專利名稱:光傳輸模塊、連接部件以及具有光傳輸模塊的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光通信線纜模塊,特別是涉及光傳輸模塊與基板相連接 的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
近年,需要一種可搭載在小型且薄型的民用設(shè)備上的空間性和耐噪 聲性優(yōu)良、可進(jìn)行高速大容量的數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)傳輸模塊。作為上述民 用設(shè)備中的數(shù)據(jù)通信,例如可列舉筆記本電腦的顯示器與主板之間的數(shù)
據(jù)通信、PDA (Personal Digital Assistant,個(gè)人數(shù)字助理)的顯示器與主 板之間的數(shù)據(jù)通信等。為了在這種小型且薄型的民用設(shè)備中實(shí)現(xiàn)高速大 容量的數(shù)據(jù)通信,在使用電信號(hào)的數(shù)據(jù)通信中,由于通信速度和模塊的 空間受到限制,因而近年來利用一種使用光信號(hào)的數(shù)據(jù)通信。在使用光 信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信中,可使用將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)來傳輸該光信號(hào)的 光傳輸模塊。由此,可進(jìn)行設(shè)備內(nèi)的基板間等的光傳輸。
這里,簡(jiǎn)單說明利用光傳輸模塊的數(shù)據(jù)通信的結(jié)構(gòu)。這里,為使光 傳輸模塊在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,假定光傳輸模塊的一端搭載在基板A 上,該光傳輸模塊的另一端搭載在基板B上。并且,將傳輸光信號(hào)的傳 輸路作為光波導(dǎo)路進(jìn)行說明。
首先,通過基板A所傳輸?shù)碾娦盘?hào)被輸入到發(fā)送側(cè)的光電轉(zhuǎn)換元件 (收發(fā)光元件、光元件)a中并被轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換元件a將轉(zhuǎn)換 處理后的光信號(hào)發(fā)送到光波導(dǎo)路(光傳輸路)。從光電轉(zhuǎn)換元件a所發(fā)送 的光信號(hào)從光波導(dǎo)路上的光信號(hào)的射入口射入,在導(dǎo)波路內(nèi)傳播。然后, 上述光信號(hào)從光波導(dǎo)路上的光信號(hào)的射出口射出,由受光側(cè)的光電轉(zhuǎn)換 元件(收發(fā)光元件、光元件)b接收。由光電轉(zhuǎn)換元件b接收到的光信號(hào) 被轉(zhuǎn)換成電信號(hào),該電信號(hào)通過基板B被傳輸。這樣,通過使光傳輸模塊與基板電連接,從而可進(jìn)行設(shè)備內(nèi)部的數(shù) 據(jù)通信。
這里,以往提出了將光傳輸模塊與基板連接的各種方法。例如,專 利文獻(xiàn)1記載的光傳輸模塊具有電極銷,并具有將該電極銷通過釬焊固
定在基板上的結(jié)構(gòu)。圖34是示出專利文獻(xiàn)1記載的光傳輸模塊100的概 略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。如該圖所示,封裝件104搭載有安裝了光波導(dǎo)路101 和收發(fā)光元件102的副基板103,并具有可進(jìn)行與基板106電連接的電極 銷105。由此,光傳輸模塊100通過電極銷105被固定在基板106上,因 而可進(jìn)行利用光傳輸?shù)脑O(shè)備(未作圖示)間的數(shù)據(jù)通信。
并且,專利文獻(xiàn)2記載了一種使用電連接器來將光傳輸模塊與基板 連接的結(jié)構(gòu)。圖35是示出專利文獻(xiàn)2記載的光傳輸模塊200的概略結(jié)構(gòu) 的側(cè)視圖。如該圖所示,副基板203搭載有光波導(dǎo)路201和收發(fā)光元件 202,并具有可進(jìn)行與基板205電連接的電連接器204。由此,光傳輸模 塊200通過電連接器24固定在基板205上,因而與上述專利文獻(xiàn)1 一樣, 可進(jìn)行利用光傳輸?shù)脑O(shè)備(未作圖示)間的數(shù)據(jù)通信。
專利文獻(xiàn)l:日本公開特許公報(bào)"特開2005—321560號(hào)公報(bào)(2005 年11月17日公幵)"
專利文獻(xiàn)2:日本公開特許公報(bào)"特開2006—42307號(hào)公報(bào)(2006 年2月9日公開)"
不過,為了使用光波導(dǎo)路來傳輸光信號(hào),有必要使光波導(dǎo)路上的光 信號(hào)的射入射出口和收發(fā)光元件定位來進(jìn)行光耦合。收發(fā)光元件如上所 述,將通過基板從外部設(shè)備傳輸來的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)來發(fā)送,并且 接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。然后,為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸,有必要 將收發(fā)光元件中的光信號(hào)的射入射出部與光波導(dǎo)路中的光信號(hào)的射入射 出口之間的距離以及兩者的位置關(guān)系保持一定。
然而,在上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中,具有以下的問題。
艮口,在上述專利文獻(xiàn)1記載的結(jié)構(gòu)中,由于光傳輸模塊100和基板 106處于通過釬焊而牢固固定的狀態(tài),因而例如在將兩者釬焊固定時(shí),當(dāng) 光傳輸模塊100的副基板103或封裝件104發(fā)生翹曲等的情況下,光傳輸模塊100在變形的狀態(tài)下被固定。并且,即使光傳輸模塊ioo和基板
106沒有問題地連接,由于光傳輸模塊100和基板106處于通過釬焊牢固 固定的狀態(tài),因而也有因基板106受到的外力等引起的變形傳給光傳輸 模塊100的可能性。而且,在上述結(jié)構(gòu)中由于使用釬焊,因而也認(rèn)為光 波導(dǎo)路由于回流的熱的影響而發(fā)生變形或受到破壞。
這樣,在搭載有光波導(dǎo)路101和收發(fā)光元件102的副基板103或封 裝件104或者光波導(dǎo)路101自身發(fā)生變形的情況下,收發(fā)光元件102中 的光信號(hào)的射入射出部與光波導(dǎo)路101中的光信號(hào)的射入射出口之間的 距離以及兩者的位置關(guān)系發(fā)生變化,因而具有光耦合效率變動(dòng)、不能進(jìn) 行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。
特別是,在柔性高的光波導(dǎo)路的情況下,由于大多利用高分子波導(dǎo) 路,因而具有容易受到熱的影響的性質(zhì)。因此,難以進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳
車俞
并且,在專利文獻(xiàn)2記載的結(jié)構(gòu)中,由于光傳輸模塊200通過電連 接器204與基板205連接,因而需要有搭載電連接器204的空間,具有 模塊整體大型化的問題。并且,在使用電連接器204進(jìn)行連接的情況下, 當(dāng)基板205受到連接器的圍繞插入方向(Z軸)的旋轉(zhuǎn)方向e的應(yīng)力時(shí), 光傳輸模塊200中的電連接器204的連接部也受到同等的應(yīng)力,因而該 連接部容易破損。其結(jié)果是,發(fā)生電連接器204的脫落等,不能進(jìn)行正 常的電通信,使光傳輸受到影響。
這里,作為連接光傳輸路的具體方法,可列舉出使用作為保持部件 的金屬圈的方法、直接貼附在光元件上的方法等。然而,在使用上述金 屬圈的方法中,需要有連接器的空間,模塊整體大型化。并且,在搭載 在小型設(shè)備的情況下,由于容易受到振動(dòng)和沖擊的影響,因而產(chǎn)生光軸 偏移,不能進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。另一方面,在將光傳輸路直接貼附在 光元件上的方法中,由于基板的變形傳給光傳輸路,因而產(chǎn)生光軸偏移, 不能進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述各種問題而作成的,本發(fā)明的目的是提供一種小 型且可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓鈧鬏斈K、連接部件以及具有該光傳輸 模塊的電子設(shè)備。
