JP7420621B2

JP7420621B2 - 配線部材の接続構造および光学装置

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Publication number: JP7420621B2
Application number: JP2020059386A
Authority: JP
Inventors: 麻衣子有賀; 和哉長島
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP2021158292A

Description

本発明は、配線部材の接続構造および光学装置に関する。

従来、複数の導体を有したフレキシブルプリント配線板のような配線部材が接続された光学装置が、知られている（例えば、特許文献１や特許文献２）。この種の光学装置では、通信容量の増大に伴う導体数の増加や、光学モジュールの小型化に伴って、光学装置と配線との接続部分において、隣接する導体間の間隔が、狭まっている。

国際公開第２０１６／１２９２７７号国際公開第２０１６／１２９２７８号

光学装置と配線部材との接続部分において、隣接する導体間の間隔が狭くなると、それら導体間を電気的に接続する接続材が、所定位置から外れ、本来電気的に絶縁されるべき導体間を電気的に接続してしまう状態、すなわち短絡が生じ易くなる、という問題がある。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、短絡を抑制することが可能な新規な配線の接続構造および光学装置を得ること、である。

本発明の配線部材の接続構造は、例えば、第一方向と交差し第一貫通孔および第二貫通孔が設けられた第一絶縁層と、前記第一方向と交差し前記第一貫通孔と前記第一方向に並ぶ第三貫通孔および前記第二貫通孔と前記第一方向に並ぶ第四貫通孔が設けられ前記第一絶縁層と重なる第二絶縁層と、前記第一貫通孔および前記第三貫通孔のうち前記第一貫通孔のみの内側に位置された第一接続部位を有した第一導体と、前記第三貫通孔および前記第四貫通孔のうち前記第四貫通孔のみの内側に位置された第二接続部位を有した第二導体と、を有した配線部材と、前記第一方向を向き前記第一絶縁層と面した第一面と、当該第一面から前記第一方向に突出し前記第一貫通孔および前記第三貫通孔を貫通した第三導体と、前記第一面から前記第一方向に突出し前記第二貫通孔および前記第四貫通孔を貫通した第四導体と、を有したベースと、前記第一貫通孔および前記第三貫通孔内に収容され前記第一接続部位と前記第三導体とを電気的に接続する第一接続材と、前記第二貫通孔および前記第四貫通孔内に収容され前記第二接続部位と前記第四導体とを電気的に接続する第二接続材と、を備える。

前記配線部材の接続構造は、例えば、前記第一接続材と前記第二接続材との間に介在する絶縁性の介在部材を備える。

前記配線部材の接続構造では、例えば、前記介在部材は、前記第一接続材および前記第二接続材のうち少なくとも一方と、前記第一面との間に位置される。

前記配線部材の接続構造は、それぞれ、前記第一貫通孔、前記第三貫通孔、前記第一接続部位、前記第三導体、および前記第一接続材を含む複数の第一接続部と、それぞれ、前記第二貫通孔、前記第四貫通孔、前記第二接続部位、前記第四導体、および前記第二接続材を含む複数の第二接続部と、を備え、前記第一接続部と前記第二接続部とが交互に並んでいる。

前記配線部材の接続構造では、例えば、前記配線部材は、フレキシブルプリント配線板である。

前記配線部材の接続構造では、例えば、前記第一接続材および前記第二接続材は、はんだである。

前記配線部材の接続構造では、例えば、前記第一絶縁層および前記第二絶縁層は、合成樹脂材料で作られる。

また、本発明の光学装置は、例えば、第一方向と交差し第一貫通孔および第二貫通孔が設けられた第一絶縁層と、前記第一方向と交差し前記第一貫通孔と前記第一方向に並ぶ第三貫通孔および前記第二貫通孔と前記第一方向に並ぶ第四貫通孔が設けられ前記第一絶縁層と重なる第二絶縁層と、前記第一貫通孔および前記第三貫通孔のうち前記第一貫通孔のみの内側に位置された第一接続部位を有した第一導体と、前記第三貫通孔および前記第四貫通孔のうち前記第四貫通孔のみの内側に位置された第二接続部位を有した第二導体と、を有した配線部材が、固定されうるハウジングと、前記ハウジング内に収容された光学部品と、を備え、前記ハウジングは、前記第一方向を向き前記第一絶縁層と面した第一面と、当該第一面から前記第一方向に突出し前記第一貫通孔および前記第三貫通孔を貫通した第一導体と、前記第一面から前記第一方向に突出し前記第二貫通孔および前記第四貫通孔を貫通した第二導体と、を有する。

