100E预先设计为,借助导销使安装在光纤带上的公知的MT金属箍与引导孔53E对位,能够进行光模块100E单体的评价。换句话说,光模块100E以MT连接器内的光纤芯、微透镜阵列元件40、以及VCSEL阵列元件20的位置关系处于所希望的光损失内(光耦合损失内)的方式对位并组装。另一方面,就销211B与波导芯212B的位置关系而言,也以在电路基板200上搭载有光模块100E时,从光模块100E的微透镜阵列元件40出射的出射光在所希望的光损失内(光耦合损失内)与光波导210B的规定的波导芯212B光耦合的方式,预先设计销211B与波导芯212B的位置关系并制作。
根据以上的结构,通过引导孔53E(两个)与销211B(两个)的嵌合,在从利用装配部进行搭载到回流焊安装工序结束的期间,能够消除因该处理过程中的振动等而产生光模块100E与光波导210B的位置偏移从而导致光模块100E与光波导210B的良好的光耦合受损的问题,同时,能够更可靠地进行光模块100E与形成在电路基板200上的光波导210B的光耦合。
需要说明的是,将透镜阵列元件支架50E的引导孔53E与销211B的间隙(与引导孔53E的内径和销211B的外径之差大致相等)设为c1,将光模块100E的框构件12与光波导210B的间隙(与图41B中的纸面左右方向上的框构件12的内部宽度和光波导210B的宽度之差大致相等)设为c2。此时,通过设计为满足c1<c2,从而间隙c2发挥引导引导孔53E与销211B的嵌合的效果,更可靠地实现了嵌合。
此外,在利用装配部进行对位处理,通过设置在光模块100E上的引导孔53E与设置在光波导210B上的销211B的嵌合将光模块100E搭载在电路基板200上时,为了可靠地配合上述位置并且能够容易地搭载,优选采用以下的结构。图59A是实施方式10的变形例的光模块的示意性的立体图。图59B是示出将保护件安装在光模块上的状态的图。图59C是图59B的主要部分俯视图。图59D是图59C的D-D线主要部分剖视图。图59E是图59C的E向视图。本变形例的光模块100E1具有将实施方式10的光模块100E的结构中的透镜阵列元件支架50E置换为透镜阵列元件支架50E1而得到的结构。对透镜阵列元件支架50E与透镜阵列元件支架50E1进行比较,不同点在于,在透镜阵列元件支架50E1上形成有槽状的凹陷部57E1。在凹陷部57E1的底部上形成有引导孔53E的一方。
需要说明的是,凹陷部57E1的深度设定为,比设置在光波导210B上的销211B的长度更深,比嵌合MT金属箍时所使用的导销的长度更浅。
即,在向电路基板200搭载光模块100E时,设置在光波导210B上的两个销211B的一方与引导孔53E嵌合,另一方与凹陷部57E1嵌合。另一方面,例如作为光模块100E1单体的评价,在将导销***引导孔53E,使该导销与公知的MT金属箍配合并光耦合而进行评价时,两个导销的一方与未设置有凹陷部57E1的引导孔53E嵌合,另一方与设置于凹陷部57E1的底部的引导孔53E嵌合。
通过形成凹陷部57E1而能够得到以下的效果。在利用装配部进行对位处理,将光模块100E1搭载在电路基板200上时,凹陷部57E1形成为长孔,因此,即使在为了提高嵌合精度而缩窄引导孔53E与销211B的间隙的情况、两个销211B的间隔略微产生偏移的情况下,也能够容易地使销211B与引导孔53、凹陷部57E1嵌合。其结果是,能够防止光波导210B与光模块100E无法嵌合这样的问题。
即,通过使引导孔53E的一方形成在凹陷部57E1的底部,能够使光模块100E1与公知的MT金属箍配合,容易地进行光耦合并评价,并且,在将光模块100E搭载于电路基板200上时,能够容易地使光波导210B与光模块100E嵌合。
为了更加可靠地防止不嵌合,发挥引导孔53与销211B的嵌合的效果,将供销211B进入引导孔53的入口(即凹陷部57E1的周边部)形成为轻倒角状的锥部57E1a(参照图59D、59E)即可。
另外,对于销而言,如图60所示的形成在光波导210B1上的销211B1那样,通过光刻等形成为锥状,例如形成为圆台状,从而能够同时实现安装时的嵌合容易度的提高、以及光模块100E与光波导210B1的定位精度的提高。
图42、43是示出又一方式的保护件的示意图。图42示出安装有保护件80B的光模块100E的侧剖视图(与图4的剖视图对应),图43示出主视图。在图43中用虚线表示保护件80B。保护件80B具有:板状的保护部80Ba,其覆盖微透镜阵列元件40的表面,并且一端***透镜阵列元件支架50E的狭缝56E;弹簧部80Bb,其与保护部80Ba一起在从侧面观察时形成コ字状的形状,该弹簧部80Bb用于将保护件80B固定在光模块100E上;以及弯曲部80Bc,其位于保护部80Ba与弹簧部80Bb之间。
就保护件80B而言,在保护件80B的保护部80Ba的一端***狭缝56E的状态下,保护部80Ba覆盖保护微透镜阵列元件40的表面,并且通过弹簧部80Bb夹持光模块100E而将其固定在光模块100E上。并且,通过弯曲部80Bc使保护件80B与光模块100E的透镜阵列元件支架50E之间的缝隙变小,因此能够进一步防止来自外部的灰尘等的侵入。
需要说明的是,保护件80A、80B可以是塑料的成形品,也可以是通过弯曲加工从一张金属板制成的板簧状的构件。在保护件80A、80B中,通过弹簧部80Ab、80Bb的弹力,能够更可靠地降低保护件80A、80B从光模块100E脱落的风险,因此能够提高其保护功能的可靠性。