為了解決上述課題,本發(fā)明的連接部件將第1基板和第2基板電連
接,該第1基板搭載有將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或者將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)的光元件;以及光傳輸路上的包含光信號(hào)的射入射出口的至少一個(gè) 端部,該光傳輸路通過與該光元件光學(xué)耦合來傳輸光信號(hào),該連接部件 的特征在于,該連接部件具有保持上述第1基板的具有彈性的保持部; 以及與上述第2基板連接的連接部。
這里,光傳輸路是用于傳輸光信號(hào)的線纜,具體地說例如可列舉光 波導(dǎo)路和光纖等。
并且,上述保持部使用的材料只要是能吸收振動(dòng)和沖擊等的彈性材 料即可,例如可列舉出橡膠、彈簧、粘接薄板、樹脂等。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),第1基板通過連接部件與第2基板連接。
由此,第1基板由于被具有彈性的保持部保持,因而可相對(duì)于第2 基板移動(dòng)。因此,例如即使在由于外力和熱的影響等而使第2基板發(fā)生 翹曲等變形的情況下,由于該變形量由保持部吸收,因而第1基板也不 會(huì)發(fā)生變形。
這里,為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸,有必要將光元件中的光信號(hào)的射 入射出部和光波導(dǎo)路上的光信號(hào)的射入射出口之間的距離,即光元件和 光波導(dǎo)路的位置關(guān)系保持一定。
以往,由于采用將第2基板和第1基板通過釬焊等固定成--體的結(jié) 構(gòu),因而在第2基板發(fā)生變形的情況下,第1基板也發(fā)生變形。因此, 搭載在第1基板上的光元件與光波導(dǎo)路的位置關(guān)系發(fā)生變化,光耦合效 率變動(dòng),不能進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
與此相對(duì),根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu),即使在第2基板發(fā)生變形的情況下, 由于該變形量由保持部吸收,因而也能防止搭載有光元件的第1基板的 變形。這樣,由于第1基板不受第2基板產(chǎn)生的影響,因而可將光元件 和光波導(dǎo)路的位置關(guān)系保持一定。因此,不會(huì)使光耦合效率變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
為了解決上述課題,本發(fā)明的光傳輸模塊具有將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光 信號(hào)或者將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光元件;通過與該光元件光學(xué)耦合來
傳輸光信號(hào)的光傳輸路;以及容納上述光元件和該光傳輸路上的包含光 信號(hào)的射入射出口的至少一個(gè)端部的第1基板,該光傳輸模塊與第2基 板電連接,該光傳輸模塊的特征在于,該光傳輸模塊還具有連接部件, 該連接部件具有保持上述第1基板的具有彈性的保持部;以及與上述 第2基板連接的連接部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),光傳輸模塊的第1基板通過連接部件與第2基板連 接。由此,光傳輸模塊的第1基板由于被具有彈性的保持部保持,因而 可相對(duì)于第2基板移動(dòng)。因此,例如即使在由于外力和熱的影響等而使 第2基板發(fā)生翹曲等變形的情況下,由于該變形量由保持部吸收,因而 第l基板也不會(huì)發(fā)生變形。
這樣,由于光傳輸模塊的第1基板不受第2基板產(chǎn)生的影響,因而 可將光元件和光波導(dǎo)路的位置關(guān)系保持一定。因此,不會(huì)使光耦合效率 變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
并且,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于上述光傳輸模塊具有上述連接部件,因 而可簡(jiǎn)化光傳輸模塊和第2基板的連接工序。并且,由于可將連接部件 預(yù)先安裝在第1基板上,因而可提高連接部件在第1基板上的安裝精度。
本發(fā)明的其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過以下所示的記載將會(huì)充分了 解。并且,本發(fā)明的益處在以下參照附圖的說明中將會(huì)明白。
圖1 (a)是示出本實(shí)施方式中的光傳輸模塊與基板的連接狀態(tài)的側(cè) 視圖。
圖l (b)是示出本實(shí)施方式中的光傳輸模塊與基板的連接狀態(tài)的俯 視圖。
圖2是示出上述光傳輸模塊的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。 圖3是示出上述光傳輸模塊的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖4 (a)是示出上述基板的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。 圖4 (b)是示出圖4 (a)所示的上述基板的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。 圖5 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。 圖5 (b)是示出圖5 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連接 狀態(tài)的俯視圖。
圖6 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的其他連接方法的側(cè)視圖。
圖6 (b)是示出圖6 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的其他 連接狀態(tài)的俯視圖。
圖7 (a)是示出上述光傳輸模塊與設(shè)有階梯部的基板的連接狀態(tài)的 側(cè)視圖。
圖7 (b)是示出圖7 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連接 狀態(tài)的俯視圖。
圖8 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的其他連接方法的側(cè)視圖。
圖8 (b)是示出圖8 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的其他 連接狀態(tài)的俯視圖。
圖9 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的其他連接方法的側(cè)視圖。
圖9 (b)是示出圖9 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的其他 連接狀態(tài)的俯視圖。
圖10 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的其他連接方法的側(cè)視圖。
圖10 (b)是示出圖10 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的其 他連接狀態(tài)的俯視圖。
圖11 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的其他連接方法的側(cè)視圖。
圖11 (b)是示出圖11 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的其 他連接狀態(tài)的俯視圖。圖12 (a)是示出在彈性保持部上設(shè)有突起部的情況下的上述光傳輸 模塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖12 (b)是示出圖12 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖13 (a)是示出在設(shè)有鍵狀的彈性保持部的情況下的上述光傳輸模 塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖13 (b)是示出圖13 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖14 (a)是示出在設(shè)有方柱狀的彈性保持部的情況下的上述光傳輸 模塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖14 (b)是示出圖14 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖15 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的其他連接方法的側(cè)視圖。