前記光学装置は、例えば、前記光学部品として、半導体レーザ素子、半導体変調器、半導体光増幅器、および受光素子のうち少なくとも一つを備える。

前記光学装置は、例えば、前記ハウジングに固定された前記配線部材を備える。

本発明によれば、例えば、短絡を抑制することが可能な新規な配線の接続構造および光学装置を得ることができる。

図１は、実施形態の光学装置の内部構成を示す例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）である。図２は、図１のII－II断面図である。図３は、実施形態の配線部材の接続構造の例示的かつ模式的な側面図である。図４は、第１変形例の配線部材の接続構造の例示的かつ模式的な側面図である。図５は、第２変形例の配線部材の接続構造の例示的かつ模式的な側面図である。図６は、第３変形例の光学装置の図２と同等位置での例示的かつ模式的な断面図である。図７は、第４変形例の光学装置の図２と同等位置での例示的かつ模式的な断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

以下に示される実施形態および変形例は、同様の構成を備えている。各実施形態および変形例の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

本明細書において、序数は、部品や部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

また、各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。なお、Ｘ方向は、厚さ方向や積層方向と称され、Ｘ方向の反対方向は、突出方向と称され、Ｙ方向は、幅方向と称され、Ｚ方向は、延び方向と称されうる。

［実施形態］
図１は、実施形態の光学装置１の内部構成を示す側面図である。図１に示されるように、光学装置１は、ハウジング１０と、当該ハウジング１０内に収容された温調装置２０、発光素子４１、レンズ４２、キャリア４３、光アイソレータ５１、ビームスプリッタ５２、および受光素子５３のような部品と、を備えている。受光素子５３は、例えば、フォトダイオードである。

ハウジング１０は、壁として、底壁１１と、頂壁１２と、二つの端壁１３と、二つの側壁１４と、を有している。ハウジング１０は、例えば、直方体状かつ箱状の形状を有している。ハウジング１０内には、これら底壁１１、頂壁１２、二つの側壁１４、および二つの端壁１３によって囲まれた収容室Ｒが形成されている。

底壁１１は、Ｚ方向と交差して広がっている。本実施形態では、底壁１１は、Ｘ方向およびＹ方向に延びるとともに、Ｚ方向と直交している。

収容室Ｒ内において、底壁１１上には、温調装置２０を介して光学部品が取り付けられている。光学部品は酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のようなセラミックなどのベース板を介して温調装置２０上に取り付けられている場合もある。底壁１１は、支持部や支持壁とも称されうる。

頂壁１２は、Ｚ方向と交差して広がっている。本実施形態では、頂壁１２は、Ｘ方向およびＹ方向に延びるとともに、Ｚ方向と直交している。

端壁１３は、それぞれ、Ｘ方向と交差して広がっている。本実施形態では、端壁１３は、Ｙ方向およびＺ方向に延びるとともに、Ｘ方向と直交している。端壁１３は、ハウジング１０のＸ方向（長手方向）の端部にそれぞれ位置されている。

端壁１３のうちの一つには、光学窓１５が設けられている。

また、光学窓１５が設けられないもう一つの端壁１３には、当該端壁１３を厚さ方向（Ｘ方向）に貫通するフィードスルー１６が設けられている。フィードスルー１６も、ハウジング１０の一部を構成していると言うことができる。なお、フィードスルー１６は、側壁１４を貫通する部位を有してもよい。

側壁１４は、Ｙ方向と交差して広がっている。本実施形態では、側壁１４は、Ｘ方向およびＺ方向に延びるとともに、Ｙ方向と直交している。側壁１４は、ハウジング１０の幅方向の端部に位置されている。なお、底壁１１、頂壁１２、および側壁１４は、周壁とも称されうる。

底壁１１は、例えば、銅タングステン（ＣｕＷ）や、銅モリブデン（ＣｕＭｏ）、銅（Ｃｕ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のような、熱伝導率の高い材料によって作られうる。また、頂壁１２、端壁１３、および側壁１４は、例えば、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金や、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のような、熱膨張係数の低い材料によって作られうる。また、フィードスルー１６は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のようなセラミックで作られている。

温調装置２０は、上側基板２１Ｕと、下側基板２１Ｌと、複数の熱電素子２２とを有している。上側基板２１Ｕおよび下側基板２１Ｌは、底壁１１に沿っている。熱電素子２２は、それぞれ、上側基板２１Ｕと下側基板２１Ｌとの間に介在している。

上側基板２１Ｕは、Ｚ方向と交差して広がっている。本実施形態では、上側基板２１Ｕは、Ｘ方向およびＹ方向に延びるとともに、Ｚ方向と直交している。上側基板２１Ｕは、上面２０ａと当該上面２０ａの裏側の下面２１ｂとを有している。上側基板２１Ｕは、例えばセラミックのような熱伝導性が高い絶縁性の材料により作られうる。発光素子４１、レンズ４２、光アイソレータ５１、ビームスプリッタ５２、および受光素子５３のような光学部品は、上面２０ａ上に、直接的にあるいはベース板などの他の部品を介して間接的に、取り付けられている。上側基板２１Ｕは、第一基板や実装基板とも称され、上面２０ａは、実装面とも称されうる。