另外,在回流焊安装工序中,回流炉内的温度为高温,因此若在光模块内具有封闭空间,则担心其内部的压力增高。
然而,在上述实施方式的光模块、例如光模块100中,被透镜阵列元件支架50覆盖的内部通过引导孔53、微透镜阵列元件40与固定该微透镜阵列元件40的保持孔52之间的缝隙等而与外部空间连通。因此,即使在回流焊安装工序中,也能够方式因光模块内部的压力上升、因压力导致的破损。
然而,如上所述,在进行回流焊安装之后,进行将底层填料填充至安装面的缝隙并填埋缝隙的工序。在该工序中,优选使用以下说明的高度调节件。
图44是高度调节件的示意性的俯视图。图45是高度调节件的示意性的侧视图。如图44、45所示,高度调节件80C整体具有板状的形状,并具有:主体部80Ca;高度调节部80Cb,其在主体部80Ca的一端侧形成为,厚度比主体部80Ca的厚度更厚,并且宽度比主体部80Ca的宽度更宽;光路用贯通孔80Cc,其形成在主体部80Ca上;以及***部80Cd,其在主体部80Ca的与高度调节部80Cb相反侧的一端侧形成为,厚度比主体部80Ca的厚度更薄。
接下来,对高度调节件80C的使用方法以及效果进行说明。首先,对不使用高度调节件80C地将底层填料向安装面的缝隙填充的情况进行说明。
图46是对不使用高度调节件的情况进行说明的图。这里,作为例子,对将底层填料填充于在电路基板200上安装光模块100而构成的电路基板1000(参照图8)的情况进行说明。
底层填料UF填充至光模块100与电路基板200的缝隙。然而,由于光模块100具有波导导入口15,因此在波导导入口15侧,应当通过底层填料UF填充的缝隙的高度为从电路基板200的表面到透镜阵列元件支架50E的表面的高度,与从电路基板200的表面到基板安装面12a的高度相比较高。在像这样填充高缝隙的情况下,底层填料UF的使用量增加,另外,由于作为底层填料UF而必需使用粘性高的材料,因此底层填料UF的材料的选择的自由度变低。
另一方面,图47是对使用高度调节件的情况进行说明的图。图47示出在电路基板200上安装光模块100E而构成的电路基板1000E。
如上所述,在将保护件安装在光模块100E上并进行回流焊安装的情况下,在安装后将保护件拆下,之后将高度调节件80C安装在光模块100E上。具体而言,将高度调节件80C的***部80Cd***透镜阵列元件支架50E的狭缝56E。由此,高度调节件80C安装在透镜阵列元件支架50E上。在已***的状态下,光路用贯通孔80Cc位于与微透镜阵列元件40的形成有微透镜的表面对应的位置。通过该光路用贯通孔80Cc来确保微透镜阵列元件40与有机光波导210之间的光路。
另外,调节高度调节部80Cb的厚度,以使得在已***的状态下,高度调节件80C的高度调节部80Cb的下端成为与光模块100E的基板安装面12a大致相同或者该基板安装面12a以下的高度。因此,在将底层填料UF填充至光模块100E与电路基板200的缝隙的情况下,在波导导入口15侧,只需填充至高度调节部80Cb的下端的高度即可。由此,防止底层填料UF的使用量的增加,并且,底层填料UF的材料的选择的自由度变高。需要说明的是,由于通过光路用贯通孔80Cc来确保微透镜阵列元件40与有机光波导210之间的光路,因此能够在安装有高度调节件80C的情况下使用电路基板1000E。需要说明的是,优选高度调节部80Cb的宽度与波导导入口15的宽度大致相同。
上述的保护件不限于应用于上述实施方式的光模块,也可以应用于其他方式的光模块。
图48是应当应用保护件的其他方式的光模块的示意性的立体图。光模块900具备:电路基板950、覆盖电路基板950的箱体910、形成在电路基板950上的光输入输出部914、以及形成在光输入输出部914上的两个导销918。在箱体910的前端形成有两个引导部910a,该两个引导部910a用于将后述的MT连接器C2向光输入输出部914引导。各引导部910a具有形成在侧面的两个槽910ab。需要说明的是,在箱体910内的基板950上,与光模块100等同样地安装有作为电子元件的驱动器IC。
图49是图48的C-C线剖视图。在光输入输出部914的下方,在电路基板950上安装有VCSEL阵列元件20。VCSEL阵列元件20通过键合线901与驱动器IC电连接。光输入输出部914在上下方向以及侧方(形成有导销918的一侧)具有开口部914a、914b、914c。光输入输出部914收容有棱镜透镜阵列915。棱镜透镜阵列915是与VCSEL阵列元件20对应地配置的构件,并且是与VCSEL阵列元件20的VCSEL元件的数量对应的、例如12个微透镜915a呈一维阵列状排列在棱镜的侧面(开口部914b侧)而构成的元件。棱镜透镜阵列915将从各VCSEL元件输出的激光信号反射并且进行聚光,例如,如光路P所示那样实现与外部的光学部件的规定的光耦合。棱镜透镜阵列915经由开口部914a、914b向外部露出。
返回图48。在该光模块900的光输入输出部914上连接MT连接器C2。MT连接器C2通过在光纤带970的前端部安装金属箍960而构成。金属箍960具有供形成在光输入输出部914上的两个导销918***的两个引导孔966。在将MT连接器C2与光输入输出部914连接时,将MT连接器C2的金属箍960***两个引导部910a之间,使两个导销918***两个引导孔966,从而将光输入输出部914与MT连接器C2连接,之后利用引导部910a的槽910ab,通过规定的固定件来固定MT连接器C2与光模块900。
