專利名稱：光模塊安裝單元以及光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光模塊安裝單元以及光模塊，特別涉及將光模塊安裝到電氣基板時(shí)有 用的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近些年，在超級(jí)計(jì)算機(jī)等高端的系統(tǒng)裝置中，存在利用多個(gè)CPU的并行工作實(shí)現(xiàn) 信息通信的大容量化、高速化的傾向，要求在系統(tǒng)裝置內(nèi)的線路板(board)之間和裝置之 間進(jìn)行大容量、高速、高密度的信號(hào)傳輸。并且，由于電傳輸方式從傳輸速度、傳輸損失等觀點(diǎn)來(lái)看正在達(dá)到極限，因此基于 利用了光傳輸?shù)墓饣ミB方式進(jìn)行的信號(hào)傳輸正在實(shí)用化。光互連方式具有以下優(yōu)點(diǎn)能夠 進(jìn)行頻帶寬度遠(yuǎn)超電傳輸方式的信號(hào)傳輸，并且能夠構(gòu)建使用了小型且耗電量低的光模塊 的信號(hào)傳輸系統(tǒng)。在光互連方式中，將具有發(fā)光元件的光模塊安裝于電氣基板，例如利用該光模塊 將從電氣基板輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并且輸出到光纖等光波導(dǎo)。此處，作為在光模塊中使用的發(fā)光元件存在VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser 垂直腔面發(fā)射激光器)等。這種光模塊一般通過(guò)釬焊、導(dǎo)電性粘結(jié)劑連接而接合固定于電氣基板。并且，例如作為將光模塊安裝于電氣基板的技術(shù)提出有非專利文獻(xiàn)1所記載 的技術(shù)。非專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)為在光模塊主體和電氣基板雙方設(shè)置被稱作 MEG-Array (注冊(cè)商標(biāo))的高密度連接器，并通過(guò)使連接器嵌合而進(jìn)行安裝。在該情況下，光 模塊與連接器之間、連接器與電氣基板之間通過(guò)釬焊而接合。非專利文獻(xiàn)1 :SNAP12 MSA Revision 1.1 May 15, 2002 (http//www. physik. unizh.ch/ avollhar/snap12msa_051502. pdf)如上所述，以往，由于借助接合固定將光模塊安裝于電氣基板，因此光模塊不能相 對(duì)于電氣基板進(jìn)行裝卸。這樣，由于光模塊的安裝要以不更換為前提，因此光模塊或者安裝 有光模塊的電氣基板要求保證長(zhǎng)期的可靠性。然而，如果對(duì)光模塊要求極高的可靠性，則光模塊生產(chǎn)的成品率顯著降低，難以降 低成本。并且，在實(shí)現(xiàn)光互連那樣的高速、高密度的信號(hào)傳輸?shù)那闆r下，在CPU周圍的同一 個(gè)電氣基板高密度地安裝有多個(gè)光模塊，如果一個(gè)光模塊發(fā)生接合不良或故障，就要連同 安裝有該光模塊的電氣基板一起進(jìn)行更換。并且，在電氣基板的規(guī)格變更的情況下、或者是想要使用升級(jí)的光模塊的情況下， 同樣需要連同安裝有光模塊的電氣基板一起進(jìn)行更換。這樣，在現(xiàn)有的光模塊的安裝技術(shù)中，由于無(wú)法有效利用正常的光模塊、電氣基板 等模塊資源，因此損失很大。并且，在利用非專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)的情況下，由于光模塊能夠相對(duì)于電氣基板進(jìn)行裝卸，因此可靠性不必像以往那樣高。然而，由于借助釬焊將連接器接合于光模 塊，因此存在光模塊在釬焊工序中受到由熱導(dǎo)致的不良影響的可能。