下側基板２１Ｌは、Ｚ方向と交差して広がっている。本実施形態では、下側基板２１Ｌは、Ｘ方向およびＹ方向に延びるとともに、Ｚ方向と直交している。下側基板２１Ｌは、上面２１ａと当該上面２１ａの裏側の下面２０ｂとを有している。下側基板２１Ｌは、例えばセラミックのような熱伝導性が高い絶縁性の材料により作られうる。下側基板２１Ｌは、ハウジング１０の底壁１１と熱的に接続された状態で、当該底壁１１に取り付けられている。下側基板２１Ｌは、第二基板や取付基板とも称され、下面２０ｂは、接触面や取付面とも称されうる。

熱電素子２２は、半導体素子の一例であり、例えば、ビスマステルル系の半導体のような、Ｐ型半導体またはＮ型半導体によって、作られうる。

上側基板２１Ｕの下面２１ｂおよび下側基板２１Ｌの上面２１ａには配線パターン（不図示）が設けられている。熱電素子２２は、それぞれ、これら二つの配線パターンの間に介在している。配線パターンは、例えば、銅系金属のような、導電性の高い金属材料によって、作られうる。

複数の熱電素子２２は、配線パターンを介してＰＮ接合を構成するよう、直列に接続されている。複数の熱電素子２２は、配線パターンを介した温調装置２０外からの電力の供給により、発熱または吸熱する。熱電素子２２における発熱と吸熱とは、複数の熱電素子２２に流れる電流の向きにより、切り替わる。配線パターンは、導体あるいは導体層とも称されうる。

このように、温調装置２０は、光学部品の土台として機能するとともに、光学部品を加熱したり冷却したりすることにより、当該光学部品の温度調整を行う。温調装置２０は、ペルチェモジュールや、熱電モジュールとも称されうる。

光機能素子である発光素子４１は、例えば、半導体レーザ素子であり、このとき光学装置１は波長可変レーザモジュールである。また、光学素子が光変調器素子であって光学装置が光変調器モジュールである場合や、光学素子がフォトダイオードであって光学装置が光受信機モジュールである場合や、半導体レーザ素子とフォトダイオード素子、光変調器素子が集積されているＩＣ－ＴＲＯＳＡ（integrated coherent-transmitter receiver optical sub-assembly）の場合もある。発光素子４１は、キャリア４３を介して温調装置２０の上面２０ａ上に実装されている。キャリア４３は、発光素子４１と線膨張係数が近い絶縁性の材料または熱伝導性が高い絶縁性の材料によって作られ、発光素子４１が発生する熱を温調装置２０に伝達する。キャリア４３は、サブマウントとも称されうる。

発光素子４１は、レーザ光をレンズ４２に向けて出力する。レーザ光の波長は、例えば、光通信の波長として好適な９００ｎｍ以上１６５０ｎｍ以下である。発光素子４１は、レーザ光を出力している間は素子温度が上昇し、発熱体として機能する。発光素子４１は、例えば、半導体レーザ素子である。

レンズ４２は、キャリア４３に取り付けられている。レンズ４２は、発光素子４１からのレーザ光に、屈折率による作用を及ぼしてコリメートする。レンズ４２から出力されたレーザ光は、光アイソレータ５１に入力される。

光アイソレータ５１は、磁石５１ａと、磁気光学素子および偏光板を含む光学素子部５１ｂと、を有している。光アイソレータ５１は、光学素子部５１ｂからのレーザ光を偏光するとともに、光学素子部５１ｂからのレーザ光に、磁気光学作用を及ぼす。光アイソレータ５１から出力されたレーザ光は、ビームスプリッタ５２に入力される。光アイソレータ５１は、ビームスプリッタ５２からの光が発光素子４１に向けて通過するのを阻止する。

ビームスプリッタ５２は、光アイソレータ５１からのレーザ光を光学装置１外に出力するとともに、光アイソレータ５１からのレーザ光を分光して受光素子５３に入力する。

ハウジング１０は、気密封止されており、これにより、ハウジング１０内に収容された発光素子４１、レンズ４２、光アイソレータ５１、ビームスプリッタ５２、および受光素子５３のような光学部品に、空気や水が作用するのが防止されている。光学装置１は、例えば、製造時にハウジング１０内に充填された窒素ガスのような不活性ガスがハウジング１０外に漏れないよう、構成されている。

図１に示されるように、光学装置１には、フレキシブルプリント配線板３０が接続されている。本実施形態では、フレキシブルプリント配線板３０は、フィードスルー１６に固定されている。