接下来,对能够应用于图48所示的光模块的保护件进行说明。图50是能够应用于图48所示的光模块的保护件的示意性的立体图。保护件90具有:平板状的正面保护部90a;立方体的盖状的上表面保护部90b,其从正面保护部90a向与正面保护部90a的主表面正交的方向延伸,并在与正面保护部90a相反的一侧以及下表面侧具有开口;两个固定臂90c,其分别从正面保护部90a沿着上表面保护部90b的两侧面延伸;下部保护部90d,其从正面保护部90a沿着上表面保护部90b的下表面侧的开口延伸;以及基板卡合部90e,其以与下部保护部90d之间形成台阶部的方式从下部保护部90d形成。固定臂90c具有朝向下部保护部90d突出的卡合部90ca。固定臂90c与下部保护部90d大致并行。保护件90例如通过弯曲加工从一张金属板制成。
图51、52是示出将图50所示的保护件安装在图48所示的光模块上的状态的图。在将保护件90向光模块900安装的情况下,首先,从光模块900的前端侧使上表面保护部90b覆盖光输入输出部914,之后使保护件90朝向光模块900侧滑动。于是,基板卡合部90e***两个引导部910a之间,并且,通过各固定臂90c的弹力,各固定臂90c与下部保护部90d夹持各引导部910a。此时,形成在固定臂90c上的卡合部90ca与形成在引导部910a上的槽910ab卡合。通过该卡合而将保护件90固定在光模块900上。
在保护件90安装在光模块900上的状态下,通过上表面保护部90b覆盖并保护棱镜透镜阵列915的从开口部914a露出的部分。另外,通过正面保护部90a覆盖并保护棱镜透镜阵列915的从开口部914b露出的部分。并且,下部保护部90d防止灰尘等从引导部910a之间的下方等侵入。此时,由于在引导部910a之间***有基板卡合部90e,因此防止在电路基板950与下部保护部90d之间形成缝隙。
保护件90在光模块900的保管过程中、收容于卷带的状态下的输送过程中等安装在光模块900上。在保管光模块900的过程中、输送光模块900的过程中,有时在光模块900的周围产生灰尘等。若这样的灰尘等附着于棱镜透镜阵列915的表面,则成为光模块900的光学特性的劣化的原因。
与此相对,通过将保护件90安装在光模块900上,即使在保管过程中、输送过程中,在光模块900的周围产生灰尘等,也能够防止灰尘等附着于棱镜透镜阵列915的表面。
另外,在将光模块900向电路基板安装的情况下,也可以在实施回流焊安装工序时安装保护件90。在回流焊安装工序时,在回流炉内漂浮着异物、脱离焊膏的飞散物。为了保护光模块900不受这样的浮游物的影响,保护件90是有效的。
在将光模块900安装在电路基板上后,将保护件90拆下。之后,如图48所示,连接MT连接器C2。
图53是另一方式的保护件的示意性的立体图。图54是示出将图53所示的保护件安装在图48所示的光模块上的状态的图。图53、54所示的保护件90A的固定臂的形状与图50所示的保护件90不同。即,保护件90的固定臂90c的卡合部90ca与形成在引导部910a的两个槽910ab中的后端侧的槽卡合,然而保护件90A的固定臂90Ac的卡合部90Aca与形成在引导部910a的两个槽910ab中的前端侧的槽卡合。卡合部90Aca的突出部的前端也可以位于比基板卡合部90e靠正面保护部90a侧的位置。在该情况下,通过各固定臂90Ac的弹力,各固定臂90Ac与下部保护部90d夹持各引导部910a的力增强。其结果是,进一步减小保护件90A从光模块900脱离的风险,并且在保护件90A与光模块900之间更加难以产生缝隙,因此防止灰尘等侵入保护件90A的效果也进一步提高。
并且,图53、54所示的保护件90A在与固定臂90c对置的位置具有从下部保护部90d延伸的板状的引导部90Af。引导突起部90Af从下部保护部90d以向下方倾斜的方式延伸。通过该引导部90Af,使得光模块900的引导部910a容易***到固定臂90c与下部保护部90d之间。
图61是又一方式的保护件的示意性的立体图。图62是图61所示的保护件的示意性的侧视图。图63是示出将图61所示的保护件安装在图48所示的光模块上的状态的图。图64是示出将图61所示的保护件安装在图48所示的光模块上的状态的图。
以下,主要对保护件90与保护件90B的不同点进行详细说明。在保护件90B中,正面保护部90Ba具有正面保护部上部90Baa与正面保护部下部90Bab。正面保护部上部90Baa的主表面在与上表面保护部90b正交的方向上延伸。另一方面,正面保护部下部90Bab相对于正面保护部上部90Baa向上表面保护部90b的延伸方向侧倾斜。
在保护件90B中,两个固定臂90Bc分别从正面保护部下部90Bab沿着上表面保护部90Bb的两侧面并且相对于上表面保护部90b倾斜地延伸。固定臂90Bc具有朝向下部保护部90Bd突出的卡合部90Bca。下部保护部90Bd从正面保护部下部90Bab沿着上表面保护部90b的下表面侧的开口并且相对于上表面保护部90b倾斜地延伸。基板卡合部90Be以与下部保护部90Bd形成台阶部的方式从下部保护部90Bd形成。引导部90Bf在与固定臂90Bc对置的位置从下部保护部90Bd延伸。如图62所示,固定臂90Bc以及下部保护部90Bd均相对于上表面保护部90b的下表面侧开口90bd倾斜。另一方面,固定臂90Bc与下部保护部90Bd大致并行。
