光模塊的制作方法
【專利摘要】光模塊具備：第1電路基板，其安裝有接線插座；光收發(fā)模塊，其利用接線插座與第1電路基板電連接；散熱器；以及放熱片。光收發(fā)模塊具有：第2電路基板，在該第2電路基板上，面朝下地安裝有電/光轉(zhuǎn)換元件、驅(qū)動電/光轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路、光/電轉(zhuǎn)換元件、將光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路；以及光導(dǎo)波路，其將由電/光轉(zhuǎn)換元件生成的光信號引導(dǎo)到光收發(fā)模塊的輸出端，并將向光收發(fā)模塊輸入的光信號向光/電轉(zhuǎn)換元件引導(dǎo)。將散熱器配置為，與電/光轉(zhuǎn)換元件、驅(qū)動電路、光/電轉(zhuǎn)換元件、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路中的至少1個進(jìn)行熱耦合，并且夾著放熱片，將光收發(fā)模塊壓在第1電路基板上。
【專利說明】光模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及發(fā)送和接收光信號的光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，利用并列進(jìn)行動作的多個處理器來處理信息的系統(tǒng)得到普及。例如，刀片服務(wù)器是具有多個刀片的信息處理系統(tǒng)。各刀片包含CPU和存儲器，可以作為計算機進(jìn)行動作。然后，多個刀片被收容在規(guī)定的形狀的殼體內(nèi)。
[0003]各刀片可以在與其它刀片之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。即，刀片間通過傳送路連接。在I個實施方式中，刀片間通過同軸電纜等傳送電信號的金屬電纜連接。在該情況下，在刀片間傳送例如以PCI (Peripheral Components Interconnect:外圍部件互聯(lián))為基準(zhǔn)的信號。
[0004]然而，要求信息處理的進(jìn)一步高速化，產(chǎn)生在刀片間傳送的信號也進(jìn)一步高速化的需要。例如，有時要求在刀片間傳送超過lOGb/s的高速信號。因此，正在研究通過光接口來使刀片間連接的結(jié)構(gòu)，以取代上述那樣的電接口。
[0005]在實現(xiàn)利用光接口使刀片間連接的光互聯(lián)的情況下，各刀片具有用于發(fā)送和接收光信號的光模塊。光模塊包含光發(fā)送模塊和光接收模塊。光發(fā)送模塊具有I個或多個電/光轉(zhuǎn)換器(E/ο轉(zhuǎn)換器)以及驅(qū)動各個E/0轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動電路。光接收模塊具有I個或多個光/電轉(zhuǎn)換器(0/E轉(zhuǎn)換器)以及放大各個0/E轉(zhuǎn)換器的輸出的放大器。因此,當(dāng)光模塊的高密度化取得進(jìn)展時，該光模塊的功耗增大，從而需要有效的放熱構(gòu)造。
[0006]另外，作為關(guān)聯(lián)技術(shù)，提出了以下的光導(dǎo)波路基板。該光導(dǎo)波路基板包含基材、薄膜、光學(xué)元件、光路轉(zhuǎn)換部。薄膜形成有包含成為光信號傳播的光路的芯和包圍該芯的包層在內(nèi)的光導(dǎo)波路，并與基材的主面接合。光學(xué)元件安裝在基材和薄膜中的至少任一方上，與光導(dǎo)波路光學(xué)連接。光路轉(zhuǎn)換部將光信號傳播的光路變更為期望的方向。(例如，日本專利文獻(xiàn)I)
[0007]并且，作為另一關(guān)聯(lián)技術(shù)，提出了一種光模塊，該光模塊包括:光元件，其倒裝地安裝在基板上；光導(dǎo)波路，其形成在上述基板上并與上述光元件光學(xué)連接；底部填料樹脂，其填充在上述基板和光元件之間并覆蓋上述光元件和光導(dǎo)波路之間的光學(xué)連接部。(例如，日本專利文獻(xiàn)2)
[0008]而且，作為另一關(guān)聯(lián)技術(shù)，提出了 一種光模塊，該光模塊具有:撓性基板，其倒裝地安裝有光元件(E/0、0/E);和光導(dǎo)波路，其安裝在撓性基板上。在光導(dǎo)波路上，以與E/0的發(fā)光面和0/E的受光面光學(xué)稱合的方式形成有45度反射鏡。(例如，非專利文獻(xiàn)I)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-258065號公報
[0012]專利文獻(xiàn)2:美國專利6661939號
[0013]非專利文獻(xiàn)
[0014]非專利文獻(xiàn)I:Cost-effective On-board Optical Interconnection usingWaveguide Sheet with Flexible Printed Circuit Optical Engine，Takashi Shiraishi，et.al.，0FC/NF0EC2011，OTuQ5

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明所要解決的問題