フレキシブルプリント配線板３０内の導体を介して、上位装置（不図示）から、発光素子４１や温調装置２０へ、駆動電力や制御信号が供給される。また、フレキシブルプリント配線板３０内の導体を介して、収容室Ｒ内のセンサ（不図示）から、上位装置へ、検出信号が送られる。

図２は、図１のII－II断面図である。配線部材の接続構造１００Ａ（以下、単に接続構造と称する）は、フレキシブルプリント配線板３０と、フィードスルー１６と、金属パッド１９と、導体１８と、リードピン１７（１７－１，１７－２）と、を有している。フレキシブルプリント配線板３０は、配線部材の一例である。フィードスルー１６は、ベースの一例である。リードピン１７－１は、第三導体の一例であり、リードピン１７－２は、第四導体の一例である。なお、フレキシブルプリント配線板３０とフィードスルー１６とは、接着剤等で接合されてもよいし、ねじのような固定具によって固定されてもよい。

フレキシブルプリント配線板３０は、複数の絶縁層３１，３２が厚さ方向に積層されるとともに一体化された多層配線板である。Ｘ方向は、絶縁層３１，３２の積層方向である。複数の絶縁層３１，３２は、例えば、接着されることにより互いに固定される。なお、本実施形態では、フレキシブルプリント配線板３０が、２層の絶縁層３１，３２を有する場合が例示されるが、絶縁層の数は、３以上であってもよい。なお、絶縁層３１，３２は、例えばポリイミドのような、絶縁性かつ可撓性を有した合成樹脂材料によって作られうる。

接続構造１００Ａにおいて、絶縁層３１は、Ｘ方向と交差し、かつＹ方向およびＺ方向に延びている。Ｘ方向は、絶縁層３１の厚さ方向であり、Ｙ方向は、絶縁層３１の幅方向であり、Ｚ方向は、絶縁層３１の長手方向である。絶縁層３１には、Ｘ方向に貫通する貫通孔３１ａ１，３１ａ２が設けられている。貫通孔３１ａ１の内側には、当該貫通孔３１ａ１の内周に沿って環状（筒状）の導体部３３ａが設けられている。貫通孔３１ａ２の内側には、導体層は設けられていない。Ｘ方向は、第一方向の一例である。貫通孔３１ａ１は、第一貫通孔の一例であり、貫通孔３１ａ２は、第二貫通孔の一例である。絶縁層３１は、第一絶縁層の一例である。また、導体部３３ａは、第一接続部位の一例である。

また、接続構造１００Ａにおいて、絶縁層３２は、Ｘ方向と交差し、かつＹ方向およびＺ方向に延びている。Ｘ方向は、絶縁層３２の厚さ方向であり、Ｙ方向は、絶縁層３２の幅方向であり、Ｚ方向は、絶縁層３２の長手方向である。絶縁層３２には、Ｘ方向に貫通する貫通孔３２ａ１，３２ａ２が設けられている。貫通孔３２ａ２の内側には、当該貫通孔３２ａ２の内周に沿って環状（筒状）の導体部３４ａが設けられている。貫通孔３２ａ１の内側には、導体層は設けられていない。貫通孔３２ａ１は、第三貫通孔の一例であり、貫通孔３２ａ２は、第四貫通孔の一例である。絶縁層３２は、第二絶縁層の一例である。また、導体部３４ａは、第二接続部位の一例である。

絶縁層３１の貫通孔３１ａ１と絶縁層３２の貫通孔３２ａ１とは、Ｘ方向に並んでいる。また、絶縁層３１の貫通孔３１ａ２と絶縁層３２の貫通孔３２ａ２とは、Ｘ方向に並んでいる。

導体部３３ａは、Ｘ方向に並んでいる貫通孔３１ａ１，３２ａ１のうち、貫通孔３１ａ１のみの内側に設けられている。また、導体部３４ａは、Ｘ方向に並んでいる貫通孔３１ａ２，３２ａ２のうち、貫通孔３２ａ２のみの内側に設けられている。

また、フレキシブルプリント配線板３０は、複数の導体３３，３４を有している。導体３３と導体３４との間では、電気的な絶縁が確保される。導体３３は、第一導体の一例であり、導体３４は、第二導体の一例である。

フレキシブルプリント配線板３０の長手方向の端部において、導体部３３ａは、導体３３の一部であり、導体部３４ａは、導体３４の一部である。

フレキシブルプリント配線板３０の長手方向の中間位置では、導体３３は、例えば、絶縁層３１，３２の間に位置され、所定幅で長手方向に延びた帯状の延部（不図示）を有している。当該帯状の延部は、導体部３３ａと長手方向に並ぶとともに電気的に接続されている。

また、フレキシブルプリント配線板３０の長手方向の中間位置では、導体３４は、例えば、導体３３と幅方向にずれた位置で、絶縁層３１，３２の間に位置され、所定幅で長手方向に延びた帯状の延部（不図示）を有している。当該帯状の延部は、導体部３４ａと長手方向に並ぶとともに電気的に接続されている。