在将保护件90B向光模块900安装的情况下,首先,从光模块900的前端侧使上表面保护部90b覆盖光输入输出部914,之后使保护件90B朝向光模块900侧滑动。于是,基板卡合部90Be***在两个引导部910a之间,并且,通过各固定臂90Bc的弹力,各固定臂90Bc与下部保护部90Bd夹持各引导部910a。此时,形成在固定臂90Bc上的卡合部90Bca与形成在引导部910a上的槽910ab卡合。通过该卡合,将保护件90B固定在光模块900上。需要说明的是,通过引导部90Bf,使得引导部910a容易***到固定臂90Bc与下部保护部90Bd之间。
保护件90B的固定臂90Bc以及下部保护部90Bd均相对于上表面保护部90b倾斜,因此能够通过上表面保护部90b与下部保护部90Bd夹持光模块900。在此基础上,通过固定臂90Bc与引导部910a钩挂并且利用固定臂90Bc与下部保护部90Bd夹持引导部910a,即便使光模块900倾斜,保护件90B也不会从光模块900脱落。
然而,在上述的光模块900这种结构的情况下,在实际使用时,光输入输出部的上侧的开口部保持开口的状态。因此,也可以通过以下这种保护构造来保护上侧的开口部。
图55是示出应用了保护构造的光模块的图(参照专利文献5)。光模块800具备:电路基板850、安装在电路基板850上的箱体810、经由金属箍860传输光信号的光纤带870、以及将金属箍860以能够装卸的方式固定在箱体810上的固定构件840。
也可以在电路基板850上安装包括半导体激光器等发光元件或者光电二极管等感光元件的激光模块。半导体激光器可以是面发光型半导体激光器。光电二极管可以是pin光电二极管。电路基板的厚度例如约为1.5mm。
箱体810可以是陶瓷制。箱体810的厚度在最厚的位置可以为几mm左右。金属箍860的厚度为1.6mm以下。固定构件840具有后述的第一按压部830以及第二按压部820。固定构件840通过对厚度约为0.2mm的金属制的板状构件进行加工而形成。固定构件840的材料可以是金属铝合金、铜合金、不锈钢等。
在光模块800中,使电路基板850经由金属箍860与光纤带870结合。换句话说,光模块800将电路基板850的电信号转换为光,经由金属箍860与光纤带870结合,将来自光纤带870的光信号转换为电信号而向电路基板850的元件发送,由此以能够装卸的方式进行电路基板850与光纤带870的光-电连接。
图56是光模块800的分解图。金属箍860具有输入输出通过光纤带870的芯部而传输的光信号的光输入输出面862。在图56中,将光输入输出面862的法线方向设为Y轴。另外,将后述的载置面813的法线方向设为Z轴。另外,将与Y轴以及Z轴双方正交的方向设为X轴。金属箍860在光输入输出面862上设置有至少两个引导孔866。引导孔866与后述的形成在光输入输出部814上的导销嵌合,从而进行金属箍860的定位。金属箍860具有以X轴作为法线方向的侧面864。
箱体810具有载置金属箍860的载置部812。载置部812可以是设置在箱体810的光纤带870侧的端部的较薄的大致长方形的板状构件。载置部812可以设置为,载置部812的背面与箱体810的背面处于同一面内。另外,载置部812的Z轴方向的厚度比箱体810的设置有后述的光输入输出部814的区域的厚度更薄。另外,载置部812也可以在X轴方向上具有与箱体810大致相同的宽度。
载置部812具有支承金属箍860的载置面813。载置面813将Y轴设为法线方向。箱体810具有与金属箍860的光输入输出面862对置的光输入输出部814。光输入输出部814固定在箱体810上。光输入输出部814在金属箍860的光输入输出面862与电路基板850之间进行光信号的发送接收。在光输入输出部814收容有例如棱镜透镜阵列等光学元件。另外,在光输入输出部814的上表面形成有开口部814a,收容于光输入输出部814的光学元件的表面的一部分经由开口部814a而向外部露出。
箱体810具有沿Y轴方向引导金属箍860的侧面864的引导部880。引导部880可以是从箱体810的与金属箍860对置面向光纤带870侧延伸的块状的构件。引导部880相互对置地设置在载置部812的X轴方向的两端。各个引导部880包括与载置面813垂直且与Y轴方向平行的引导面882。在将金属箍860载置于载置部812上时,引导面882可以与金属箍860的侧面864相接。
引导部880具有从引导部880的表面朝向背面沿Z轴方向贯通的第一槽884以及第二槽886。引导部880的表面是指引导部880的与载置部812相反侧的面。引导部880的背面是指引导部880的与载置部812相接一侧的面。第一槽884以及第二槽886可以是形成在引导部880的外侧的端部且剖面呈U字形的贯通孔。外侧的端部是指两个引导部880的与对置的面相反侧的端部。
第一槽884以及第二槽886沿着Y轴方向并排地配置。第一槽884与第二槽886的间隔可以与后述的支承部832与抵接部822的Y轴方向的间隔大致相等。大致相等是指,两者的间隔与在从引导部880的上方安装固定构件840的情况下,支承部832以及抵接部822能够通过第一槽884以及第二槽886的程度相等。