[0016]但是，當(dāng)將非專利文獻(xiàn)I等所記載的光模塊搭載在板(例如，刀片)上時，作為I個形態(tài)，在刀片上安裝光模塊，使得光模塊的基板與刀片平行配置。在此情況下，光模塊相對于刀片的占有面積變大。
[0017]為了縮小光模塊的搭載空間，考慮了例如在相對于刀片垂直安裝的基板上搭載多個光模塊的結(jié)構(gòu)。但是，在這樣的結(jié)構(gòu)中，將多個光模塊空間效率良好地搭載在基板上且有效地釋放在光模塊中產(chǎn)生的熱是不容易的。
[0018]本發(fā)明的目的是提供在與刀片等垂直連接的基板上空間效率以及熱效率良好地搭載有發(fā)送以及接收光信號的多個光模塊的構(gòu)造。
[0019]解決問題的手段
[0020]本發(fā)明I個方式的光模塊具備:第I電路基板，其安裝有接線插座；至少I個光收發(fā)模塊，其利用上述接線插座與上述第I電路基板電連接；散熱器；以及放熱片。上述光收發(fā)模塊具有:第2電路基板，在該第2電路基板上，面朝下地安裝有電/光轉(zhuǎn)換元件、驅(qū)動上述電/光轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路、光/電轉(zhuǎn)換元件、將上述光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路；以及光導(dǎo)波路，將由上述電/光轉(zhuǎn)換元件生成的光信號引導(dǎo)到上述光收發(fā)模塊的輸出端，并將向上述光收發(fā)模塊輸入的光信號向上述光/電轉(zhuǎn)換元件引導(dǎo)。將上述散熱器配置為，與上述電/光轉(zhuǎn)換元件、上述驅(qū)動電路、上述光/電轉(zhuǎn)換元件、上述電流/電壓轉(zhuǎn)換電路中的至少I個進(jìn)行熱耦合，并且夾著上述放熱片，將上述光收發(fā)模塊壓在上述第I電路基板上。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)上述方式，可在與刀片等垂直連接的基板上空間效率以及熱效率良好地搭載發(fā)送以及接收光信號的多個光模塊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是說明使用實施方式的光模塊的刀片服務(wù)器的圖。
[0024]圖2是從上方觀察光模塊所包含的光收發(fā)模塊的圖。
[0025]圖3是從側(cè)方觀察圖2所示的光收發(fā)模塊的圖。
[0026]圖4是示出安裝有光收發(fā)模塊的光模塊電路基板的結(jié)構(gòu)的圖。
[0027]圖5是示出光模塊的結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖6是放大地示出圖5所示的光模塊的一部分的圖。
[0029]圖7是示出在板上搭載光模塊的實施例的圖。
[0030]圖8是示出在板上搭載光模塊的其它實施例的圖。
[0031]圖9是示出光收發(fā)模塊的其它實施例的圖。
【具體實施方式】[0032]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】實施方式的光模塊。實施方式的光模塊不受特別限定，但以下，在刀片服務(wù)器中被使用。即，實施方式的光模塊在以下的例子中，搭載在刀片服務(wù)器的刀片上。
[0033]圖1是對使用實施方式的光模塊的刀片服務(wù)器100進(jìn)行說明的圖。如圖1的(a)所示，刀片服務(wù)器100具有殼體101和多個刀片102 (102-1?102_n)。各刀片102例如如圖1的(b)所示，是薄的大致長方體形狀。另外，圖1的(b)所示的刀片102相當(dāng)于插入在圖1的(a)所示的刀片服務(wù)器100的殼體101內(nèi)的多個刀片中的一個。
[0034]刀片服務(wù)器100具有用于在刀片102之間傳送光信號的光鏈路。光鏈路例如由光導(dǎo)波路和光纖實現(xiàn)。另外，在光鏈路上可以設(shè)置光開關(guān)或光交叉連接。然后，各刀片102可以利用上述光鏈路，在與I個或多個其它刀片102之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
[0035]各刀片102具有圖1的(C)所示的刀片主板110。在刀片主板110上安裝有I個或多個CPU111。并且，盡管未特別圖示，然而在刀片主板110上還安裝有存儲器1C。并且，存儲器可以內(nèi)置于CPUlll中。然后，各刀片102可以作為I臺計算機進(jìn)行動作。
[0036]各刀片102具有光模塊。如圖1的(C)所示，光模塊I安裝在刀片主板110上。在該實施例中，在刀片主板110上安裝有未圖示的垂直連接型邊緣接線插座。然后，光模塊I利用該垂直連接型邊緣接線插座來安裝在刀片主板110上。因此，光模塊I以相對于刀片主板Iio的I個面在垂直方向上突出的方式，安裝在刀片主板110上。
[0037]光模塊I具有光發(fā)送器和光接收器。光發(fā)送器和光接收器的電路與形成在刀片主板Iio上的電路電連接。然后，光模塊I可以將在刀片主板110中生成的電信號轉(zhuǎn)換成光信號并發(fā)送到其它刀片。并且，光模塊I可以將從其它刀片接收的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并引導(dǎo)到刀片主板110。