なお、絶縁層３１，３２の間において、導体３３の延部と導体３４の延部との間には、絶縁層としての延部（不図示）が介在してもよい。

フィードスルー１６の端面１６ａは、Ｘ方向と交差するとともに、Ｙ方向およびＺ方向に延びている。端面１６ａは、絶縁層３１と面している。端面１６ａは、第一面の一例である。

フィードスルー１６は多層のセラミックで形成されている。各セラミック層には金属による電気回路パターンが形成されており、それぞれのセラミック層は打ち抜いたビアに金属ペーストを充填するなどによって、各層の導体が電気的に接続されている。フィードスルー１６のＺ方向の端面には電気回路端となる金属パッド１９が形成されている。

図１に示されるように、金属パッド１９は例えば金属ワイヤなどの導体１８を介して、収容室Ｒ内の光電部品や、電気部品、回路基板等の端子（不図示）と電気的に接続されている。なお、図１には、簡単のため、一つの導体１８のみが示されているが、光学装置１は、図示しない他の導体１８も有している。

フィードスルー１６の金属パッド１９とは反対側の端部、言い換えるとフィードスルー１６のＸ方向の反対側の端部からは、リードピン１７がＸ方向の反対方向に突出している。リードピン１７は、フィードスルー１６内の導体を介して金属パッド１９と電気的に接続されている。リードピン１７はモジュール外の電気回路と接続するための電極である。リードピン１７はフレキシブルプリント配線板３０に設けられたスルーホールを介してフレキシブルプリント配線板３０上の電気回路と接続されている場合がある。

図２に示されるように、リードピン１７－１は、フレキシブルプリント配線板３０の貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１をＸ方向に貫通している。すなわち、リードピン１７－１は、貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１内に収容されている。また、リードピン１７－２は、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２をＸ方向に貫通している。すなわち、リードピン１７－２は、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２内に収容されている。リードピン１７－１は、第三導体の一例であり、リードピン１７－２は、第四導体の一例である。

リードピン１７－１は、フレキシブルプリント配線板３０に形成された筒状の導体部３３ａ内を貫通している。すなわち、リードピン１７－１は、導体部３３ａは、導体部３３ａ内に収容されるとともに、導体部３３ａと面している。また、リードピン１７－２は、筒状の導体部３４ａ内を貫通している。すなわち、リードピン１７－２は、導体部３４ａは、導体部３４ａ内に収容されるとともに、導体部３４ａと面している。

貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１と、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２との中には、それぞれ、接続材６０（６０－１，６０－２）が収容されている。

接続材６０－１は、貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１の中に収容されている。接続材６０－１は、リードピン１７－１の外周面１７ａと、導体部３３ａとの間に介在し、リードピン１７－１と導体３３とを電気的に接続している。接続材６０－１は、第一接続材の一例である。

接続材６０－２は、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２の中に収容されている。接続材６０－２は、リードピン１７－２の外周面１７ａと、導体部３４ａとの間に介在し、リードピン１７－２と導体３４とを電気的に接続している。接続材６０－２は、第二接続材の一例である。

接続材６０は、例えば、はんだである。接続材６０は、加熱され、流動性を有した状態で、貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１と、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２との中に、それぞれ注入され、冷却されることにより固化される。

流動性を有している状態では、接続材６０は、合成樹脂材料よりも金属材料との親和性（濡れ性）が高いため、リードピン１７の外周面１７ａ、および導体部３３ａ，３４ａの表面（内周面および端面）に選択的に付着するとともに、リードピン１７の外周面１７ａ、および導体部３３ａ，３４ａの表面を伝って流動する。

ここで、上述したように、貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１にあっては、貫通孔３１ａ１のみに導体部３３ａが存在し、貫通孔３２ａ１には導体層が無い。したがって、接続材６０－１は、貫通孔３１ａ１内すなわち、導体部３３ａの筒内には充填されるものの、貫通孔３２ａ１内では、外周面１７ａのみに沿うとともに、接続材６０－１には導体部３３ａに引き寄せられる方向に界面張力が作用する。このため、接続材６０－１は、貫通孔３２ａ１内では、導体部３３ａから離れる方向、すなわちＸ方向の反対方向に先細りの形状を有することになり、当該形状で固化される。

他方、上述したように、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２にあっては、貫通孔３２ａ２のみに導体部３４ａが存在し、貫通孔３１ａ２には導体層が無い。したがって、接続材６０－２は、貫通孔３２ａ２内すなわち、導体部３４ａの筒内には充填されるものの、貫通孔３１ａ２内では、外周面１７ａのみに沿うとともに、接続材６０－２には導体部３４ａに引き寄せられる方向に界面張力が作用する。このため、接続材６０－２は、貫通孔３１ａ２内では、導体部３４ａから離れる方向、すなわちＸ方向に先細りの形状を有することになり、当該形状で固化される。