圖15 (b)是示出圖15 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖16 (a)是示出上述光傳輸模塊與上述基板的其他連接方法的側(cè)視圖。
圖16 (b)是示出圖16 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖17 (a)是示出在上述光傳輸模塊的封裝件的外壁上設(shè)有凸部的情 況下的該光傳輸模塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖17 (b)是示出圖17 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖18 (a)是示出在上述光傳輸模塊的封裝件的外壁的大致中央部分 上設(shè)有凸部的情況下的該光傳輸模塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖18 (b)是示出圖18 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖19是示出在圖17 (a)所示的上述光傳輸模塊的封裝件的外壁和凸部之間設(shè)有彈性部件的情況下的該光傳輸模塊與上述基板的連接方法 的側(cè)視圖。
圖20 (a)是示出在上述光傳輸模塊的封裝件的外壁上設(shè)有保持部的 情況下的該光傳輸模塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖20 (b)是示出圖20 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖21 (a)是示出在上述光傳輸模塊與設(shè)置在基板上的階梯部之間插 入保持部的情況下的該光傳輸模塊與上述基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖21 (b)是示出圖21 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖22 (a)是示出在將上述光傳輸模塊定位在上述基板上之后安裝彈 性保持部的情況下的該光傳輸模塊與該基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖22 (b)是示出圖22 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖23 (a)是示出在將平板狀的彈性部件安裝在上述光傳輸模塊上的 情況下的該光傳輸模塊與該基板的連接方法的側(cè)視圖。
圖23 (b)是示出圖23 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板的連 接狀態(tài)的俯視圖。
圖24是示出在將上述光傳輸模塊安裝在箱形狀的彈性保持部上的 情況下的該光傳輸模塊與上述基板的連接方法的立體圖。
圖25 (a)是示出使用金屬線將上述光傳輸模塊與上述基板電連接的 狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖25 (b)是示出使用FPC將圖25 (a)所示的上述光傳輸模塊與上 述基板電連接的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖26是示出在使用粘接薄板作為彈性保持部的情況下的上述光傳 輸模塊與上述基板的連接狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖27 (a)是示出使用固定銷將上述光傳輸模塊與上述基板連接的狀
圖27 (b)是示出將圖27 (a)所示的上述光傳輸模塊與上述基板連接的狀態(tài)的俯視圖。
圖28是示出使用FPC和光波導(dǎo)路來將基板間連接的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖29 (a)是示出圖28所示的光傳輸模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
圖29 (b)是沿圖29 (a)的A—A'線的剖視圖,是示出在將封裝
件插入到彈性保持部之間的情況下的上述光傳輸模塊與上述基板的連接
方法的圖。
圖30是示出在圖29 (b)所示的光傳輸模塊中,在第3基板與封裝 件之間填充了樹脂的狀態(tài)的圖。
圖31 (a)是示出具有本實(shí)施方式的光傳輸模塊的折疊式便攜電話的 外觀的立體圖。
圖31 (b)是圖31 (a)所示的折疊式便攜電話中的應(yīng)用上述光傳輸 模塊的部分的框圖。
圖31 (c)是圖31 (a)所示的折疊式便攜電話中的鉸鏈部的透視俯 視圖。
圖32 (a)是示出具有本實(shí)施方式的光傳輸模塊的打印裝置的外觀的 立體圖。
圖32 (b)是示出圖32 (a)所示的打印裝置的主要部分的框圖。
圖32 (c)是示出在圖32 (a)所示的打印裝置中打印機(jī)頭移動(dòng)(驅(qū) 動(dòng))的情況下的光傳輸模塊的彎曲狀態(tài)的立體圖。
圖32 (d)是示出在圖32 (a)所示的打印裝置中打印機(jī)頭移動(dòng)(驅(qū) 動(dòng))的情況下的光傳輸模塊的彎曲狀態(tài)的立體圖。
圖33是示出具有本實(shí)施方式的光傳輸模塊的硬盤記錄再現(xiàn)裝置的 外觀的立體圖。
圖34是示出現(xiàn)有的光傳輸模塊與基板的連接狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖35是示出現(xiàn)有的光傳輸模塊與基板的連接狀態(tài)的側(cè)視圖。
標(biāo)號(hào)說明
1:光傳輸模塊;
2:基板(第2基板);
11:光波導(dǎo)路(光傳輸路);12:收發(fā)光元件(光元件); 14:封裝件(第1基板); 21:彈性保持部(連接部件); 21a:銷(連接部,電極銷); 21b:彈性部(保持部); 21c:電極。
具體實(shí)施例方式
以下使用
本發(fā)明的一實(shí)施方式。圖1 (a)是示出本實(shí)施方 式中的光傳輸模塊1與基板2的連接狀態(tài)的側(cè)視圖,圖1 (b)是其俯視 圖。
最初,使用圖1 (a)和圖1 (b)簡(jiǎn)單說明利用光傳輸模塊1的數(shù)據(jù) 通信的結(jié)構(gòu)。這里,為使光傳輸模塊1在設(shè)備(未作圖示)內(nèi)部進(jìn)行數(shù) 據(jù)通信,假定光傳輸模塊1的一端搭載在基板2A上,光傳輸模塊1的另 一端搭載在基板2B上。
首先,光傳輸模塊1接收通過基板2A傳輸來的電信號(hào)。然后,光傳 輸模塊1將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào),將該光信號(hào)向基板2B方向傳 播,再次轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來傳輸?shù)交?B。
這樣,通過使光傳輸模塊1和基板2電連接,可進(jìn)行設(shè)備內(nèi)部的基 板間的數(shù)據(jù)通信。以下,說明光傳輸模塊1和基板2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。另外, 以下,考慮到搭載在小型薄型設(shè)備上的光傳輸模塊,將光傳輸路作為光 波導(dǎo)路進(jìn)行說明,然而不限于此,光傳輸路可以是光纖等。
首先,說明各部分的結(jié)構(gòu)。 (光傳輸模塊的結(jié)構(gòu))
如圖2所示,光傳輸模塊l具有光波導(dǎo)路(光傳輸路)11,收發(fā) 光元件(光元件)12,接合線13,以及封裝件(第l基板)14。
光波導(dǎo)路11由折射率大的芯部lla和與該芯部lla的周圍相接而設(shè) 置的折射率小的包層部llb形成,并利用在該芯部lla和包層部lib的邊 界重復(fù)的全反射來傳播已入射到芯部lla的光信號(hào)。由于芯部lla和包層部lib由具有柔性的高分子材料構(gòu)成,因而光波導(dǎo)路11具有柔性。 這里,簡(jiǎn)單說明光波導(dǎo)路ll上的光信號(hào)的傳播結(jié)構(gòu)。
如圖2所示,光波導(dǎo)路11的端面被加工成45度的傾斜面,從光波 導(dǎo)路11的射入射出口 llc入射的光信號(hào)由一個(gè)端面反射,光路進(jìn)行90 度轉(zhuǎn)換而被引導(dǎo)到光波導(dǎo)路11內(nèi)。被引導(dǎo)到光波導(dǎo)路11內(nèi)的光信號(hào)在 其內(nèi)部重復(fù)全反射的同時(shí)向另一個(gè)端面方向傳播。然后,由另一個(gè)端面 反射的光信號(hào),其光路進(jìn)行90度轉(zhuǎn)換而從射入射出口 llc向外部射出。