因此，如果想要保證釬 焊工序后的光模塊的可靠性，則還是會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成品率降低，難以降低成本。另外，在非專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，由于是通過(guò)使MEG-Array連接器嵌合從而 將光模塊安裝于電氣基板，因此難以縮短連接器部的線路長(zhǎng)度(例如，連接器嵌合銷長(zhǎng)度 為大約3mm，如果包括用于進(jìn)行安裝的BGA釬料球的話則達(dá)到大約4mm)，這有可能成為引起 傳輸損失或者串?dāng)_(crosstalk)等使特性惡化的主要原因。并且，由于具有預(yù)定高度的連 接器部，因而也不利于實(shí)現(xiàn)光模塊的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在光模塊發(fā)生故障時(shí)等可靈活地進(jìn)行應(yīng)對(duì)，在將光模 塊安裝于電氣基板時(shí)有用，特別是在實(shí)現(xiàn)高速、高密度的信號(hào)傳輸?shù)墓饣ミB中有用的技術(shù)。本發(fā)明正是為了達(dá)成上述目的而完成的，提供一種光模塊安裝單元，其特征在于，該光模塊安裝單元用于將光模塊安裝于 電氣基板，所述光模塊具有與光波導(dǎo)光耦合的光學(xué)元件，其中，該光模塊安裝單元構(gòu)成為具有模塊收納體，該模塊收納體具有電連接部和收納部，所述電連接部將所述電氣基 板與所述光模塊電連接，所述收納部用于收納所述光模塊，并且該模塊收納體以所述電氣 基板的電連接端子與所述電連接部連接的方式安裝于所述電氣基板；以及固定構(gòu)件，該固定構(gòu)件用于保持所述模塊收納體中的所述電連接部與所述光模塊 的電連接端子接觸的狀態(tài)，將所述光模塊收納于所述收納部，并利用所述固定構(gòu)件將所述光模塊以裝卸自如 的方式固定，并且，在固定了所述光模塊的狀態(tài)下，所述光波導(dǎo)與所述光學(xué)元件能夠光耦合。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述模塊收納體以能夠裝卸的方式安裝 于所述電氣基板。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述模塊收納體形成為上表面敞開(kāi)的箱 狀，所述收納部是由底壁和側(cè)壁形成的空間，所述電連接部經(jīng)由所述底壁對(duì)配置于所述底壁的下表面的所述電氣基板的電連 接端子與配置于所述底壁的上表面的所述光模塊的所述電連接端子進(jìn)行電連接。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述收納部具有用于將所述光模塊引導(dǎo) 至收納位置的引導(dǎo)部。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述固定構(gòu)件是安裝于所述模塊收納體 的上表面的蓋狀的按壓部件，所述按壓部件向所述電氣基板側(cè)按壓所述光模塊的表面。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述按壓部件在一部分具有開(kāi)口。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述按壓部件形成為能夠經(jīng)由該按壓部 件將具有所述光波導(dǎo)且能夠呈直角地變換光路的光連接器裝配于所述光模塊，并且，當(dāng)將所述光連接器裝配于所述光模塊時(shí)，該按壓部件的上表面與所述光連接器的上表面大致共優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述按壓部件由熱導(dǎo)率大于或等于所述 光模塊的框體部件的熱導(dǎo)率的材料形成。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述按壓部件具有能夠載置散熱構(gòu)件的 平面部。