[0038]另外，在圖1所示的例子中，刀片服務(wù)器100由收容在I個殼體101內(nèi)的多個刀片102實現(xiàn)。在該情況下，設(shè)置在某刀片內(nèi)的光模塊I在與收容在殼體101內(nèi)的其它刀片之間發(fā)送和接收光信號。不過，刀片服務(wù)器100可以使用收容在多個殼體內(nèi)的多個刀片來實現(xiàn)。在該情況下，設(shè)置在某刀片內(nèi)的光模塊I可以在與收容在相同殼體內(nèi)的其它刀片之間發(fā)送和接收光信號，并在與收容在其它殼體內(nèi)的刀片之間發(fā)送和接收光信號。另外，在某刀片內(nèi)設(shè)置的光模塊I與相同的刀片內(nèi)的其它光模塊之間可發(fā)送以及接收光信號。
[0039]圖2是從上方觀察光模塊I內(nèi)包含的光收發(fā)模塊的圖。光收發(fā)模塊2具有撓性基板3和光導(dǎo)波路4。
[0040]撓性基板(FPC flexible Printed Circuit) 2是具有撓性的薄的印刷基板。撓性基板3的厚度不作特別限定，例如是20?50 μ m。并且，撓性基板3的材質(zhì)不作特別限定，例如是聚酰亞胺樹脂。在撓性基板3上例如通過倒裝等面朝下地安裝有電/光轉(zhuǎn)換元件
5、驅(qū)動器IC6、光/電轉(zhuǎn)換元件7、跨阻抗放大器(TIA)8。另外，在面朝下安裝中，器件的面(例如，E/0元件的發(fā)光面、0/E元件的受光面、形成有電路元件的IC焊盤的面)朝向下側(cè)(即，基板側(cè))來搭載。
[0041]電/ 光轉(zhuǎn)換元件(E/0:Electrical/Optical Converter)4 由驅(qū)動器 IC6 驅(qū)動，生成與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的光信號。即，E/0兀件5將輸入電信號轉(zhuǎn)換成光信號。E/0兀件5例如由激光二極管實現(xiàn)。激光二極管不作特別限定，例如是面發(fā)光激光器(VCSEL:Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)。E/0兀件5可以構(gòu)成為將多個電信號分別轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的光信號。在該情況下，E/Ο元件5具有多個激光二極管。
[0042]驅(qū)動器IC6是根據(jù)數(shù)據(jù)信號驅(qū)動E/0元件5的驅(qū)動電路。即，驅(qū)動器IC6以與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電流驅(qū)動E/0元件5。由此，E/0元件5生成與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的光信號。另外，數(shù)據(jù)信號在圖1的(c)所示的刀片主板110中被生成，經(jīng)由邊緣連接器9的對應(yīng)端子和形成在撓性基板3內(nèi)的電路被引導(dǎo)到驅(qū)動器IC6。
[0043]電/光轉(zhuǎn)換元件(0/E:Optical/Electrical Converter) 7將經(jīng)由光導(dǎo)波路4接收的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。該電信號是表示光信號的電流信號。由0/E元件7生成的電信號被引導(dǎo)到TIA8。0/E元件7例如由光電二極管實現(xiàn)。另外，0/E元件7可以構(gòu)成為將多個光信號分別轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號。在該情況下，0/E兀件7具有多個光電二極管。
[0044]TIA8將由0/E元件7生成的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。即，TIA8作為電流/電壓轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行動作。此時，TIA8可以輸出差動電壓信號。然后，TIA8的輸出信號經(jīng)由形成在撓性基板3內(nèi)的電路和邊緣連接器9的對應(yīng)端子被引導(dǎo)到圖1的(c)所示的刀片主板110。另外，光收發(fā)模塊2可以取代TIA8而使用其它電流/電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0045]邊緣連接器9形成在撓性基板3的一邊的邊緣區(qū)域內(nèi)。該邊緣連接器9的各端子與安裝在后述的光模塊電路基板上的接線插座的對應(yīng)的端子電連接。驅(qū)動器IC6以及邊緣連接器9的對應(yīng)的端子利用形成在撓性基板3上的電路進(jìn)行電連接。另外，TIA8以及邊緣連接器9的對應(yīng)的端子也利用形成在撓性基板3上的電路進(jìn)行電連接。
[0046]在該實施例中，光導(dǎo)波路4由傳播光的芯和形成有圍繞芯的包層的薄膜實現(xiàn)。芯的厚度不作特別限定，例如是40?60 μ m。并且，該薄膜不作特別限定，例如由聚合物材料實現(xiàn)。此外，光導(dǎo)波路4包含I個或多個發(fā)送光導(dǎo)波路信道以及I個或多個接收光導(dǎo)波路信道。發(fā)送光導(dǎo)波路信道將由E/0元件5生成的光信號引導(dǎo)到光收發(fā)模塊2的輸出端。并且，接收光導(dǎo)波路信道將輸入到光收發(fā)模塊2的光信號引導(dǎo)到0/E元件7。