另外,本實(shí)施方式中的光波導(dǎo)路11的端面角度被加工成45度,然 而不限于此,只要是能將光信號(hào)引導(dǎo)到光波導(dǎo)路11內(nèi)的結(jié)構(gòu)即可。因此, 作為其他結(jié)構(gòu),例如可以是這樣的結(jié)構(gòu),即將光波導(dǎo)路ll的端面加工 成直角,從與該端面垂直的方向射入射出光信號(hào)。
收發(fā)光元件12將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或者將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 并且,收發(fā)光元件12是面收發(fā)光型的元件,從與搭載在后述的封裝件14 底板上的搭載面相反側(cè)的面發(fā)送或接收光信號(hào)。
接合線13將收發(fā)光元件12和設(shè)置在后述的封裝件14上的電氣配線 (未作圖示)連接來傳遞電信號(hào)。
封裝件14具有這樣的結(jié)構(gòu),g卩由從底板立起的側(cè)壁形成為凹狀以 包圍四周,并使用蓋關(guān)閉上部的開口部。在封裝件14的內(nèi)部設(shè)置有上述 的光波導(dǎo)路ll的端部、收發(fā)光元件12以及接合線13。并且,封裝件14 具有與上述的電氣配線(未作圖示)和外部接觸的電極(未作圖示),并 具有這樣的結(jié)構(gòu),S卩與外部例如基板電連接來通過接合線13將電信號(hào) 傳遞到收發(fā)光元件12。另外,作為封裝件14使用的材料,可選擇環(huán)氧樹 脂、陶瓷、玻璃、塑料等各種材料。并且,在封裝件14的內(nèi)部可以搭載 用于驅(qū)動(dòng)收發(fā)光元件12的驅(qū)動(dòng)電路、IC、 IC的驅(qū)動(dòng)電路等各種元件。
另外,本實(shí)施方式中的封裝件14如上所述具有形成為凹狀以容納光 波導(dǎo)路11的端部和收發(fā)光元件12等的結(jié)構(gòu),然而不限于此,例如,可 以是由搭載有光波導(dǎo)路11的端部和收發(fā)光元件12等的平板狀的基板構(gòu) 成的結(jié)構(gòu)。
以下使用圖2和圖3說明由上述各部件構(gòu)成的光傳輸模塊1的制造方法的一例。另外,在圖2和圖3中,將封裝件14的開口面14a上的平 行于光波導(dǎo)路11長(zhǎng)度方向的軸設(shè)定為Y軸,將垂直于Y軸的軸設(shè)定為X 軸,將坐標(biāo)平面設(shè)定為X—Y平面,將垂直于X—Y平面的軸設(shè)定為Z車由。 首先,在被夾具等固定的封裝件14上,使用釬焊等的方法來預(yù)先安 裝收發(fā)光元件12、接合線13、電氣配線(未作圖示)、電連接部(未作 圖示)以及電極(未作圖示)。然后,使用氣動(dòng)卡盤等來把持光波導(dǎo)路11, 使用在封裝件14的上方(Z軸方向)設(shè)置的圖像識(shí)別裝置(未作圖示) 來進(jìn)行收發(fā)光元件12和光波導(dǎo)路11的位置調(diào)整。在光波導(dǎo)路11的傾斜 端面上的芯部的投影部(射入射出口) llc和收發(fā)光元件12的射入射出 部一致的位置,使用粘接等方法將光波導(dǎo)路11固定在封裝件14的開口 面14a上。
根據(jù)使用上述方法所制造的光傳輸模塊1,由于可支撐光波導(dǎo)路11 的射入射出口 llc的周圍,因而可將收發(fā)光元件12中的光信號(hào)的射入射 出部與光波導(dǎo)路11中的光信號(hào)的射入射出口 llc之間的距離以及兩者的 位置關(guān)系保持一定。因此,可抑制收發(fā)光元件12和光波導(dǎo)路11的光耦 合效率的變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。
另外,光波導(dǎo)路ll的固定方法不作特別限定,只要能將收發(fā)光元件 12與光波導(dǎo)路11中的光信號(hào)的射入射出口 llc之間的距離以及兩者的位 置關(guān)系保持一定,就可以是其他結(jié)構(gòu)。作為其他結(jié)構(gòu),例如可列舉出將 支撐光波導(dǎo)路11的端部的支撐部件安裝在封裝f牛14上的結(jié)構(gòu)。 (基板的結(jié)構(gòu))
圖4 (a)是示出基板(第2基板)2的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖,圖4 (b) 是其俯視圖?;?是與設(shè)備(未作圖示)連接的一般基板,搭載有各 種元件,并在該元件間傳遞電信號(hào)。并且,在基板2上設(shè)置有用于保持 光傳輸模塊1的封裝件14的彈性保持部(連接部件)21。
彈性保持部21具有插入到基板2的貫通孔內(nèi)的銷(連接部、電極 銷)21a;保持光傳輸模塊1的彈性部21b;以及設(shè)置在該彈性部21b上 并與銷21a電連接的電極21c。另外,彈性部21b由可吸收振動(dòng)和沖擊等 的彈性材料構(gòu)成,具體地說例如可列舉出橡膠、彈簧、粘接薄板、樹脂等的材料。并且,電極21c與在光傳輸模塊l的封裝件14上設(shè)置的電極 接觸,從而與收發(fā)光元件12電連接。上述彈性保持部21通過釬焊、電 連接器(連接部)等電連接固定在基板2上。
下面,使用圖1 (a)和圖1 (b)以及圖4 (a)和圖4 (b)來說明 光傳輸模塊1和基板2中的電信號(hào)的通信結(jié)構(gòu)。這里,以在基板2上搭 載驅(qū)動(dòng)IC的情況為例進(jìn)行說明。
搭載在一個(gè)基板2A上的驅(qū)動(dòng)IC取得來自控制部(未作圖示)的命 令而發(fā)送電信號(hào)。所發(fā)送的電信號(hào)在基板2A內(nèi)傳播,并通過彈性保持部 21的銷21a被引導(dǎo)到電極21c,以用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪换?B。然后, 上述電信號(hào)通過與電極21c接觸的封裝件14被輸入到收發(fā)光元件(發(fā)光 元件)12。輸入到收發(fā)光元件12的電信號(hào)如上所述被轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并在 光波導(dǎo)路11內(nèi)傳播。在光波導(dǎo)路11內(nèi)傳播的光信號(hào)由收發(fā)光元件(受 光元件)12接收,再次被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。然后,轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)通過封 裝件14被引導(dǎo)到與該封裝件14接觸的另一個(gè)彈性保持部21的電極21c, 通過銷21a被輸入到搭載在另一個(gè)基板2B上的例如放大器等(未作圖 示),被放大到期望的輸出。
如上所述,通過將光傳輸模塊1經(jīng)由彈性保持部21與基板2電連接, 從而可利用光傳輸進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
以下說明光傳輸模塊1和基板2的連接部的結(jié)構(gòu)。另外,以下,將 平行于基板2中的搭載彈性保持部21的面的坐標(biāo)平面設(shè)定為X—Y平面, 將垂直于X—Y平面的軸設(shè)定為Z軸,將平行于光波導(dǎo)路11的長(zhǎng)度方向 的軸設(shè)定為Y軸,將垂直于Y軸的軸設(shè)定為X軸。
圖5 (a)是示出在從基板2的上方(Z軸方向)嵌合光傳輸模塊1 的情況下的連接方法的側(cè)視圖,圖5 (b)是示出光傳輸模塊1與基板2 的連接狀態(tài)的俯視圖。
如圖5 (a)和圖5 (b)所示,在基板2上,通過釬焊等在Y軸方向 上相對(duì)設(shè)置有一對(duì)彈性保持部21。并且,在一對(duì)彈性保持部21的相對(duì)面 上設(shè)置有與封裝件14電連接的電極21c。另外,電極21c可以設(shè)置在一 對(duì)彈性保持部21內(nèi)的任一方上。并且,優(yōu)選的是, 一對(duì)彈性保持部21之間的距離小于光傳輸模塊1在封裝件14中的Y軸方向的長(zhǎng)度。即,優(yōu) 選的是,上述距離被調(diào)整成可使保持在一對(duì)彈性保持部21之間的封裝件 14移動(dòng)到Y(jié)軸方向的+側(cè)和一側(cè)的程度。