第一槽884形成为进一步贯通载置部812。换句话说,第一槽884以跨过引导部880以及载置部812双方的方式形成。第二槽886可以形成在引导部880的载置于电路基板850的区域。第二槽886不贯通电路基板850。另外,第二槽886也可以从引导部880的表面侧形成至引导部880的中途。换句话说,第二槽886也可以不贯通引导部880。
第一槽884以及第二槽886的Y轴方向上的槽宽度可以彼此不同。第一槽884具有比支承部832大的宽度,第二槽886具有比抵接部822大的宽度。第二槽886在光纤带870侧具有壁面887。壁面887也可以是将Y轴方向作为法线方向的平坦面。
固定构件840具有第一固定部843以及第二固定部845。第一固定部843在与载置面813垂直的Z轴方向上将金属箍860固定在箱体810上。第二固定部845在Y轴方向上将金属箍860固定在箱体810上。
第一固定部843具有基材841、第一按压部830以及支承部832。基材841包括两个壁部842、以及连结两个壁部842的桥部844。基材841由刚性构件构成,对固定构件840赋予刚性。两个壁部842设置为与载置面813垂直,且设置为与Y轴方向平行地延伸,并且设置为彼此对置。桥部844相对于载置面813平行,并且沿与Y轴方向垂直的方向延伸,通过壁部842的上端连结两个壁部842。
第一按压部830设置在基材841上,从与载置面813相反的一侧按压金属箍860。第一按压部830也可以是两个板簧。板簧具有将金属箍860向载置面813按压的弹力。各个板簧的一端固定在对应的基材841的壁部842的上端,朝向对置的基材841延伸而形成。板簧的未固定在基材841上的另一端将金属箍860向载置面813的方向按压。
基材841具有两个桥部844。两个板簧设置为在两个桥部844之间彼此面对。在将固定构件840装配于箱体810之前的状态下,板簧的按压金属箍860的另一端在Z轴方向上位于比桥部844的表面靠下侧的位置。需要说明的是,在抵接部822侧的桥部844上,设置有向Y轴的负方向延伸的板状的保护构造844a。
支承部832从各个壁部842的下端朝向对置的壁部842延伸。朝向对置的壁部842延伸的支承部832的表面与壁部842的下端的Z轴方向上的距离可以与载置部812的Z轴方向上的厚度大致相同。支承部832可以包括设置在基材841上的L字形状的两个下L字部。下L字部的一端固定在基材841的壁部842的与光纤带870相反一侧的下端,另一端支承载置部812的背面。两个下L字部设置为在Z轴方向上从壁部842的下端向远离壁部842的方向延伸,并且朝向趋近对置的壁部842的方向延伸。两个支承部832可以彼此面对地设置。两个下L字部朝向接近Y轴的方向从壁部842延伸1mm~5mm左右。
第二固定部845具有第二按压部820以及抵接部822。第二按压部820设置在基材841上,沿Y轴方向将金属箍860向光输入输出部814按压。第二按压部820具有沿Y轴方向将金属箍860向光输入输出部814按压的第一状态、以及不将金属箍860向光输入输出部814按压的第二状态。第二按压部820可以包括设置在各个基材841上的两个弹簧。各个弹簧可以按照相对于两个基材841的中间线呈线对称的方式形成在各个基材841上。
第二按压部820分别从各个壁部842的与抵接部822相反侧的端部沿Y轴方向延伸,进一步朝向对置的壁部842延伸,并且在Y轴方向上朝向趋近抵接部822的方向延伸。但是,第二按压部820的形状不限定于该形状。两个弹簧的各自的一端固定在基材841的壁部842的后端,另一端沿Y轴方向按压金属箍860。壁部842的后端是指光纤带870侧的壁部842的侧面端部。
抵接部822在第二按压部820成为第一状态时与箱体810抵接,从而将第二固定部845固定在箱体810上。例如在第二按压部820成为第一状态,朝向趋近光输入输出部814的第一方向按压金属箍860的后端的情况下,抵接部822向与第一方向相反的方向按压箱体810,由此将第二固定部845固定。
抵接部822从各个壁部842的对置面朝向对置的壁部842延伸而形成。对置面是指各个壁部842中的相面对的面。抵接部822从壁部842的Y轴方向上的端部中的、接近光输入输出部814的端部延伸而形成。需要说明的是,两个壁部842的对置面的距离与两个引导部880中的形成槽部的两个端面的距离大致相等。
抵接部822包括两个L字形状的横L字部,该两个横L字部以相对于基材841的中间线呈线对称的方式形成在各个基材841上。各个横L字部在Y轴方向上从壁部842的端部向远离壁部842的端部的方向延伸,并且朝向趋近对置的壁部842的方向延伸而形成。两个横L字部朝向对置的壁部842,从壁部842延伸1mm~5mm左右。
第一固定部843以及第二固定部845形成在共用的基材841上。通过第二按压部820从第二状态变化为第一状态,从而使基材841在Y轴方向上相对于载置部812移动。例如通过第二按压部820按压金属箍860的后端,利用其反作用力使基材841向与按压方向相反的方向移动。第一固定部843随着基材841的移动而从第二位置向第一位置移动。需要说明的是,第一固定部843以及第二固定部845可以通过利用了模具的冲压加工等从一张金属板形成。