[0047]光連接器10與光導(dǎo)波路4的端部光學(xué)耦合。光連接器10例如是PMT連接器。PMT連接器是高分子光導(dǎo)波路用的多芯光連接器。即，在光連接器10上可連接多個光纖。
[0048]圖3是從側(cè)方觀察圖2所示的光收發(fā)模塊2的圖。這里，圖3示出通過在圖2中由箭頭A表示的視線得到的光收發(fā)模塊2。不過，圖3示出光收發(fā)模塊2的一部分。并且，圖3為了說明光收發(fā)模塊2的結(jié)構(gòu)而示意性地示出撓性基板3和光導(dǎo)波路4。
[0049]在撓性基板3的上表面和下表面選擇性地形成有導(dǎo)體11。這里,上表面表不撓性基板3的2個面中、安裝有E/0元件5和0/E元件7等的面。下表面表示撓性基板3的2個面中的另一個面。
[0050]導(dǎo)體11形成電路。該電路包含E/0元件5與驅(qū)動器IC6之間的電路、0/E元件7與TIA8之間的電路、驅(qū)動器IC6與邊緣連接器9之間的電路、TIA8與邊緣連接器9之間的電路、接地區(qū)域。另外，該電路包含傳播數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)信號線、傳播控制信號的控制信號線、E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、用于對TIA8供電的電源線。
[0051]在撓性基板3的上表面安裝有E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8。在此例中，在形成于撓性基板3的上表面的導(dǎo)體11上，面朝下地連接有(或面朝下地安裝)E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8。作為一例，將E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8倒裝地安裝在撓性基板3的上表面。在此情況下，E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8分別利用凸點12與導(dǎo)體11進(jìn)行電連接。[0052]E/0元件5的發(fā)光面以及0/E元件7的受光面在撓性基板3上相對。并且，撓性基板3在安裝有E/0元件5以及0/E元件7的區(qū)域中，具有貫通孔13。此外，在撓性基板3相對于光信號的光波長透明時，不需要在撓性基板3上形成貫通孔13。
[0053]光導(dǎo)波路4具有傳播光的芯4a以及包圍芯4a的包層4b。芯4a以及包層4b的折射率相互不同。并且，光導(dǎo)波路4與撓性基板3的下表面接合。在此實施例中，利用粘結(jié)劑將光導(dǎo)波路4粘貼在撓性基板3的下表面。
[0054]此外，為了提高光導(dǎo)波路4與光元件(E/0元件5以及0/E元件7)之間的光耦合效率，可在撓性基板3與光導(dǎo)波路4之間設(shè)置透鏡。在此情況下，可使用ΙΟΟμπι左右的厚度的片狀的透鏡。
[0055]光導(dǎo)波路4具有反射光信號的反射鏡14。反射鏡14形成為使光導(dǎo)波路4相對于傳播光的方向具有45度的角度。另外，配置反射鏡14，使其位于Ε/0元件5以及0/Ε元件7的正下方。即，將光導(dǎo)波路4與撓性基板3的下表面接合，以使反射鏡14位于Ε/0元件5以及0/Ε元件7的正下方。
[0056]圖3所示的箭頭15表示光信號。S卩，由Ε/0元件5生成的光信號被反射鏡14反射，并經(jīng)由芯4a向光連接器10進(jìn)行傳播。另外，輸入光信號經(jīng)由芯4a進(jìn)行傳播，利用反射鏡14引導(dǎo)到0/E元件7。
[0057]圖4是示出安裝有光收發(fā)模塊2的光模塊電路基板的結(jié)構(gòu)。在光模塊電路基板21的表面安裝有接線插座22以及CPU23。另外，在光模塊電路基板21的I個邊的邊緣區(qū)域上形成有邊緣連接器24。
[0058]光I旲塊電路基板21在表面上具有電路。另外，光I旲塊電路基板21可以是多層基板。在此情況下，光模塊電路基板21在其內(nèi)部也具有電路。并且，通過印刷的導(dǎo)體來實現(xiàn)在光模塊電路基板21上形成的電路。例如，該電路包含CPU23與邊緣連接器24之間的控制信號線25、CPU23與接線插座22之間的控制信號線26、接線插座22與邊緣連接器24之間的數(shù)據(jù)信號線27。另外，該電路可包含實現(xiàn)信號線的已印刷的導(dǎo)體以外的電路元件。此夕卜，對光模塊電路基板21的材質(zhì)沒有特別限定，例如是樹脂、陶瓷、金屬。
[0059]接線插座22的各端子與形成在光模塊電路基板21上的電路電連接。并且，接線插座22收容參照圖2?圖3說明的光收發(fā)模塊2的撓性基板3。此時，在撓性基板3上形成的邊緣連接器9的各端子分別與接線插座22的對應(yīng)的端子電連接。因此，光收發(fā)模塊2通過接線插座22與形成在光模塊電路基板21上的電路電連接。