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述電連接部由多個(gè)第一觸頭部和多個(gè) 第二觸頭部電連接而構(gòu)成，所述多個(gè)第一觸頭部從所述底壁的上表面突出并與所述光模塊 的電連接端子接觸，所述多個(gè)第二觸頭部與該第一觸頭部對(duì)應(yīng)地設(shè)置，從所述底壁的下表 面突出并與所述電氣基板的電連接端子接觸，在所述第一觸頭部和所述第二觸頭部之間具有施力構(gòu)件，當(dāng)利用所述固定構(gòu)件向 所述電氣基板側(cè)按壓所述光模塊時(shí)，所述施力構(gòu)件對(duì)所述光模塊和所述模塊收納體朝向離 開(kāi)所述電氣基板的方向施力。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，所述多個(gè)第一觸頭部和所述多個(gè)第二觸 頭部以如下方式配置當(dāng)利用所述按壓部件向所述電氣基板側(cè)按壓所述光模塊時(shí)，按壓力 均勻地分散。優(yōu)選的是，光模塊安裝單元的特征在于，該光模塊安裝單元能夠裝配多個(gè)所述光 模塊。并且，本發(fā)明涉及的光模塊的特征在于，該光模塊裝配于所述光模塊安裝單元。根據(jù)本發(fā)明，由于能夠?qū)⒐饽K以裝卸自如的方式安裝于電氣基板，因此能夠有 效地利用模塊資源。并且，光模塊無(wú)需保證過(guò)度的可靠性，并且不會(huì)由于釬焊而受到不良影 響，能夠確保一定的可靠性，因此能夠提高生產(chǎn)成品率，能夠降低成本。


圖1是示出本實(shí)施方式所涉及的光模塊的安裝狀態(tài)的外觀立體圖。
圖2是沿著圖1中的A-A線的剖視圖。圖3是圖1的分解立體圖。圖4是電氣基板5的外觀立體圖。圖5是示出光模塊3的安裝過(guò)程的一例的說(shuō)明圖。圖6是示出光模塊3的安裝過(guò)程的一例的說(shuō)明圖。圖7是示出光模塊3的安裝過(guò)程的一例的說(shuō)明圖。圖8是示出光模塊3的安裝過(guò)程的一例的說(shuō)明圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1:插座(模塊收納體)；11 底壁；12:側(cè)壁；13:電連接部；14:收納部；15:螺紋 孔(插座固定用)；17:螺紋孔(按壓部件固定用)；2:按壓部件(固定構(gòu)件)；21:開(kāi)口部； 22 平面部；23 貫通孔；24 光連接器收納部；3 光模塊；31 套箍(ferrule)(光射出面)； 32 發(fā)光元件；33 驅(qū)動(dòng)IC ；34 模塊基板；35 外殼罩；36 光波導(dǎo)；4 光連接器；41 光波 導(dǎo)；42 套箍；43 光波導(dǎo)安裝部件；5 電氣基板；51 電連接端子；52 貫通孔；53 定位銷 孔；6 引導(dǎo)銷；100 光模塊安裝單元。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，對(duì)在計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)裝置的電氣基板(線路板)之間實(shí)現(xiàn)光互連 時(shí)，使用本發(fā)明所涉及的光模塊安裝單元將光模塊安裝于電氣基板的情況進(jìn)行說(shuō)明。在該 情況下，為了系統(tǒng)裝置的小型化，優(yōu)選使與電氣基板垂直的方向的空間小，因此，與光模塊 光連接的光波導(dǎo)相對(duì)于電氣基板平行地布線。圖1是示出本實(shí)施方式所涉及的光模塊的安裝狀態(tài)的外觀立體圖，圖2是沿著圖1 中的A-A線的剖視圖，圖3是圖1的分解立體圖。并且，圖4是電氣基板5的外觀立體圖。如圖1 圖3所示，本實(shí)施方式的光模塊安裝單元100由插座(socket) 1和按壓 部件2構(gòu)成，在該光模塊安裝單元100的內(nèi)部(插座1的收納部14)收納有光模塊3。