如图55、56所示,在将金属箍860安装于光输入输出部814并通过固定构件840固定于箱体810的状态下,保护构造844a覆盖光输入输出部814的开口部814a。由此,在实际使用时,保护收容于光输入输出部814的光学元件不受灰尘等的影响。
图57是示出应用了另一方式的保护构造的光模块的图。图58是图57所示的光模块的分解图。图57、58所示的光模块800A具有将图55、56所示的光模块800中的固定构件840、金属箍860分别置换为固定构件840A、金属箍860A而得到的结构。
固定构件840A通过将固定构件840的桥部844置换为未设置有保护构造844a的桥部844A而成。另外,金属箍860A通过在金属箍860上设置有板状的保护构造868而成。需要说明的是,在图58中,为了说明,透明地显示保护构造868。
如图57、58所示,在将金属箍860A安装于光输入输出部814并通过固定构件840A固定于箱体810的状态下,保护构造868覆盖光输入输出部814的开口部814a。由此,在实际使用时,保护收容于光输入输出部814的光学元件不受灰尘等的影响。
需要说明的是,在上述实施方式中,光模块的箱体具有波导导入口,然而在向光波导不在表面上突出的电路基板安装光模块的情况下,也可以是不具有波导导入口的箱体。即,例如框构件也可以呈ロ字状等。在コ字状的情况下,能够较大地获得可配置LGA的面积,故而优选。
另外,设置在电路基板上的光波导只要在基板表面上突出,则不限于有机光波导,例如也可以是硅线波导等刚性光波导、光纤板、PLC芯片等光波导。
另外,光模块向电路基板安装的安装方法不限于倒装焊接,例如也可以通过回流、钎料凸块的压接而进行。另外,也可以构成使用了上述光模块或者上述电路基板的通信***。
另外,并不通过上述实施方式来限定本发明。将上述的各构成要素适当组合而构成的方式也包含于本发明。另外,本领域技术人员能够容易地想到更进一步的效果、变形例。因此,本发明的更广泛的方式不限定于上述的实施方式,能够进行各种变更。
工业上的可利用性
如上所述,本发明主要适用于光通信的用途。
附图标记说明
10、10A箱体
11、11A板构件
11a元件安装面
11aa、220、220A、220B标识
11ab凹部
11b背面
12框构件
12a基板安装面
13、13B接合层
13Ba金属接合材料
13Bb树脂粘合剂
14、501内部空间
14a、401、603开口
15波导导入口
16、16a、16b、16c、16d平面电极焊盘
17、53、53E、211A、766、866引导孔
18光学构件
19A波导
19B光元件
19C光学连接器
20VCSEL阵列元件
30驱动器IC
40微透镜阵列元件
50、50E、50E1透镜阵列元件支架
51主表面
52保持孔
54、700、70A侧面
56E狭缝
57E1凹陷部
57E1a锥部
60隔离物
71散热构件
72散热片
73支承构件
80、80A、80B、90、90A保护件
80a、80Ca主体部
80Aa、80Ba保护部
80Ab、80Bb弹簧部
80b防尘部
80Bc弯曲部
80C高度调节件
80Cb高度调节部
80Cc光路用贯通孔
80d、80Cd***部
90a正面保护部
90b上表面保护部
90c、90Ac固定臂
90ca、90Aca接合部
90d下部保护部
90e基板卡合部
100、100A、100B、100C、100D、100E、100E1、700、800、800A光模块
101、102、901键合线
200、200A、850、1000电路基板
210、210A、W有机光波导
211、W1楔部
211B销
212B波导芯
301布线图案
302、701插通孔
400插座
402载置部
402a销
403螺钉部
500盖
502、505弹簧
503按压板
504闩锁构造
600MT连接器支承构件
601支承柱
80c、601a贯通孔
602MT连接器支承孔
602a台阶部
604螺母
910a引导部
910ab槽
910、810箱体
914a、914b、914c、814a开口部
914、814光输入输出部
915棱镜透镜阵列
915a微透镜
918导销
950、1000、1000E电路基板
960金属箍
970、870光纤带
812载置部
813载置面
820第二按压部
822抵接部
830第一按压部
832支承部
840、840A固定构件
841基材
842壁部
843第一固定部
844、844A桥部
844a、868保护构造
845第二固定部
860、860A金属箍
862光输入输出面
864侧面
880引导部
882引导面
884第一槽
886第二槽
887壁面
3000、4000、5000光模块搭载电路基板
2000、2000A搭载***
C、C2MT连接器
C1导销孔
Ar1旋转方向
Ar2面方向
D排列方向
DL电路径
G重心
L激光信号
P光路
R粘合剂
S边
UF底层填料
V视野
Claims (49)
1.一种光模块,其特征在于,具备:
箱体,其具有:在基板安装面上具有开口的内部空间、构成所述内部空间的内表面的一部分的元件安装面、以及形成在与所述基板安装面交叉的侧面侧且与所述开口以及所述内部空间连接的波导导入口;
光学元件,其安装在所述元件安装面上;以及
电子元件,其安装在所述元件安装面上,且与所述光学元件连接,
在所述光模块通过所述基板安装面安装于电路基板的情况下,在所述电路基板的表面上突出的光波导从所述波导导入口被导入至所述内部空间。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