[0060]CPU23控制光收發(fā)模塊2的驅(qū)動器IC6以及TIA8。例如，CPU23控制驅(qū)動器IC6，使E/0元件5以適合的特性進(jìn)行動作。此外，E/0元件5的特性例如可根據(jù)溫度進(jìn)行變化。另外，CPU23在未從刀片主板110輸入數(shù)據(jù)信號時，為了抑制功耗，而停止驅(qū)動器IC6。同樣，CPU23在未經(jīng)由光導(dǎo)波路4輸入光信號時，停止TIA8。此外，CPU23在檢測到光收發(fā)模塊2的錯誤時，可向刀片主板110通知該錯誤。
[0061]邊緣連接器24形成為與在刀片主板110上安裝的接線插座的對應(yīng)的端子電連接。此外，光模塊電路基板21以及邊緣連接器24的形狀沒有特別限定。
[0062]此外，在光模塊電路基板21上形成貫通孔28。在圖4所示的例子中，形成兩個貫通孔28。關(guān)于貫通孔28，將在后面進(jìn)行說明，為了在光模塊電路基板21上固定散熱器而使用貫通孔28。但是，對在光模塊電路基板21上固定散熱器的方法沒有特別限定。S卩，散熱器可不利用貫通孔28固定在光模塊電路基板21上。在此情況下，不需要在光模塊電路基板21上形成貫通孔28。
[0063]圖5示出光模塊I的結(jié)構(gòu)。在圖5中示意性地描繪從側(cè)方觀察光模塊I時的結(jié)構(gòu)。此外，在圖5中，為了容易觀看附圖，而對一部分部件省略了符號。具體地說，對光收發(fā)模塊2a、2b的各個要素省略了符號。圖6放大地不出圖5所不的光模塊I的一部分。在圖6中描繪了在光模塊電路基板上固定光收發(fā)模塊的構(gòu)造。
[0064]在圖5?圖6所示的實施例中，光收發(fā)模塊2與光模塊電路基板21的兩個面分別電連接。即，在光模塊電路基板21的一個面上設(shè)置光收發(fā)模塊2a，在光模塊電路基板21的另一個面上設(shè)置光收發(fā)模塊2b。此外，在以下的說明中，將設(shè)置有光收發(fā)模塊2a的光模塊電路基板21的一個面稱為“上表面”，將設(shè)置有光收發(fā)模塊2b的光模塊電路基板21的另一個面稱為“下表面”。
[0065]光收發(fā)模塊2a、2b相當(dāng)于參照圖4說明的光收發(fā)模塊2。因此，光收發(fā)模塊2a具有撓性基板3a、光導(dǎo)波路4a、E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a、0/E元件7a、TIA8a。同樣，光收發(fā)模塊2b具有撓性基板3b、光導(dǎo)波路4b、E/0元件5b、驅(qū)動器IC6b、0/E元件7b、TIA8b。
[0066]在光模塊電路基板21的上表面以及下表面分別安裝有接線插座22a、22b。接線插座22a、22b相當(dāng)于參照圖4說明的接線插座22。
[0067]在此實施例中，將CPU23安裝在光模塊電路基板21的下表面。在此結(jié)構(gòu)中，CPU23控制光收發(fā)模塊2a、2b雙方。S卩，CPU23控制驅(qū)動器IC6a、6b、TIA8a、8b。
[0068]在光模塊電路基板21的上表面中，光收發(fā)模塊2a利用接線插座22a與光模塊電路基板21電連接。此時，光收發(fā)模塊2a的撓性基板3a以及光導(dǎo)波路4a與光模塊電路基板21大致平行或者實質(zhì)上平行地進(jìn)行配置。另外，在接線插座22a上插入撓性基板3a的端部，以使在撓性基板3a上形成的邊緣連接器9的各個端子與接線插座22a的對應(yīng)的端子電連接。
[0069]優(yōu)選接線插座22a的高度較低。另外，讓撓性基板3a插入的接線插座22a的插入口優(yōu)選配置在距離光模塊電路基板21的上表面0.5mm以下的位置。即，作為接線插座22a，優(yōu)選使用這樣的形狀的接線插座。在圖6所示的例子中，高度h是0.5mm以下。這里，使撓性基板3a以及光導(dǎo)波路4a合并的厚度是約ΙΟΟμπι。另外，在撓性基板3a與光導(dǎo)波路4a之間設(shè)置的透鏡的厚度也是約ΙΟΟμπι。此外，粘結(jié)劑層的厚度分別是約30 μ m。S卩，如圖6所示，當(dāng)在光模塊電路基板21的上表面搭載光收發(fā)模塊2a時，將撓性基板3a配置在距離光模塊電路基板21的上表面200?300 μ m的高度位置。因此，當(dāng)高度h是0.5mm以下時，將撓性基板3a的I個端部插入接線插座22a，在撓性基板3a的一部分區(qū)域通過光導(dǎo)波路4a、透鏡、粘結(jié)劑(根據(jù)情況，僅通過光導(dǎo)波路4a以及粘結(jié)劑)保持在光模塊電路基板21上時，對撓性基板3a施加的應(yīng)力小。
[0070]同樣，在光模塊電路基板21的下表面中,光收發(fā)模塊2b利用接線插座22b與光模塊電路基板21電連接。此時，光收發(fā)模塊2b的撓性基板3b以及光導(dǎo)波路4b與光模塊電路基板21大致平行或者實質(zhì)上平行地進(jìn)行配置。另外，將撓性基板3b的端部插入接線插座22b，使在撓性基板3b上形成的邊緣連接器9的各個端子與接線插座22b的對應(yīng)的端子電連接。
[0071]此外，光收發(fā)模塊2b以及接線插座22b的形狀與光收發(fā)模塊2a以及b接線插座22a實質(zhì)上相同。由此，即使在光模塊電路基板21的下表面中，對撓性基板3b施加的應(yīng)力也小。
[0072]配置散熱器3la、31b，使它們夾著安裝有光收發(fā)模塊2a、2b的光模塊電路基板21。雖然對散熱器31a、31b的材質(zhì)沒有特別限定，但例如是鋁或鋁合金。