このため、二つのリードピン１７の根元側では、接続材６０－２が細くなるとともに、二つのリードピン１７の先端側では、接続材６０－１が細くなるため、接続材６０－１と接続材６０－２とが近接するのが抑制され、ひいては、導体３３およびリードピン１７－１と、導体３４およびリードピン１７－２との短絡が、抑制される。

また、図２に示されるように、本実施形態の接続構造１００Ａは、第一接続部１００－１と、第二接続部１００－２とを有している。第一接続部１００－１は、内周に導体部３３ａが設けられた貫通孔３１ａ１、内周に導体層が設けられない貫通孔３２ａ１、リードピン１７－１、および接続材６０－１を含んでいる。また、第二接続部１００－２は、内周に導体層が設けられない貫通孔３１ａ２、内周に導体部３４ａが設けられた貫通孔３２ａ２、リードピン１７－２、および接続材６０－２を含んでいる。

図３は、接続構造１００Ａの一部の側面図である。図３に示されるように、接続構造１００Ａは、複数の第一接続部１００－１と複数の第二接続部１００－２とを備え、第一接続部１００－１と第二接続部１００－２とが、交互にＹ方向に沿って直線状に配置されている。

以上、説明したように、本実施形態では、フレキシブルプリント配線板３０は、絶縁層３１（第一絶縁層）と絶縁層３２（第二絶縁層）とを有する。絶縁層３１には、貫通孔３１ａ１（第一貫通孔）と貫通孔３１ａ２（第二貫通孔）が設けられ、絶縁層３２には、貫通孔３２ａ１（第三貫通孔）と貫通孔３２ａ２（第四貫通孔）が設けられる。貫通孔３１ａ１と貫通孔３２ａ１は、Ｘ方向（第一方向）に並び、貫通孔３１ａ２と貫通孔３２ａ２とは、Ｘ方向に並ぶ。導体３３（第一導体）の導体部３３ａ（第一接続部位）は、貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１のうち貫通孔３１ａ１のみの内側に設けられ、導体３４（第二導体）の導体部３４ａ（第二接続部位）は、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２のうち貫通孔３２ａ２のみの内側に設けられる。リードピン１７－１（第三導体）は、貫通孔３１ａ１および貫通孔３２ａ１を貫通し、リードピン１７－２（第四導体）は、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２を貫通する。導体３３とリードピン１７－１とを電気的に接続する接続材６０－１（第一接続材）は、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２の中に収容され、導体３４とリードピン１７－２とを電気的に接続する接続材６０－２（第二接続材）は、貫通孔３１ａ２および貫通孔３２ａ２の中に収容される。

このような構成によれば、配線の接続構造１００Ａおよび光学装置１において、接続材６０－１の太い部位と、接続材６０－２の細い部位とが隣接し、かつ接続材６０－１の細い部位と、接続材６０－２の太い部位とが隣接することになる。よって、接続材６０－１と接続材６０－２とが互いに離間して接し難くなり、ひいては、接続材６０－１と接続材６０－２とが接触することによる短絡が抑制される。

また、本実施形態では、配線部材の接続構造１００Ａは、複数の第一接続部１００－１と複数の第二接続部１００－２とを有し、第一接続部１００－１と第二接続部１００－２とが交互に並んでいる。

このような構成によれば、複数あるいは多数の絶縁されるべき導体を備えた配線部材の接続構造１００Ａおよび光学装置１において、当該導体間の短絡を抑制することができる。これにより、絶縁されるべき隣接する導体間の間隔を、比較的狭くすることができる。

また、本実施形態では、配線部材としてフレキシブルプリント配線板３０を備えている構成、接続材６０－１（第一接続材）および接続材６０－２（第二接続材）がはんだである構成、ならびに絶縁層３１（第一絶縁層）および絶縁層３２（第二絶縁層）が合成樹脂材料で作られている構成に、適用することができ、各構成において、上述した効果が得られる。

［第１変形例］
図４は、第１変形例の接続構造１００Ａ－１の一部の側面図である。図４に示されるように、第一接続部１００－１と第二接続部１００－２とが、互いにＺ方向にずれており、Ｙ方向に対して千鳥状、すなわちジグザグに配置されている。このような配置によれば、複数のリードピン１７－１，１７－２、および複数の導体３３，３４を、Ｙ方向により密に配置することができ、接続構造１００Ａ－１、ひいてはフレキシブルプリント配線板３０および光学装置１を、Ｙ方向により小型化しやすい。