所述箱体包括具有所述元件安装面的板构件、以及与所述板构件接合且具有所述基板安装面的框构件。
3.根据权利要求1或2所述的光模块,其特征在于,
所述箱体具备用于进行向所述电路基板安装所述光模块时的对位的引导孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述光模块具备与所述光学元件对应地配置的透镜元件、以及将所述透镜元件保持在欲配置的位置的保持支架,所述保持支架具有形成为能够与MT型光学连接器嵌合的两个引导孔。
5.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,
所述光模块具备夹设在所述保持支架与所述元件安装面之间的隔离物。
6.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,
所述隔离物由刚性比所述板构件高的材料构成。
7.根据权利要求5或6所述的光模块,其特征在于,
选择所述隔离物的厚度并进行修正,以便使因所述内部空间的高度的公差而产生的从所述基板安装面到所述透镜元件的聚光点的距离的偏差减小。
8.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,
所述保持支架由金属构成,通过导热性的树脂填充所述保持支架与所述电子元件之间的缝隙。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述电子元件安装在形成于所述元件安装面的凹部中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述箱体具备形成为从所述电子元件的背面侧贯通的散热构造。
11.根据权利要求10所述的光模块,其特征在于,
所述散热构造是埋设于所述箱体的散热构件。
12.根据权利要求11所述的光模块,其特征在于,
所述散热构件埋设在形成于所述箱体的通孔中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光模块,其特征在于,
将所述板构件与所述框构件接合的接合构件的耐热性比将所述箱体与所述基板接合的接合构件的耐热性高。
14.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,
所述板构件与所述框构件通过第一接合材料和第二接合材料而接合,所述第一接合材料由连接形成在所述板构件上的电布线与形成在所述框构件上的电布线的导电性材料构成,所述第二接合材料配置为对所述第一接合材料之间进行填埋。
15.根据权利要求14所述的光模块,其特征在于,
所述第二接合材料由与所述第一接合材料相比因热量导致的变形较小的材料构成。
16.根据权利要求14或15所述的光模块,其特征在于,
所述第一接合材料是钎料或者金属凸块。
17.根据权利要求14至17中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述第二接合材料是由树脂材料构成的粘合剂。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述第二接合材料是具有粘合性的板材。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述箱体具有形成为贯通所述板构件与所述框构件的贯通孔,在所述贯通孔中***有支承构件。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述箱体具有三个对位用引导孔,所述对位用引导孔形成为从所述基板安装面的背侧的面向该基板安装面贯通,并用于进行向电路基板安装所述光模块时的对位。
21.根据权利要求20所述的光模块,其特征在于,
所述光学元件是阵列元件,配置为所述三个对位用引导孔所形成的三角形的一边与所述阵列元件的排列方向大致平行。
22.根据权利要求20或21所述的光模块,其特征在于,
在所述对位用引导孔的至少一个中设置有光学窗。
23.根据权利要求20或21所述的光模块,其特征在于,
在所述对位用引导孔的至少一个中设置有透镜。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的光模块,其特征在于,
所述光模块具有安装构造,所述安装构造用于安装覆盖并保护所述光学元件的露出的表面的保护件。
25.一种电路基板,其特征在于,具备:
光波导,其在基板表面上突出;以及
权利要求1至24中任一项所述的光模块,其以所述光波导从所述波导导入口被导入至所述内部空间的方式通过所述基板安装面而被安装。
26.根据引用权利要求20至23的权利要求25或26所述的电路基板,其特征在于,
所述电路基板具备三个标识,所述三个标识以与所述三个对位用引导孔的配置对应的方式配置在安装所述光模块的面上。
27.根据权利要求26所述的电路基板,其特征在于,
所述三个标识由几何图形构成。
28.根据权利要求27所述的电路基板,其特征在于,
所述三个标识的至少一个通过将大小不同的多个几何图形配置为同心状而形成。
29.根据权利要求27所述的电路基板,其特征在于,
所述三个标识的至少一个通过将多个几何图形配置为从同心状的位置向规定的方向偏心而形成。