在上述結(jié)構(gòu)中,如圖5 (a)所示從Z軸方向插入到一對(duì)彈性保持部 21之間的光傳輸模塊1,從一對(duì)彈性保持部21受到在Y軸方向相互不同 方向的作用力。由此,可將光傳輸模塊1保持在與基板2電連接的狀態(tài)。 然后,光傳輸模塊l由于通過彈性保持部21而與基板2連接,因而可在 被保持于一對(duì)彈性保持部21之間的狀態(tài)下獨(dú)立于基板2移動(dòng)。
因此,即使在基板2發(fā)生變形等的情況下,該影響也由彈性保持部 21吸收,而不會(huì)傳到光傳輸模塊1。具體地說,例如在由于外力或熱的 影響而使基板2發(fā)生Z軸方向(上方)的翹曲的情況下,彈性保持部21 在一對(duì)彈性保持部21沿Y軸方向相互離開的方向進(jìn)行變形。然而,該變 形只對(duì)從彈性保持部21賦予給光傳輸模塊1的作用力產(chǎn)生影響,而不會(huì) 給光傳輸模塊l的封裝件14的形狀帶來影響。由此,即使在安裝有光傳 輸模塊1的基板2發(fā)生變形的情況下,也能防止光傳輸模塊1的變形, 因而可將光傳輸模塊1的收發(fā)光元件12中的光信號(hào)的射入射出部與光波 導(dǎo)路ll中的光信號(hào)的射入射出口 llc之間的距離和兩者的位置關(guān)系保持 一定。因此,不會(huì)使光耦合效率變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
并且,在本實(shí)施方式中,在使光傳輸模塊1與基板2連接時(shí),由于 不利用釬焊等的熱,因而組裝作業(yè)容易。而且,由于采用從側(cè)面(X軸 方向、Y軸方向)保持光傳輸模塊1的封裝件14的結(jié)構(gòu),因而與使用現(xiàn) 有的電連接器的情況相比較,可使光傳輸模塊1的連接部小型化和薄型化。
另外,如圖6 (a)和圖6 (b)所示,可以在X軸方向相對(duì)設(shè)置一對(duì) 彈性保持部21。這樣,只要彈性保持部21在基板2上的固定位置是能配 合封裝件14的位置即可,可考慮與安裝在基板2上的其他元件的配置來 適當(dāng)調(diào)整。
并且,在上述說明中,采用了設(shè)置一對(duì)彈性保持部21并從兩側(cè)面保 持光傳輸模塊1的封裝件14的結(jié)構(gòu),然而不限于此,可以設(shè)置至少一個(gè) 彈性保持部21。在該情況下,如圖7 (a)和圖7 (b)所示,可采用在基梯部2a并在該階梯部2a與 彈性保持部21之間嵌合封裝件14的結(jié)構(gòu)。階梯部2a可以與基板2形成 為一體,也可以采用作為單獨(dú)部件來固定的結(jié)構(gòu)。另外,優(yōu)選的是,彈 性保持部21具有朝階梯部2a側(cè)彎曲的形狀,以便容易將封裝件14插入 兩者之間。
并且,如圖8 (a)和圖8 (b) 圖11 (a)和圖11 (b)所示,可 以采用在基板2上設(shè)置多個(gè)彈性保持部21以使光傳輸模塊1與彈性保持 部21的接點(diǎn)為3處以上的結(jié)構(gòu)。由此,即使在光傳輸模塊1受到基板2 上的圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)方向0的應(yīng)力的情況下,該應(yīng)力也由多個(gè)彈性保持 部21吸收,不會(huì)傳到光傳輸模塊l。因此,可使光傳輸模塊l更穩(wěn)定。
并且,如圖12 (a)和圖12 (b)所示,可以采用在彈性保持部21 的Z軸方向的上部設(shè)置具有傾斜面的彈性的突起部21d的結(jié)構(gòu)。由此, 可容易將光傳輸模塊1的封裝件14插入到彈性保持部21間,并且所容 納的封裝件14即使受到Z軸方向的應(yīng)力,也難以從基板2脫開。因此, 可更穩(wěn)定地保持光傳輸模塊l。另外,為了更穩(wěn)定地保持光傳輸模塊l, 可以在封裝件14的上表面設(shè)置用于容納上述突起部21d的凹部14b。
另外,在本實(shí)施方式中,采用將彈性保持部21設(shè)置在光傳輸模塊1 中的封裝件14的側(cè)面的結(jié)構(gòu),然而可以采用其他結(jié)構(gòu),例如將彈性保持 部21設(shè)置在基板2與封裝件14之間的結(jié)構(gòu)。即,可以采用在搭載于基 板2上的彈性保持部21的上表面(Z軸方向)搭載封裝件14的結(jié)構(gòu)。由 此,即使在安裝有光傳輸模塊1的基板2發(fā)生變形的情況下,也能防止 光傳輸模塊1的變形。
這里,如圖13 (a)和圖13 (b)所示,可以采用以對(duì)應(yīng)于光傳輸模 塊1的封裝件14的四角的方式在基板2上設(shè)置4處鍵狀的彈性保持部21 的結(jié)構(gòu)。由此,在基板2上產(chǎn)生的各種方向的應(yīng)力由四角的彈性保持部 21吸收,不會(huì)傳到光傳輸模塊1。因此,可使光傳輸模塊1更穩(wěn)定。這 樣,在上述結(jié)構(gòu)中,為了保持光傳輸模塊1的四角,即使使各個(gè)彈性保 持部21小型化,也能進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。因此,可將光傳輸模塊l搭 載在更小型的設(shè)備上。并且,如圖14 (a)和圖14 (b)所示,可以采用在基板2上設(shè)置4 處方柱狀的彈性保持部21并在光傳輸模塊1的封裝件14的四角設(shè)置用 于容納彈性保持部21的Z軸方向的切口部(凹部)14c的結(jié)構(gòu)。由此, 可取得與圖13 (a)和圖13 (b)相同的效果。并且,由于容納彈性保持 部21的封裝件14的外形尺寸可與圖13 (a)和圖13 (b)所示的封裝件 14的外形尺寸大致相同,因而可使模塊整體更小型化。
這里,在上述各結(jié)構(gòu)中,采用將光傳輸模塊1的封裝件14從Z軸方 向的上方插入到彈性保持部21之間的結(jié)構(gòu)而作了說明,然而不限于此, 可以采用從Y軸方向或X軸方向插入的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中,在層疊基板 之間連接光傳輸模塊1的情況下,或者在基板2的Z軸方向的上方?jīng)]有 空間的情況下是特別有效的。圖15 (a)和圖15 (b)以及圖16 (a)和圖 16 (b)是上述結(jié)構(gòu)的一例,也能應(yīng)用于設(shè)置多個(gè)彈性保持部21的情況。
并且,如圖17 (a)和圖17 (b)所示,可以采用在光傳輸模塊1中 的封裝件14的外壁設(shè)置凸部14d并在彈性保持部21的外壁設(shè)置容納該 凸部14d的凹部21e的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過將封裝件14的凸部14d 插入到彈性保持部21的凹部21e內(nèi),可保持光傳輸模塊l,因而可容易 將光傳輸模塊1插入到彈性保持部21之間,可提高組裝作業(yè)的效率。另 外,為了將光傳輸模塊1和基板2電連接,優(yōu)選的是在凹部21e內(nèi)配備 電極21c。并且,凸部14d在封裝件14上的安裝位置以及凹部21e在彈 性保持部21上的安裝位置不作特別限定,例如,如圖18 (a)和圖18 (b) 所示,可以安裝在Z軸方向的大致中間位置。
并且,如圖19所示,可以在圖17 (a)和圖17 (b)中的封裝件14 外壁與凸部14d之間設(shè)置彈簧等的彈性部14e。
另外,在本實(shí)施方式中,采用在將彈性保持部21預(yù)先通過釬焊等固 定在基板2上之后安裝光傳輸模塊1的結(jié)構(gòu),然而不限于此,例如可以 采用使光傳輸模塊1的封裝件14具有彈性保持部21并將彈性保持部21 安裝在基板2上的結(jié)構(gòu)。并且,如圖20 (a)和圖20 (b)所示,可以采 用在封裝件14的兩側(cè)面(外壁面)設(shè)有保持部21b并將該封裝件14插 入到在基板2上相對(duì)設(shè)置的一對(duì)階梯部2a和2b之間的結(jié)構(gòu)。另外,在上述情況下,為了容易將封裝件14插入到階梯部2a和2b內(nèi),優(yōu)選的是, 保持部21b從封裝件14向外部彎曲。由此,可將封裝件14保持在基板2
上,例如在基板2受到圍繞z軸的旋轉(zhuǎn)方向e的應(yīng)力的情況下,該應(yīng)力
由彈性保持部21吸收,不會(huì)傳到光傳輸模塊1的封裝件14。因此,光耦 合效率不會(huì)變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。并且,由于采用保持封裝件 14的側(cè)面(X軸方向、Y軸方向)的結(jié)構(gòu),并且由于可抑制Z軸方向的 高度,因而可實(shí)現(xiàn)薄型化。
并且,如圖21 (a)和圖21 (b)所示,可以采用這樣的結(jié)構(gòu),艮P: 在相對(duì)設(shè)置于基板2上的一對(duì)階梯部2a、 2b的內(nèi)側(cè),以保持光傳輸模塊 1的封裝件14側(cè)面的方式將保持部21b插入在封裝件14與階梯部2a和/ 或階梯部2b之間。由此,由于基板2的變形由保持部21吸收,因而可 防止封裝件14的變形。