進(jìn)而，通過(guò)將收納有光模塊3的光模塊安裝單元100安裝于電氣基板5，從而將光 模塊3安裝于電氣基板5。并且，通過(guò)將光連接器4裝配在立起設(shè)置于光模塊3的引導(dǎo)銷 6，從而光模塊3的發(fā)光元件32與光連接器4的光纖帶41能夠光耦合。即，光模塊安裝單元100具有用于將光模塊3安裝于電氣基板5的功能，并且具有 用于將光連接器4裝配于光模塊3的作為塞孔(receptacle)的功能。在以下的說(shuō)明中，設(shè)基于從電氣基板5輸入的電信號(hào)，從光模塊3向光連接器4射 出光，即光模塊3具有發(fā)光元件。另外，即便是在光模塊4具有受光元件的情況下，光模塊 3的安裝狀態(tài)也與本實(shí)施方式相同。光模塊3構(gòu)成為在模塊基板34表面貼裝有發(fā)光元件32和用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件32 的驅(qū)動(dòng)IC 33，并利用外殼罩35覆蓋保護(hù)。光模塊3具有能夠?qū)崿F(xiàn)例如IOGbpsX 12ch的高 速多信道的信號(hào)傳輸?shù)奶匦?。在模塊基板34的背面，與后述插座1的電連接部13(第一插針(contact pin) 13a)對(duì)置地設(shè)有電連接端子(省略圖示)。該電連接端子例如由將細(xì)小的平板電極配 設(shè)成格子狀而成的LGA(Land Grid Array 柵格陣列封裝)構(gòu)成。發(fā)光元件32例如由多個(gè)VCSEL (例如12個(gè))排列設(shè)置而成，各個(gè)VCSEL通過(guò)預(yù)定 的布線圖案與驅(qū)動(dòng)IC 33電連接。當(dāng)經(jīng)由電連接端子對(duì)驅(qū)動(dòng)IC 33輸入電信號(hào)時(shí)，從驅(qū)動(dòng)IC 33輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電 信號(hào))，發(fā)光元件32基于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)光。此時(shí)，光的射出方向是與電氣基板5垂直的方 向。在發(fā)光元件32的光射出端側(cè)(圖中上側(cè))，配設(shè)有供與發(fā)光元件32對(duì)置的光波導(dǎo) (光纖)36貫穿的套箍(ferrule) 31，發(fā)光元件32的光射出面與光波導(dǎo)36通過(guò)對(duì)接(對(duì)接 接頭)而光耦合。在外殼罩35的與套箍31對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成有開(kāi)口部35a，套箍31的光射出面從該 開(kāi)口部35a露出到外部。并且，在套箍31的光射出面形成有引導(dǎo)銷孔31a、31a，在所述引導(dǎo) 銷孔31a、31a立起設(shè)置引導(dǎo)銷6。電氣基板5具有使光模塊3工作所需的高速傳輸、抗串?dāng)_的特性。在電氣基板5 的背面形成有預(yù)定的布線圖案(省略圖示)，在電氣基板5的表面形成有與所述布線圖案電 連接的電連接端子51 (參照?qǐng)D4)。該電連接端子51例如由將細(xì)小的平板電極配設(shè)成格子狀而成的LGA構(gòu)成。在圖4中，示出了在電氣基板5以11X11的滿網(wǎng)格(full grid)形成電連接端子51的情況。然而，并不是所有的電連接端子51均與布線圖案連接。在電連接端子51的四角附近形成有供用于固定插座1的螺釘貫通的貫通孔52。 并且，在電連接端子51的對(duì)角的兩個(gè)角附近形成有用于使插座1的安裝位置對(duì)準(zhǔn)的定位銷 孔53。另外，在貫通孔52的周緣形成有電氣基板5的金屬焊盤(pán)圖案(Metal Land Pattern)54，且與電連接端子51的焊盤(pán)圖案處于相同高度。