[0073]在散熱器31a與E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a，0/E元件7a、TIA8a之間，分別設(shè)置有放熱片32。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，在E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a、0/E元件7a、TIA8a中產(chǎn)生的熱經(jīng)由放熱片32向散熱器31a傳導(dǎo)。此外，放熱片32可通過熱傳導(dǎo)良好的材料來實現(xiàn)。另外，放熱片32可通過具有彈性的材料或者能以凝膠狀變形的材料來實現(xiàn)。以下，放熱片32可通過熱傳導(dǎo)良好且具有彈性的材料來實現(xiàn)。
[0074]同樣，在散熱器31b與E/0元件5b、驅(qū)動器IC6b、0/E元件7b、TIA8b之間也分別設(shè)置有放熱片32。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，在E/0元件5b、驅(qū)動器IC6b、0/E元件7b、TIA8b中產(chǎn)生的熱經(jīng)由放熱片32向散熱器31b進(jìn)行傳導(dǎo)。
[0075]此外，在散熱器31b與CPU23之間也可以設(shè)置放熱片32。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，在CPU23中產(chǎn)生的熱經(jīng)由放熱片32向散熱器31b進(jìn)行傳導(dǎo)。
[0076]推針33將散熱器31a、31b固定在光模塊電路基板21上。在該實施例中，如圖5所示，利用墊片34來確保散熱器31a、31b與光模塊電路基板21之間的空間。此外，在圖5所示的例子中，在光模塊電路基板21的上表面?zhèn)纫约跋卤砻鎮(zhèn)仍O(shè)置的墊片34為相互相同的形狀。但是，在光模塊電路基板21上固定散熱器31a、31b的方法不僅限于推針，還可以通過例如螺釘?shù)冗M(jìn)行固定。
[0077]如上所述地配置散熱器31a、31b,使它們夾著搭載有光收發(fā)模塊2a、2b的光模塊電路基板21。此時，在光模塊電路基板21的上表面?zhèn)?，將在散熱?1a與E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a、0/E元件7a、TIA8a之間設(shè)置的放熱片32壓到E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a、0/E元件7a、TIA8a上。即，這些放熱片32被擠壓。但是，散熱器31a與光模塊電路基板21之間的距離由墊片34來確保。由此，決定墊片34的高度，使得在E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a、0/E元件7a、TIA8a上設(shè)置的放熱片32被擠壓。此外，墊片34的高度高于接線插座23a的高度，在該實施例中，散熱器31a與接線插座23a不接觸。
[0078]因此，E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a、0/E元件7a、TIA8a與散熱器31a進(jìn)行熱耦合。此時，將光收發(fā)模塊2a(即，撓性基板3a以及光導(dǎo)波路4a)壓到光模塊電路基板21上。換言之，散熱器31a與E/0元件5a、驅(qū)動器IC6a、0/E元件7a、TIA8a進(jìn)行熱耦合，并且將光收發(fā)模塊2a固定到光模塊電路基板21。此時，如上所述，將接線插座23a的插入口設(shè)置在相對于光模塊電路基板21的上表面充分低的位置處,所以即使將光收發(fā)模塊2a壓到光模塊電路基板21上，對撓性基板3a施加的應(yīng)力也小。
[0079]同樣，將在散熱器31b與E/0元件5b、驅(qū)動器IC6b、0/E元件7b、TIA8b之間設(shè)置的放熱片32壓到E/0元件5b、驅(qū)動器IC6b、0/E元件7b、TIA8b上。S卩，這些放熱片32也被擠壓。這里，散熱器31b與光模塊電路基板21之間的距離也由墊片34來確保。另外，墊片34的高度高于接線插座23b的高度，在此實施例中，散熱器31b與接線插座23b不接觸。
[0080]因此，E/0元件5b、驅(qū)動器IC6b、0/E元件7b、TIA8b與散熱器31b進(jìn)行熱耦合。此時，將光收發(fā)模塊2b (即，撓性基板3b以及光導(dǎo)波路4b)壓到光模塊電路基板21上。換言之，散熱器31b與E/0元件5b、驅(qū)動器IC6b、0/E元件7b、TIA8b進(jìn)行熱耦合，并且將光收發(fā)模塊2b固定在光模塊電路基板21上。另外，與撓性基板3a相同，即使將光收發(fā)模塊2b壓到光模塊電路基板21上，對撓性基板3b施加的應(yīng)力也小。
[0081]這樣，在實施方式的光模塊I中，散熱器擔(dān)負(fù)將光收發(fā)模塊固定在光模塊電路基板上的作用以及使E/0元件、驅(qū)動器IC、0/E元件、TIA放熱的作用。由此，根據(jù)實施方式的結(jié)構(gòu)，既能夠?qū)崿F(xiàn)光模塊的小型化，又能夠高效地釋放在E/0元件、驅(qū)動器IC、0/E元件、TIA中產(chǎn)生的熱。