［第２変形例］
図５は、第２変形例の接続構造１００Ａ－２の一部の側面図である。図５に示されるように、接続構造１００Ａ－２では、第一接続部１００－１と第二接続部１００－２とが交互にＹ方向（列方向）に並ぶ複数の列が設けられ、隣接する列間、すなわちＺ方向（行方向）においても、第一接続部１００－１と第二接続部１００－２とが交互に並んでいる。このような配置によっても、複数のリードピン１７－１，１７－２、および複数の導体３３，３４を、Ｙ方向により密に配置することができ、接続構造１００Ａ－２、ひいてはフレキシブルプリント配線板３０および光学装置１を、Ｙ方向により小型化しやすい。

［第３変形例］
図６は、第３変形例の接続構造１００Ｂの、図２と同等位置での断面図である。図６に示されるように、接続構造１００Ｂは、接続材６０－２と端面１６ａとの間に、介在部材６１－２を備えている。介在部材６１－２は、絶縁性を有し、例えば、合成樹脂材料で作られている。介在部材６１－２は、接続材６０－１と接続材６０－２との間に介在するため、接続材６０－１と接続材６０－２とが接し、ひいては短絡するのを抑制することができる。また、本変形例では、介在部材６１－２は、貫通孔３１ａ２の端面１６ａ側の開口縁において、当該貫通孔３１ａ２を塞いでいる。これにより、接続材６０－２が流動性を有した状態で貫通孔３１ａ２外に移動するのを防止でき、ひいては接続材６０－１と接続材６０－２とが接して短絡するのをより確実に防止することができる。ただし、介在部材６１－２は、貫通孔３１ａ２を塞ぐことは必須ではなく、少なくとも接続材６０－１と接続材６０－２との間に位置すればよい。一例として、介在部材６１－２は、貫通孔３１ａ２の開口縁と端面１６ａとの間であり、かつリードピン１７－２とリードピン１７－１との間となる位置に設けられてもよい。すなわち、リードピン１７－２に対してリードピン１７－１とは反対側には、介在部材６１－２は無くてもよい。

［第４変形例］
図７は、第４変形例の接続構造１００Ｃの、図２と同等位置での断面図である。図７に示されるように、接続構造１００Ｃは、第３変形例の介在部材６１－２に加えて、さらに、接続材６０－１と端面１６ａとの間に、介在部材６１－１を備えている。介在部材６１－１は、絶縁性を有し、例えば、合成樹脂材料で作られている。介在部材６１－１は、接続材６０－１と接続材６０－２との間に介在するため、接続材６０－１と接続材６０－２とが接し、ひいては短絡するのを抑制することができる。また、本変形例では、介在部材６１－１は、貫通孔３１ａ１の端面１６ａ側の開口縁において、当該貫通孔３１ａ１を塞いでいる。これにより、接続材６０－１が流動性を有した状態で貫通孔３１ａ１外に移動するのを防止でき、ひいては接続材６０－１と接続材６０－２とが接して短絡するのをより確実に防止することができる。ただし、介在部材６１－１は、貫通孔３１ａ１を塞ぐことは必須ではなく、少なくとも接続材６０－１と接続材６０－２との間に位置すればよい。一例として、介在部材６１－１は、貫通孔３１ａ１の開口縁と端面１６ａとの間であり、かつリードピン１７－１とリードピン１７－２との間となる位置に設けられてもよい。すなわち、リードピン１７－１に対してリードピン１７－２とは反対側には、介在部材６１－１は無くてもよい。なお、介在部材６１－１のみによっても、接続材６０－１と接続材６０－２とが接して短絡するのを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

例えば、光学装置は、光学部品として、半導体レーザ素子や、受光素子の他に、半導体変調器や、半導体光増幅器等を備えてもよい。光学装置は、光学部品として、これら半導体レーザ素子、受光素子、半導体変調器、および半導体光増幅器のうち少なくとも一つを備えればよい。

また、光学装置は、配線部材を含むアッセンブリとして構成されていてもよい。言い換えると、光学装置は、その構成要素として配線部材を含んでもよい。

１…光学装置
１０…ハウジング
１１…底壁
１２…頂壁
１３…端壁
１４…側壁
１５…光学窓
１６…フィードスルー（ハウジング）
１６ａ…端面（第一面）
１７，１７－１，１７－２…リードピン
１７ａ…外周面
１８…導体
１９…金属パッド
２０…温調装置
２０ａ…上面
２０ｂ…下面
２１Ｕ…上側基板
２１Ｌ…下側基板
２１ａ…上面
２１ｂ…下面
２２…熱電素子
３０…フレキシブルプリント配線板
３１…絶縁層（第一絶縁層）
３１ａ１…貫通孔（第一貫通孔）
３１ａ２…貫通孔（第二貫通孔）
３２ａ１…貫通孔（第三貫通孔）
３２ａ２…貫通孔（第四貫通孔）
３２…絶縁層（第二絶縁層）
３３…導体（第一導体）
３３ａ…導体部（第一接続部位）
３４…導体（第二導体）
３４ａ…導体部（第二接続部位）
４１…発光素子
４２…レンズ
４３…キャリア
５１…光アイソレータ
５１ａ…磁石
５１ｂ…光学素子部
５２…ビームスプリッタ
５３…受光素子
６０…接続材
６０－１…接続材（第一接続材）
６０－２…接続材（第二接続材）
６１－１，６１－２…介在部材
１００－１…第一接続部
１００－２…第二接続部
１００Ａ，１００Ａ－１，１００Ａ－２，１００Ｂ，１００Ｃ…接続構造
Ｒ…収容室
Ｘ…方向（第一方向）
Ｙ…方向
Ｚ…方向