30.根据权利要求29所述的电路基板,其特征在于,
所述偏心的方向朝向所述三个标识的重心。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的电路基板,其特征在于,
所述多个几何图形的间隔比通过所述引导孔观察到的视野的宽度窄。
32.一种光模块搭载电路基板,其特征在于,具备:
权利要求1至24中任一项所述的光模块;
光耦合构件,其与所述光模块光耦合;以及
电路基板,其搭载所述光模块以及所述光耦合构件,在该电路基板的主表面上具有开口,并且所述电路基板与所述光模块电连接,
借助所述开口进行所述光模块与所述光耦合构件的至少所述电路基板的主表面的水平方向上的定位。
33.根据权利要求32所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
通过使设置在所述光模块上的定位机构与设置在所述光耦合构件上的定位机构配合而进行所述水平方向上的定位。
34.根据权利要求33所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述水平方向的定位机构是导销与导销孔的嵌合构造。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述光模块搭载电路基板还具备固定机构,所述固定机构对所述光耦合构件的光学连接部位相对于所述电路基板的垂直方向上的高度进行定位。
36.根据权利要求35所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述固定机构在光耦合构件支承构件与支承部之间对所述光耦合构件进行固定,所述光耦合构件支承构件相对于所述电路基板配置在与所述光模块相反的一侧,将所述光耦合构件按压支承于所述电路基板,所述支承部在电路基板侧承接所述光耦合构件。
37.根据权利要求36所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述光耦合构件具有鄂部,所述光耦合构件支承构件是在与所述电路基板之间夹设有弹性体以便向连接部侧按压所述光耦合构件的鄂部的板,所述支承部是夹在所述鄂部与所述电路基板之间的具有刚性的构件。
38.根据权利要求32至37中任一项所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述光模块钎焊固定于设置在所述电路基板上的电路图案。
39.根据权利要求32至37中任一项所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述光模块以能够装卸的方式固定于设置在所述电路基板上的电路图案,且能够与所述电路基板上的电路图案电气连接及电气断开。
40.根据权利要求39所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述光模块通过内置固定于设置在所述电路基板上的插座而能够装卸。
41.根据权利要求40所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
所述光模块在所述插座内通过盖而被按压固定。
42.根据权利要求39至41中任一项所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
电接口由带弹簧的销以及各向异性导电性膜构成。
43.根据权利要求32至35、38至42中任一项所述的光模块搭载电路基板,其特征在于,
在所述开口内具有光学玻璃、透镜、或者光点直径尺寸变换机构。
44.一种光模块评价仪器***,其特征在于,
具备用于评价光模块的权利要求32至43中任一项所述的光模块搭载电路基板。
45.一种通信***,其特征在于,
使用权利要求1至43中任一项所述的光模块、电路基板或者光模块搭载电路基板。
46.一种光模块的安装方法,其特征在于,包括如下步骤:
使权利要求1所述的光模块的所述基板安装面与电路基板对置;
通过一边从三个对位用引导孔观察三个标识,一边对所述三个对位用引导孔与所述三个标识进行对位,从而对所述光模块与所述电路基板进行对位,所述三个对位用引导孔以从所述基板安装面的背侧的面向该基板安装面贯通的方式形成在所述箱体上,所述三个标识与所述三个对位用引导孔的配置对应地配置在所述电路基板上;以及
将进行所述对位后的所述光模块安装在所述电路基板上。
47.根据权利要求46所述的光模块的安装方法,其特征在于,
所述安装自动地进行。
48.一种光模块的安装方法,其特征在于,包括如下步骤:
在权利要求1所述的光模块上安装用于覆盖并保护所述光学元件的露出的表面的保护件;以及
以使所述基板安装面与所述电路基板对置的方式将所述光模块安装在所述电路基板上。
49.一种光模块的安装方法,其特征在于,包括如下步骤:
以使所述基板安装面与所述电路基板对置的方式将权利要求1所述的光模块安装在所述电路基板上;
将具有高度调节部的高度调节件安装在所述光模块上,以使得在所述波导导入口处,所述高度调节部的下端成为与所述基板安装面大致相同或者所述基板安装面以下的高度;以及
向所述电路基板与安装有所述高度调节件的光模块的缝隙填充底层填料。
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