[0082]另外，在實施方式的光模塊I中,光收發(fā)模塊2(2a、2b)相對于光模塊電路基板21可拆裝。因此，在將光收發(fā)模塊2安裝到光模塊電路基板21上之前，可對各個光收發(fā)模塊2分別實施光軸的檢查等。因此，針對制造偏差，可抑制合格率的降低。此外，在上述日本專利文獻(xiàn)I或2記載的結(jié)構(gòu)中，使光模塊的基板、光導(dǎo)波路、光元件一體化。因此，在例如由于制造偏差等而引起光模塊的光軸偏差時，難以修正該偏差。因此，在具有多個E/0以及0/E的光模塊中，對于光軸偏差等制造錯誤，存在有合格率降低的擔(dān)憂。
[0083]尤其，在對I個基板搭載多個光收發(fā)模塊2的情況下，與在上述日本專利文獻(xiàn)I或2中記載的結(jié)構(gòu)相比，實施方式的結(jié)構(gòu)是有利的。即，在專利文獻(xiàn)I或2所記載的結(jié)構(gòu)中，假設(shè)當(dāng)搭載于基板上的多個光收發(fā)模塊中的I個不合格時，需要更換其整個基板。與此相對，因為實施方式的光收發(fā)模塊2相對于光模塊電路基板21可拆裝，所以當(dāng)搭載于基板上的多個光收發(fā)模塊2中的I個不合格時，只要僅更換不合格的光收發(fā)模塊2既可。因此，根據(jù)實施方式的結(jié)構(gòu)，作為整體，改善了成品率。
[0084]圖7示出在板上搭載實施方式的光模塊I的實施例。在圖7所示的例子中，在刀片主板110上搭載實施方式的光模塊I。
[0085]在刀片主板110上安裝垂直連接型邊緣接線插座112。光模塊I如參照圖5?圖6進(jìn)行說明的那樣，具有光模塊電路基板21、光收發(fā)模塊2a、2b、散熱器3la、3lb。由散熱器31a、31b夾著光模塊電路基板21。在光模塊電路基板21的兩個面上分別安裝光收發(fā)模塊2a、2b。這里，光收發(fā)模塊2a、2b被散熱器31a、31b壓到光模塊電路基板21上。另外，在光收發(fā)模塊2a、2b中產(chǎn)生的熱被傳導(dǎo)至散熱器31a、31b，從而進(jìn)行放熱。
[0086]將光模塊電路基板21的端部插入垂直連接型邊緣接線插座112，使得在光模塊電路基板21上形成的邊緣連接器與垂直連接型邊緣接線插座112的對應(yīng)的端子電連接。由此，在刀片主板Iio上搭載光模塊I，使其相對于刀片主板110向垂直方向突出。
[0087]圖8示出在板上搭載實施方式的光模塊I的其它實施例。在圖8所示的例子中，在刀片主板110上搭載多個光模塊I。
[0088]在圖8所示的例子中，在刀片主板110上安裝CPU111-1U11-2以及垂直連接型邊緣接線插座112-1?112-4。然后，光模塊1-1?1-4利用對應(yīng)的垂直連接型邊緣接線插座112-1?112-4與形成在刀片主板110上的電路電連接。光模塊1_1?1_4分別相當(dāng)于圖5?圖6所示的實施方式的光模塊I。此外，在圖8中，為了容易觀看附圖，而省略光模塊1-1?1-4所具有的散熱器的圖示。
[0089]在上述結(jié)構(gòu)中，CPU111-U111-2可經(jīng)由光模塊1_1?1_4向其它刀片發(fā)送數(shù)據(jù)。另外，CPU111-1、111-2可經(jīng)由光模塊1-1?1-4從其它刀片接收數(shù)據(jù)。
[0090]這樣，在圖8所示的例子中，在刀片主板110上搭載多個光模塊1-1?1-4，使其相對于刀片主板110向垂直方向突出。因此，在刀片主板110上，光模塊所占有的面積變小。換言之，可實現(xiàn)光發(fā)送機以及光接收機的高密度化。
[0091]此外，在上述的實施例中，在撓性基板3上安裝有E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8，但本發(fā)明不僅限于此結(jié)構(gòu)。S卩，E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8可安裝在沒有撓性的電路基板。但是，為了減小E/0元件5與光導(dǎo)波路4的芯4a之間以及光導(dǎo)波路4的芯4a與0/E元件7之間的光損失，而優(yōu)選該電路基板形成為薄型。因此，作為用于安裝E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8的電路基板，撓性基板3是適合的實施例。
[0092]另外，在上述實施例中，散熱器與E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8進(jìn)行熱耦合，但本發(fā)明不僅限于此結(jié)構(gòu)。S卩，散熱器可構(gòu)成為與E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件
7、TIA8中的一部分元件或芯片進(jìn)行熱耦合。換言之，散熱器與E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8中的至少I個進(jìn)行熱耦合。
[0093]此外，在上述實施例中，雖然在光模塊電路基板21的I個面上設(shè)置I個光收發(fā)引擎，但本發(fā)明不僅限于此結(jié)構(gòu)。這里，光引擎表示包含E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8的光/電復(fù)合電路。