Claims

第一方向と交差し第一貫通孔および第二貫通孔が設けられた第一絶縁層と、前記第一方向と交差し前記第一貫通孔と前記第一方向に並ぶ第三貫通孔および前記第二貫通孔と前記第一方向に並ぶ第四貫通孔が設けられ前記第一絶縁層と重なる第二絶縁層と、前記第一貫通孔および前記第三貫通孔のうち前記第一貫通孔のみの内側に位置された第一接続部位を有した第一導体と、前記第三貫通孔および前記第四貫通孔のうち前記第四貫通孔のみの内側に位置された第二接続部位を有した第二導体と、を有した配線部材と、
前記第一方向を向き前記第一絶縁層と面した第一面と、当該第一面から前記第一方向に突出し前記第一貫通孔および前記第三貫通孔を貫通した第三導体と、前記第一面から前記第一方向に突出し前記第二貫通孔および前記第四貫通孔を貫通した第四導体と、を有したベースと、
前記第一貫通孔および前記第三貫通孔内に収容され前記第一接続部位と前記第三導体とを電気的に接続する第一接続材と、
前記第二貫通孔および前記第四貫通孔内に収容され前記第二接続部位と前記第四導体とを電気的に接続する第二接続材と、
を備えた、配線部材の接続構造。
前記第一接続材と前記第二接続材との間に介在する絶縁性の介在部材を備えた、請求項１に記載の配線部材の接続構造。
前記介在部材は、前記第一接続材および前記第二接続材のうち少なくとも一方と、前記第一面との間に位置された、請求項２に記載の配線部材の接続構造。
それぞれ、前記第一貫通孔、前記第三貫通孔、前記第一接続部位、前記第三導体、および前記第一接続材を含む複数の第一接続部と、
それぞれ、前記第二貫通孔、前記第四貫通孔、前記第二接続部位、前記第四導体、および前記第二接続材を含む複数の第二接続部と、
を備え、
前記第一接続部と前記第二接続部とが交互に並んだ、請求項１～３のうちいずれか一つに記載の配線部材の接続構造。
前記配線部材は、フレキシブルプリント配線板である、請求項１～４のうちいずれか一つに記載の配線部材の接続構造。
前記第一接続材および前記第二接続材は、はんだである、請求項１～５のうちいずれか一つに記載の配線部材の接続構造。
前記第一絶縁層および前記第二絶縁層は、合成樹脂材料で作られる、請求項１～６のうちいずれか一つに記載の配線部材の接続構造。
第一方向と交差し第一貫通孔および第二貫通孔が設けられた第一絶縁層と、前記第一方向と交差し前記第一貫通孔と前記第一方向に並ぶ第三貫通孔および前記第二貫通孔と前記第一方向に並ぶ第四貫通孔が設けられ前記第一絶縁層と重なる第二絶縁層と、前記第一貫通孔および前記第三貫通孔のうち前記第一貫通孔のみの内側に位置された第一接続部位を有した第一導体と、前記第三貫通孔および前記第四貫通孔のうち前記第四貫通孔のみの内側に位置された第二接続部位を有した第二導体と、を有した配線部材が、固定されるハウジングと、
前記ハウジング内に収容された光学部品と、
を備え、
前記ハウジングは、前記配線部材が固定された状態において、
前記第一方向を向き前記第一絶縁層と面する第一面と、
当該第一面から前記第一方向に突出し前記第一貫通孔および前記第三貫通孔を貫通した第三導体と、
前記第一面から前記第一方向に突出し前記第二貫通孔および前記第四貫通孔を貫通した第四導体と、
を有し、
前記第一接続部位と前記第三導体とが、前記第一貫通孔および前記第三貫通孔内に収容される第一接続材を介して電気的に接続され、
前記第二接続部位と前記第四導体とが、前記第二貫通孔および前記第四貫通孔内に収容される第二接続材を介して電気的に接続される、光学装置。
前記光学部品として、半導体レーザ素子、半導体変調器、半導体光増幅器、および受光素子のうち少なくとも一つを備えた、請求項８に記載の光学装置。
前記ハウジングに固定された前記配線部材を備えた、請求項８または９に記載の光学装置。