由此，能夠縮短后述插座1的 插針的長(zhǎng)度，因此能夠減小電感，在高頻工作特性方面是優(yōu)選的。光連接器4構(gòu)成為將光纖帶41在被收納于光波導(dǎo)安裝部件43的狀態(tài)下安裝于 套箍42。光波導(dǎo)安裝部件43例如利用粘結(jié)劑固定于套箍42。在本實(shí)施方式中，如圖2所示，作為光纖帶41利用具有彎曲部41a的90度彎曲光 纖。另外，也可以不使用90度彎曲光纖，而是形成為使用反射鏡使從光模塊3射出的光的 光路呈直角地變換，從而將光引導(dǎo)至與電氣基板5平行地配設(shè)的光纖帶41的結(jié)構(gòu)。光纖帶41例如形成為12根光波導(dǎo)(光纖)平行地排列并由包覆材料包覆而形成 一根光纖帶。并且，光纖帶41的一端(裝配到光模塊3的一側(cè))的末端部分的包覆材料被 除去，光波導(dǎo)露出。通過(guò)將光纖帶41收納于光波導(dǎo)安裝部件43，不僅保護(hù)了光纖帶41，而且保持了光 纖帶41的彎曲角度(90度)。在套箍42形成有供引導(dǎo)銷6插入嵌合的引導(dǎo)銷孔42a、42a。通過(guò)使立起設(shè)置于光 模塊3的套箍31的引導(dǎo)銷6、6插入嵌合于套箍42的引導(dǎo)銷孔42a、42a，從而光模塊3和光 連接器4在位置對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下被固定。插座1由底壁11和載設(shè)于底壁11的周緣的矩形框狀的側(cè)壁12構(gòu)成，整體呈上表 面敞開(kāi)的箱狀體。進(jìn)而，由底壁11和側(cè)壁12形成的空間成為用于收納光模塊3的收納部 14。底壁11在內(nèi)部具有用于配設(shè)電連接部13的空間。另外，在本實(shí)施方式中，為了使 電連接部13的配設(shè)容易，使上板Ila與下板lib通過(guò)層壓而接合來(lái)構(gòu)成底板11。并且，所 述空間與外部連通，配設(shè)于該空間的電連接部13的一端從上板Ila向上方突出，另一端從 下板lib向下方突出。另外，側(cè)壁12與上板Ila也可以一體地形成。即，插座1也可以是將形成為箱狀 體的側(cè)壁12載置于下板lib的結(jié)構(gòu)。與電氣基板5同樣，電連接部13也具有使光模塊3工作所需的高速傳輸、抗串?dāng)_ 的特性。進(jìn)而，電連接部13將配置于下板lib的下表面的電氣基板5的電連接端子51與 配置于上板Ila的上表面的光模塊3的電連接端子(省略圖示)電連接。具體地說(shuō)，電連接部13構(gòu)成為利用施力部件(省略圖示)連接從上板Ila的上 表面突出的第一插針13a和從下板lib的下表面突出的第二插針(省略圖示)。例如，可以 利用一體地形成有第一插針13a、第二插針、施力部件而成的部件。在圖2所示的狀態(tài)中，施 力部件對(duì)光模塊3和插座1向遠(yuǎn)離電氣基板5的方向施力。此處，施力部件優(yōu)選采用具有能夠吸收光模塊3的電連接端子面、電氣基板面的 高度偏差這樣的行程幅度的彈簧狀的彈性體。并且，為了提高傳輸特性，優(yōu)選使電連接部13的長(zhǎng)度(第一插針13a+第二插針+施力部件)盡可能短。由于電連接部13具有上述結(jié)構(gòu)，因此例如當(dāng)以一定壓力以上的壓力從上方按壓 插座1時(shí)，由于施力部件的彈性，能夠使電氣基板5的電連接端子51與第二插針之間的接 觸電阻保持較小的值。并且，當(dāng)以一定壓力以上的壓力從上方按壓收納于插座1的光模塊 3時(shí)也同樣能夠使光模塊的電連接端子(省略圖示)與第一插針13a之間的接觸電阻保持 較小的值。并且，與使用MEG-Array連接器的情況下的線路長(zhǎng)度(例如大約3 4mm)相比， 能夠縮短電連接部13的線路長(zhǎng)度(例如1. 2mm以下)。