并且,如圖22 (a)和圖22 (b)所示,可以采用在使光傳輸模塊l 定位在基板2的期望位置之后將彈性保持部21安裝在基板2上的結(jié)構(gòu)。 由此,由于可自由設(shè)定光傳輸模塊1的搭載位置,因而可提高基板2上 的安裝效率。另外,如圖23 (a)和圖23 (b)所示,可以采用將平板狀 的彈性保持部21安裝成從光傳輸模塊1的封裝件14的上方(Z軸方向) 蓋上的結(jié)構(gòu)。由此,可自由設(shè)定光傳輸模塊1的搭載位置,并且即使基 板2發(fā)生Z軸方向的變形的情況下,也能進(jìn)行更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
這里,使用圖24說明彈性保持部21的另一結(jié)構(gòu)。圖24是示出在將 光傳輸模塊1安裝在彈性保持部21上的情況下的光傳輸模塊1與基板2 的連接方法的立體圖。
如圖24所示,彈性保持部21具有對(duì)Z軸方向的上表面作了開口 的形成為箱形狀的殼體21f;設(shè)置在該殼體21f的外壁面且電連接固定在 基板2上的銷21a;以及設(shè)置在上述殼體21f內(nèi)部且在4處保持光傳輸模 塊1的封裝件14的由彈簧等構(gòu)成的彈性部21b。并且,在彈性部21b中 的與封裝件14接觸的位置設(shè)置有電極21c。另外,優(yōu)選的是,殼體21f 使用樹脂一體成型。
并且,優(yōu)選的是,如圖24所示,在光傳輸模塊1中的封裝件14的外壁面上,沿Z軸方向具有容納上述電極21c的槽部(凹部)14f。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),通過將光傳輸模塊1的封裝件14嵌入到箱形狀的彈 性保持部21內(nèi)就可進(jìn)行安裝,因而可提高安裝作業(yè)的效率。并且,由于
可以多個(gè)支點(diǎn)保持光傳輸模塊1,因而可使光傳輸模塊1更穩(wěn)定,可進(jìn)行
穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。而且,由于彈性保持部21可進(jìn)行一體的樹脂成型,因 而通用性優(yōu)良,可實(shí)現(xiàn)成本降低。
另外,在本實(shí)施方式中,采用將電極21c設(shè)置在彈性保持部21上的 結(jié)構(gòu),然而不限于此,例如,如圖25 (a)和圖25 (b)所示,可以采用 將金屬線21g或柔性印刷基板(FPC) 21h的一端與基板2連接并將另一 端與光傳輸模塊l的封裝件14連接的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),可不通過彈性 保持部21而將基板2和光傳輸模塊1電連接。并且,在該情況下,如圖 26所示,可以采用利用不包含電極的粘接薄板22作為彈性保持部21來 將光傳輸模塊1的封裝件14與基板2連接的結(jié)構(gòu)。
并且,作為圖25 (a)和圖25 (b)所示的彈性保持部21的變形例, 彈性保持部21可以由設(shè)置在基板2上的彈性部21b以及與光傳輸模塊1 電連接的金屬線21g或柔性印刷基板(FPC) 21h構(gòu)成。
并且,如圖27 (a)和圖27 (b)所示,可以采用這樣的結(jié)構(gòu),艮口 在光傳輸模塊1中的封裝件14的外壁設(shè)置了具有貫通孔14g的突起部 Mh,利用直徑比該貫通孔14g的內(nèi)部直徑小的的固定銷23來將封裝件 14與基板2連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于在固定銷23與貫通孔14g之間形成 間隙,因而封裝件14可相對(duì)于基板2移動(dòng)。因此,光傳輸模塊1不會(huì)受 到基板2發(fā)生的變形的影響。
這里,本實(shí)施方式中的光傳輸模塊1可與在基板2之間進(jìn)行通信的 電氣配線(例如FPC 21h) —起設(shè)置。在該情況下,優(yōu)選的是,如圖28 所示,將光傳輸模塊1的光波導(dǎo)路11的長(zhǎng)度設(shè)定成比FPC21h的長(zhǎng)度長(zhǎng)。 由此,即使在Y軸方向施加了力的情況下,由于不向光波導(dǎo)路11施加負(fù) 荷,因而也能防止光波導(dǎo)路ll的損傷,可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
圖29 (a)是示出圖28所示的光傳輸模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖,圖29 (b) 是沿圖29 (a)的A—A,線的剖視圖,是示出在將封裝件14插入到彈性保持部21之間的情況下的光傳輸模塊1與基板2的連接方法的圖。如 圖29 (a)和圖29 (b)所示,光傳輸模塊1由光波導(dǎo)路11、收發(fā)光元件 12、封裝件14、彈性保持部21以及第3基板24構(gòu)成。
封裝件14由搭載有收發(fā)光元件12的基板和從該基板立起的側(cè)壁形 成為凹部狀,以將光波導(dǎo)路11和收發(fā)光元件12容納在內(nèi)部。收發(fā)光元 件12具有將該收發(fā)光元件12的電端子24通過釬焊固定在上述基板上的 結(jié)構(gòu)。并且,采用上述基板和上述側(cè)壁通過釬焊25a相互連接的結(jié)構(gòu)。 另外,在上述側(cè)壁上設(shè)置有可進(jìn)行與外部的電連接的電氣配線26a。
上述封裝件14與第3基板24經(jīng)由設(shè)置在封裝件14的側(cè)壁上的電氣 配線26a通過釬焊25b連接起來。這樣,由于封裝件14與第3基板24 僅通過柔性電氣配線26a來連接,因而因施加給第3基板24的振動(dòng)、沖 擊、熱膨脹、撓曲、拉伸、嵌合等作用所產(chǎn)生的應(yīng)力難以傳到封裝件14。 因此,收發(fā)光元件12和光波導(dǎo)路11難以受到第3基板24的變形的影響, 因而不會(huì)使光耦合效率變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
彈性保持部21對(duì)置設(shè)置在基板2上,并具有電氣配線26b,該屯氣 配線^b是相互朝相對(duì)的方向?qū)嵤┳饔昧?圖29 (b)的黑箭頭)的彈簧 結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),如圖29 (b)所示,封裝件14通過插入到相對(duì)的彈 性保持部21之間(該圖的白箭頭方向)來固定在基板2上。由此,可將 封裝件14保持在電連接的狀態(tài)。
另外,優(yōu)選的是,封裝件14通過樹脂成型來制作,其剛性大于第3 基板24的剛性。并且,優(yōu)選的是,第3基板24是FPC那樣的具有柔性 的基板。
圖30是示出在圖29 (b)所示的光傳輸模塊中,在第3基板24和 封裝件14之間填充了樹脂27的狀態(tài)的圖。
優(yōu)選的是,填充的樹脂27的彈性模量小于封裝件14的彈性模量。 由此,因施加給第3基板24的振動(dòng)、沖擊、熱膨脹、撓曲、拉伸、嵌合 等作用所產(chǎn)生的應(yīng)力由樹脂27吸收,因而難以傳到封裝件14。因此,收 發(fā)光元件12和光波導(dǎo)路11難以受到第3基板24的變形的影響,因而不 會(huì)使光耦合效率變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。并且,優(yōu)選的是,樹脂27的硬度大于封裝件14的硬度。由此,第 3基板24產(chǎn)生的上述應(yīng)力由樹脂27遮斷,因而難以傳到封裝件14。因 此,可取得與上述效果相同的效果。 (應(yīng)用例)
最后,本實(shí)施方式的光傳輸模塊1例如可以應(yīng)用于以下的電子設(shè)備。
首先,作為第一應(yīng)用例,可用于折疊式便攜電話、折疊式PHS (Personal Handyphone System,個(gè)人手機(jī)系統(tǒng))、折疊式PDA (Personal Digital Assistant,個(gè)人數(shù)字助理)、折疊式筆記本電腦等的折疊式電子設(shè) 備中的鉸鏈部中。
圖31 (a) 圖31 (c)示出將光傳輸模塊l應(yīng)用于折疊式便攜電話 40的例子。即,圖31 (a)是示出內(nèi)置有光傳輸模塊1的折疊式便攜電 話40的外觀的立體圖。
圖31 (b)是圖31 (a)所示的折疊式便攜電話40中的應(yīng)用光傳輸 模塊l的部分的框圖。如該圖所示,設(shè)置在折疊式便攜電話40中的主體 40a側(cè)的控制部41與設(shè)置在以鉸鏈部為軸可旋轉(zhuǎn)地配備于主體一端的蓋 (驅(qū)動(dòng)部)40b側(cè)的外部存儲(chǔ)器42、相機(jī)部(數(shù)碼相機(jī))43和顯示部(液 晶顯示器顯示)44分別通過光傳輸模塊1連接。
圖31 (c)是圖31 (a)中的鉸鏈部(由虛線包圍的部分)的透視俯 視圖。如該圖所示,光傳輸模塊1通過巻繞在鉸鏈部中的支撐棒上進(jìn)行 彎曲,來分別連接在主體側(cè)設(shè)置的控制部與在蓋側(cè)設(shè)置的外部存儲(chǔ)器42、 相機(jī)部43和顯示部44。