[0094]例如，在圖9所示的例子中，在光模塊電路基板21的I個面上設(shè)置兩個光收發(fā)引擎。在此情況下，光收發(fā)模塊具有撓性基板3-1、3-2以及光導(dǎo)波路4。在各撓性基板3-1、3-2上分別安裝有光引擎(即，E/0元件5、驅(qū)動器IC6、0/E元件7、TIA8)。另外，光導(dǎo)波路4包含與撓性基板3-1進(jìn)行光耦合的光導(dǎo)波路4-1以及與撓性基板3-2進(jìn)行光耦合的光導(dǎo)波路4-2。并且，撓性基板3-1、3-2分別與在光模塊電路基板21上安裝的接線插座22_1、22-2耦合。
[0095]這樣，在實施方式的光模塊中，包含光引擎的光收發(fā)模塊利用在光模塊電路基板21上安裝的接線插座與光模塊電路基板21電連接。因此，在I個光模塊電路基板21上能夠容易地搭載多個光收發(fā)模塊。
[0096]而且，作為一例，光模塊I用于在刀片服務(wù)器100的刀片間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，然而本發(fā)明不限定于此。即，實施方式的光模塊I能夠用于在任意的裝置間發(fā)送和接收光信號。
【權(quán)利要求】
1.一種光模塊，其特征在于，具備: 第I電路基板，其安裝有接線插座； 至少I個光收發(fā)模塊，其利用所述接線插座與所述第I電路基板電連接； 散熱器；以及 放熱片， 所述光收發(fā)模塊具有: 第2電路基板，在該第2電路基板上，面朝下地安裝有電/光轉(zhuǎn)換元件、驅(qū)動所述電/光轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路、光/電轉(zhuǎn)換元件、將所述光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路；以及 光導(dǎo)波路，其將由所述電/光轉(zhuǎn)換元件生成的光信號引導(dǎo)到所述光收發(fā)模塊的輸出端，并將向所述光收發(fā)模塊輸入的光信號向所述光/電轉(zhuǎn)換元件引導(dǎo)， 所述散熱器被配置為，與所述電/光轉(zhuǎn)換元件、所述驅(qū)動電路、所述光/電轉(zhuǎn)換元件、所述電流/電壓轉(zhuǎn)換電路中的至少I個進(jìn)行熱耦合，并且夾著所述放熱片，將所述光收發(fā)模塊壓在所述第I電路基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 所述第2電路基板的I個端部被安裝在所述第I電路基板上的接線插座保持， 所述第2電路基板的一部分區(qū)域被所述光導(dǎo)波路以及粘結(jié)劑保持在所述第I電路基板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 所述第2電路基板的I個端部被安裝在所述第I電路基板上的接線插座保持， 所述第2電路基板的一部分區(qū)域被所述光導(dǎo)波路、透鏡以及粘結(jié)劑保持在所述第I電路基板上，所述透鏡使所述光導(dǎo)波路與所述電/光轉(zhuǎn)換元件及所述光/電轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行光耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 所述光收發(fā)模塊與所述第I電路基板的兩個面分別電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光模塊,其特征在于， 所述散熱器包含第I散熱器以及第2散熱器， 所述第I電路基板被所述第I散熱器以及所述第2散熱器夾著，使得所述光收發(fā)模塊分別被壓在所述第I電路基板的兩個面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 在所述第I電路基板上安裝有控制所述驅(qū)動電路以及所述電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的控制電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 所述電/光轉(zhuǎn)換元件、所述驅(qū)動電路、所述光/電轉(zhuǎn)換元件、所述電流/電壓轉(zhuǎn)換電路以面朝下的方式與所述第2電路基板的一個面連接， 在所述第2電路基板的另一個面上粘貼有所述光導(dǎo)波路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 所述第I電路基板具有與垂直連接型邊緣接線插座對應(yīng)的邊緣連接器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中的任意一項所述的光模塊,其特征在于，所述第2電路基板是撓性電路基板。
10.一種刀片服務(wù)器，其具有多個刀片，其特征在于， 各個刀片具有I個或多個權(quán)利要求1~9中的任意一項所述的光模塊,在所述光模塊之間 傳送光信號 。
【文檔編號】G02B6/122GK103814313SQ201180073505
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月29日
【發(fā)明者】八木澤孝俊, 白石崇 申請人:富士通株式會社