因此，借助插座1的電連接部13，能夠降低傳輸損失和串?dāng)_，能夠?qū)崿F(xiàn)特性改善。另外，電連接部13優(yōu)選形成為，當(dāng)利用后述的按壓部件2按壓光模塊3時(shí)對(duì)插座 1的底壁11均勻地施加按壓力的配置(例如左右對(duì)稱的配置)。在該情況下，在電氣基板 5中，以滿網(wǎng)格方式形成的電連接端子51中的與電連接部13對(duì)應(yīng)的電連接端子51與布線 圖案連接。插座1的側(cè)壁12具有大小與光模塊3的模塊基板34的大小基本相同的開(kāi)口部 12a，且在側(cè)壁12的內(nèi)壁形成有臺(tái)階部(引導(dǎo)部)12b。由底壁11和側(cè)壁12形成的收納部 14優(yōu)選形成為與光模塊3的外形形狀一致的形狀。由于利用形成于該側(cè)壁12的臺(tái)階部12b 將光模塊3引導(dǎo)至收納部14的收納位置，因此對(duì)位變得容易。進(jìn)而，當(dāng)將光模塊3載置于 插座1并進(jìn)行按壓時(shí)，模塊基板34壓接于底壁11，外殼罩35壓接于臺(tái)階部12b。由此，光模塊3在與插座1嵌合的狀態(tài)下載置于插座1，因此能夠容易地保持穩(wěn)定 的固定狀態(tài)。并且，在底壁11和側(cè)壁12的四角形成有用于利用螺釘緊固按壓部件2的螺紋孔 17，并且，在靠近所述螺紋孔17且與電氣基板5的貫通孔52對(duì)置的位置形成有用于利用螺 釘將插座1緊固于電氣基板5的螺紋孔15。并且，在底壁11(下板lib)的背面的對(duì)角的兩 個(gè)角設(shè)有與電氣基板5的定位銷孔53卡合的定位銷(省略圖示)。按壓部件2是安裝于插座1的上表面的蓋狀部件，該按壓部件2在與光模塊3的 套箍31對(duì)置的位置形成有開(kāi)口部21。即，該開(kāi)口部21形成為用于將從光模塊3射出的光 引導(dǎo)并取出到外部的光取出部。按壓部件2的至少與光模塊3接觸的接觸面由熱導(dǎo)率大于或等于光模塊3的外殼 罩(框體部件)35的熱導(dǎo)率的材質(zhì)構(gòu)成。例如，可以采用導(dǎo)電率為238W/mK的Al、393W/mk 的 Cu、150 200ff/mk 的 Al-SiC0 另外，對(duì)于 Al-SiC 的導(dǎo)電率，當(dāng)為 30Al_70SiC 時(shí) Al-SiC 的導(dǎo)電率為150W/mK，當(dāng)為40Al-60SiC時(shí)Al-SiC的導(dǎo)電率為200W/mK。并且，也可以采用 混入有熱傳導(dǎo)性填料的、0. 4ff/mK以上的樹(shù)脂材料。由此，能夠高效地將在光模塊3產(chǎn)生的 熱散發(fā)到外部。并且，按壓部件2的上表面形成為平面部22，能夠載置散熱構(gòu)件(散熱器)。由此， 能夠更加高效地將在光模塊3產(chǎn)生的熱散發(fā)到外部。另外，也可以代替將散熱器載置于按壓部件2的平面部22，通過(guò)將按壓部件2的上 表面形成為散熱結(jié)構(gòu)(例如翅片結(jié)構(gòu))，從而將按壓部件2自身作為散熱器。并且，在按壓部件2形成有用于收納光連接器4的套箍42的光連接器收納部24， 該光連接器收納部24通過(guò)從開(kāi)口部21在光纖帶41的配設(shè)方向上從上表面凹陷一段而形成。該連接器收納部24的高度(距離上表面的階梯差)設(shè)計(jì)成當(dāng)將光連接器4裝配于光 模塊3時(shí)，光連接器4的上表面(套箍42的上表面)與按壓部件2的上表面大致共面。由此，當(dāng)將光連接器4裝配于光模塊3時(shí)，能夠避免光連接器4在與電氣基板5垂 直的方向突出，因此對(duì)于系統(tǒng)裝置的小型化是有效的。并且，在按壓部件2的四角形成有用于利用螺釘將按壓部件2緊固于插座1的貫 通孔23。另外，按壓部件2也可以具有用于固定裝配于光模塊3的光連接器4的機(jī)構(gòu)(例 如壓簧等)。上述的光模塊安裝單元100 (插座1、按壓部件2)、光模塊3、光連接器4以如下方 式安裝于電氣基板5。