通過將光傳輸模塊1應(yīng)用于這些折疊式電子設(shè)備,可在有限的空間 內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速大容量的通信。因此,例如特別適合于對(duì)折疊式液晶顯示裝 置等的需要高速大容量的數(shù)據(jù)通信且要求小型化的設(shè)備。
作為第2應(yīng)用例,光傳輸模塊1可應(yīng)用于打印裝置(電子設(shè)備)中 的打印機(jī)頭和硬盤記錄再現(xiàn)裝置中的讀取部等具有驅(qū)動(dòng)部的裝置中。
圖32 (a) 圖32 (c)示出將光傳輸模塊1應(yīng)用于打印裝置50的 例子。圖32 (a)是示出打印裝置50的外觀的立體圖。如該圖所示,打 印裝置50具有在向紙52的寬度方向移動(dòng)的同時(shí)對(duì)紙52進(jìn)行打印的打印機(jī)頭51,該打印機(jī)頭51與光傳輸模塊1的一端連接。
圖32 (b)是示出打印裝置50中的應(yīng)用光傳輸模塊1的部分的框圖。 如該圖所示,光傳輸模塊1的一端部與打印機(jī)頭51連接,另一端部與打 印裝置50中的主體側(cè)基板連接。另夕卜,該主體側(cè)基板配備有控制打印裝 置50的各部分動(dòng)作的控制單元等。
圖32 (c)和圖32 (d)是示出在打印裝置50中打印機(jī)頭51移動(dòng)(驅(qū) 動(dòng))的情況下光傳輸模塊1的光波導(dǎo)路11的彎曲狀態(tài)的立體圖。如該圖 所示,在將光傳輸模塊1應(yīng)用于打印機(jī)頭51那樣的驅(qū)動(dòng)部的情況下,由 于打印機(jī)頭51的驅(qū)動(dòng)而使光波導(dǎo)路11的彎曲狀態(tài)發(fā)生變化,并且光波 導(dǎo)路ll的各位置反復(fù)彎曲。
因此,本實(shí)施方式的光傳輸模塊1適用于這些驅(qū)動(dòng)部。并且,通過將 光傳輸模塊1應(yīng)用于這些驅(qū)動(dòng)部,可實(shí)現(xiàn)使用驅(qū)動(dòng)部的高速大容量通信。
圖33示出將光傳輸模塊1應(yīng)用于硬盤記錄再現(xiàn)裝置60的例子。
如該圖所示,硬盤記錄再現(xiàn)裝置60具有磁盤(硬盤)61、機(jī)頭(讀 取、寫入用機(jī)頭)62、基板導(dǎo)入部63、驅(qū)動(dòng)部(驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī))64以及光 傳輸模塊1 。
驅(qū)動(dòng)部64使機(jī)頭62沿磁盤61的半徑方向驅(qū)動(dòng)。機(jī)頭62讀取記錄 在磁盤61上的信息,還在磁盤61上寫入信息。另外,機(jī)頭62通過光傳 輸模塊1與基板導(dǎo)入部63連接,將從磁盤61所讀取的信息作為光信號(hào) 傳播到基板導(dǎo)入部63,并且接收從基板導(dǎo)入部63所傳播的要寫入到磁盤 61內(nèi)的信息的光信號(hào)。
這樣,通過將光傳輸模塊1應(yīng)用于硬盤記錄再現(xiàn)裝置60中的機(jī)頭 62那樣的驅(qū)動(dòng)部,可實(shí)現(xiàn)高速大容量通信。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式,可在權(quán)利要求書所示范圍內(nèi)進(jìn)行各種 變更。即,將在權(quán)利要求書所示范圍內(nèi)作了適當(dāng)變更后的技術(shù)手段進(jìn)行 組合而得到的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
如上所述,本發(fā)明的連接部件優(yōu)選的是,在上述記載的連接部件中, 上述保持部設(shè)置在上述第2基板上。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于上述保持部設(shè)置在上述第2基板上,因而由第2基板保持的第1基板可相對(duì)于第2基板移動(dòng)。因此,例如即使在由于外 力和熱的影響等而使第2基板發(fā)生翹曲等的變形的情況下,由于該變形 量由保持部吸收,因而第1基板也不會(huì)發(fā)生變形。
并且,本發(fā)明的連接部件優(yōu)選的是,在上述記載的連接部件中,上 述保持部保持如下所述的面,該面是上述第1基板中的與相對(duì)于連接上 述連接部的上述第2基板面的面相交方向的面。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),上述第1基板中的與相對(duì)于連接上述連接部的上述 第2基板面的面相交方向的面由保持部保持。即,連接部件在第2基板 與第1基板之間、或者在第1基板中的與對(duì)置于第2基板的面相反側(cè)的 面不連接,而與第1基板的側(cè)面連接,因而可抑制與上述第2基板面垂 直方向的高度,因此可使包含第2基板和第1基板的模塊整體小型化和 薄型化。
并且,本發(fā)明的連接部件優(yōu)選的是,在上述記載的連接部件中,具 有至少一對(duì)上述保持部,上述一對(duì)保持部對(duì)上述第1基板施加相反方向 的作用力以保持該第l基板。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),上述第1基板是受到來自至少一對(duì)保持部的相反方 向的作用力而被保持的。
由此,由于第1基板由彈性保持部保持成夾住該第1基板的側(cè)面, 因而例如即使在由于外力和熱的影響等而使第2基板發(fā)生翹曲等的變形 的情況下,該變形量由保持部吸收,因而第1基板也不會(huì)產(chǎn)生變形。因 此,由于可將搭載在第1基板上的光元件和光波導(dǎo)路的位置關(guān)系保持--定,因而不會(huì)使光耦合效率變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。并且,由于 保持第1基板的側(cè)面,因而可使包含第2基板和第1基板的模塊整體小 型化和薄型化。
并且,本發(fā)明的連接部件優(yōu)選的是,在上述記載的連接部件中,上 述連接部形成為凹部狀以用于容納上述第1基板,上述保持部設(shè)置在上 述凹部中的面臨內(nèi)部空間的面上。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),上述第1基板在上述連接部的凹部?jī)?nèi)由彈性保持部 保持成夾住該第1基板的側(cè)面,因而可更穩(wěn)定地保持第1基板,因此可進(jìn)行更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。并且,由于保持第1基板的側(cè)面,因而可使包 含第2基板和第1基板的模塊整體小型化和薄型化。
并且,本發(fā)明的連接部件優(yōu)選的是,在上述記載的連接部件中,上 述保持部在與上述第1基板相連接的連接位置具有電極。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于上述保持部在與上述第1基板相連接的連接位
置具有電極,因而即使在第1基板相對(duì)于第2基板移動(dòng)的情況下,也能
將第l基板保持在與電極連接的狀態(tài)。因此,可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。 并且,由于保持部具有電極,因而無需另行設(shè)置用于使第1基板和
第2基板電連接的部件,因而可有效地利用第2基板上的空間,并可實(shí) 現(xiàn)包含第2基板和第1基板的模塊整體的小型化。
并且,本發(fā)明的連接部件優(yōu)選的是,在上述記載的連接部件中,上 述連接部具有與上述第2基板電連接的電極銷。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于上述連接部具有與上述第2基板電連接的電極 銷,因而可利用釬焊來與第2基板連接。并且,可通過電極銷使第2基 板和第l基板電連接。
并且,本發(fā)明的光傳輸模塊優(yōu)選的是,在上述記載的光傳輸模塊中, 上述保持部設(shè)置在上述第1基板上。
由此,當(dāng)連接了第1基板和第2基板時(shí),由于具有彈性的保持部夾 設(shè)在第1基板和第2基板之間,因而第1基板可相對(duì)于第2基板移動(dòng)。 由此,即使在由于例如外力和熱的影響等而使第2基板發(fā)生翹曲等的變 形的情況下,由于該變形量由保持部吸收,因而第1基板也不發(fā)生變形。
并且,本發(fā)明的光傳輸模塊優(yōu)選的是,在上述記載的光傳輸模塊中, 上述第1基板設(shè)置有容納上述連接部件的凹部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于上述第1基板設(shè)置有容納上述連接部件的凹部, 因而與在第1基板上不設(shè)置凹部的情況相比較,可減小容納連接部件的 第1基板的外形尺寸。因此,可實(shí)現(xiàn)包含第2基板和光傳輸模塊的模塊 整體的小型化。
并且,本發(fā)明的光傳輸模塊優(yōu)選的是,在上述記載的光傳輸模塊中, 上述第1基板由底板和惻壁形成為凹狀,該底板搭載有上述光元件,該側(cè)壁從該底板立起以包圍該光元件的周圍,容納上述連接部件的凹部設(shè) 置在上述側(cè)壁中的面臨上述凹狀的內(nèi)部空間的面相反側(cè)的面上。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),容納連接部件的凹部設(shè)置在從搭載有上述光元件的 底板立起以包圍該光元件的周圍的側(cè)壁中的面臨凹狀的內(nèi)部空間的面相 反側(cè)的面上。
由此,與在第1基板上不設(shè)置凹部的情況相比較,可減小容納連接 部件的第1基板的外形尺寸。因此,可實(shí)現(xiàn)包含第2基板和光傳輸模塊 的模塊整體的小型化。
并且,本發(fā)明的光傳輸模塊優(yōu)選的是,在上述記載的光傳輸模塊中,
上述連接部件具有電極以用于與上述第2基板電連接。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),上述連接部件具有電極以用于與上述第2基板電連 接。因此,通過使連接部件與第2基板連接,可使光傳輸模塊和第2基 板電連接。因此,由于無需另行設(shè)置用于使光傳輸模塊和第2基板屯連 接的部件,因而可有效地利用第2基板上的空間,并可實(shí)現(xiàn)包含第2基 板和光傳輸模塊的模塊整體的小型化。
并且,本發(fā)明的光傳輸模塊優(yōu)選的是,在上述記載的光傳輸模塊中, 上述第1基板的撓曲剛性大于上述第2基板。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于上述第1基板的撓曲剛性大于上述第2基板, 因而即使在第2基板由于外力等的影響而發(fā)生變形的情況下,第2基板 也難以發(fā)生變形。因此,可將光元件和光波導(dǎo)路的位置關(guān)系保持一定, 因而不會(huì)使光耦合效率變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
在發(fā)明的詳細(xì)說明中執(zhí)行的具體實(shí)施方式
或?qū)嵤├贡景l(fā)明的技術(shù) 內(nèi)容非常清楚,不應(yīng)僅限于這種具體例進(jìn)行狹義解釋,可在本發(fā)明的精 神和后面記載的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更來實(shí)施。
由于可進(jìn)行使用柔性光纜的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸,因而可用作便攜電話、 筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)、PDA (便攜信息終端)、液晶電視、臺(tái)式監(jiān)視器、打 印機(jī)、車載電裝設(shè)備、服務(wù)器、路由器、試驗(yàn)機(jī)、其他民用設(shè)備和通用 設(shè)備等的基板間的數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求
1. 一種連接部件,該連接部件將第1基板和第2基板電連接,該第1基板搭載有將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或者將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光元件;以及光傳輸路上的包含光信號(hào)的射入射出口的至少一個(gè)端部,該光傳輸路通過與該光元件光學(xué)耦合來傳輸光信號(hào),該連接部件的特征在于,該連接部件具有保持上述第1基板的具有彈性的保持部;以及與上述第2基板連接的連接部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接部件,其特征在于,上述保持部設(shè)置 在上述第2基板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連接部件,其特征在于,上述保持部 保持如下所述的面,該面是上述第1基板中的與相對(duì)于跟上述連接部連 接的上述第2基板面的面相交方向的面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接部件,其特征在于,該連接部件具有 至少一對(duì)上述保持部,上述一對(duì)保持部對(duì)上述第1基板施加相反方向的作用力以保持該第 1基板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的連接部件,其特征在于,上述連接部 形成為凹部狀以容納上述第1基板,上述保持部設(shè)置在上述凹部中的面臨內(nèi)部空間的面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的連接部件,其特征在于, 上述保持部在與上述第1基板相連接的連接位置具有電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任一項(xiàng)所述的連接部件,其特征在于, 上述連接部具有與上述第2基板電連接的電極銷。
8. —種光傳輸模塊,該光傳輸模塊具有將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或 者將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光元件;通過與該光元件光學(xué)耦合來傳輸光 信號(hào)的光傳輸路;以及容納上述光元件和該光傳輸路上的包含光信號(hào)的 射入射出口的至少一個(gè)端部的第1基板,該光傳輸模塊與第2基板電連 接,該光傳輸模塊的特征在于,該光傳輸模塊還具有連接部件,該連接部件具有保持上述第1基板的具有彈性的保持部;以及與上述第2基板連接的連接部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光傳輸模塊,其特征在于,上述保持部設(shè) 置在上述第l基板上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光傳輸模塊,其特征在于,上述第 1基板設(shè)置有容納上述連接部件的凹部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光傳輸模塊,其特征在于,上述第l基 板由底板和側(cè)壁形成為凹狀,該底板搭載有上述光元件,該側(cè)壁從該底 板立起以包圍該光元件的周圍,容納上述連接部件的凹部設(shè)置在上述側(cè)壁中的面臨上述凹狀的內(nèi)部 空間的面相反側(cè)的面上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8 11中的任一項(xiàng)所述的光傳輸模塊,其特征在 于,上述連接部件具有電極以與上述第2基板電連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8 12中的任一項(xiàng)所述的光傳輸模塊,其特征在 于,上述第1基板的撓曲剛性大于上述第2基板。
14. 一種電子設(shè)備,該電子設(shè)備具有權(quán)利要求8 13中的任一項(xiàng)所 述的光傳輸模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供光傳輸模塊、連接部件以及具有光傳輸模塊的電子設(shè)備,所述連接部件(21)將封裝件(14)和基板(2)電連接,該封裝件(14)搭載有將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或者將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光元件;以及光波導(dǎo)路(11)上的包含光信號(hào)的射入射出口的至少一個(gè)端部,該光波導(dǎo)路(11)通過與該光元件光學(xué)耦合來傳輸光信號(hào)。該連接部件(21)具有保持上述封裝件(14)的具有彈性的保持部;以及與上述基板(2)連接的連接部。
文檔編號(hào)H01R12/16GK101421650SQ20078001314
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者佐野彰彥, 奧野敏明, 安田成留, 榎并顯, 田中純一, 石田慶久, 細(xì)川速美, 鮫島裕 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社