圖5 圖8是示出光模塊3的安裝過(guò)程的一例的說(shuō)明圖。另外，在圖7、圖8中，透 視按壓部件進(jìn)行表現(xiàn)，以能夠目視確認(rèn)內(nèi)部狀態(tài)。首先，如圖5所示，通過(guò)使插座1的定位銷(省略圖示)卡合于電氣基板5的定位 銷孔53，而將插座1載置于電氣基板5的預(yù)定位置。進(jìn)而，通過(guò)從電氣基板5的背面?zhèn)葘⒙?釘貫穿插入于貫通孔52并螺紋固定于插座1的螺紋孔15，從而將插座1固定于電氣基板 5。這樣，插座1以電氣基板5的電連接端子51與電連接部13 (第二插針12)連接的方式 安裝于電氣基板5。在圖5所示的狀態(tài)中，從插座1的底壁11的下表面突出的第二插針與配設(shè)于電氣 基板5的預(yù)定的電連接端子51接觸，并且由于施力部件隨螺紋固定產(chǎn)生的按壓力而收縮， 該第二插針被壓入內(nèi)部。接著，如圖6所示，將光模塊3載置于插座1的收納部14。由于收納部14形成為 與光模塊3的外形形狀一致的形狀，因此以光模塊3的下部與收納部14大致嵌合的方式載 置。并且，引導(dǎo)銷6、6插入嵌合并立起設(shè)置于套箍31的引導(dǎo)銷孔31a、31a。在圖6所示的狀態(tài)中，從插座1的底壁11的上表面突出的第一插針13a與光模塊 3的電連接端子(省略圖示)接觸。接著，如圖7所示，以光模塊3的套箍31的光射出面從按壓部件2的開(kāi)口部21面 向外部的方式，從光模塊3的上方載置按壓部件2。進(jìn)而，從按壓部件2的上方將螺釘貫穿 插入于貫通孔23并螺紋固定于插座1的螺紋孔17，從而將按壓部件2固定于插座1。在圖7所示的狀態(tài)中，載置于插座1的光模塊3承受由螺紋固定產(chǎn)生的按壓力，從 而被壓接在插座1側(cè)。并且，由于施力部件隨螺紋固定產(chǎn)生的按壓力而收縮，從而插座1的 第一插針13a被壓入內(nèi)部。這樣，在本實(shí)施方式中，按壓部件2作為用于保持插座1中的電連接部13與光模 塊3的電連接端子(省略圖示)接觸的狀態(tài)的固定構(gòu)件發(fā)揮功能。接著，如圖8所示，使光連接器4的引導(dǎo)銷孔42a、42a插入嵌合在立起設(shè)置于套箍 31的引導(dǎo)銷6，由此將光連接器4裝配于光模塊3。在圖8所示的狀態(tài)中，光模塊3與光連接器4在對(duì)位的狀態(tài)下被固定，使得光模塊 3的發(fā)光元件32與光連接器4的光纖帶41能夠光耦合。因此，來(lái)自光模塊3的射出光在光 連接器4的光纖帶41內(nèi)傳播。如上所述，當(dāng)利用本實(shí)施方式所涉及的光模塊安裝單元100將光模塊3安裝于電 氣基板5時(shí)，僅通過(guò)將光模塊3載置于插座1并利用按壓部件2進(jìn)行按壓，并不進(jìn)行接合固定，因此光模塊3相對(duì)于插座1和電氣基板5裝卸自如。由此，當(dāng)光模塊發(fā)生故障時(shí)、或者對(duì)光模塊進(jìn)行升級(jí)時(shí)，能夠簡(jiǎn)單地僅對(duì)光模塊進(jìn) 行更換。在將多個(gè)光模塊安裝于同一電氣基板上、實(shí)現(xiàn)高密度傳輸?shù)那闆r下特別有用。例 如，在以高密度安裝有多個(gè)光模塊的電氣基板中，當(dāng)一個(gè)光模塊發(fā)生接合不良或產(chǎn)生故障 時(shí)，僅將該不良的光模塊卸下并進(jìn)行更換即可。并且，在電氣基板的規(guī)格變更的情況下，能夠?qū)⒐饽K卸下并再利用到其他電氣 基板，因此能夠有效利用模塊資源。進(jìn)一步，由于能夠容易地根據(jù)使用者的必要技術(shù)條件(必要傳輸容量)增減光模 塊的安裝數(shù)量，因此能夠?qū)崿F(xiàn)部件的共用化，且能夠降低成本。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的光模塊安裝單元100，能夠有效地利用正常的光模 塊、電氣基板等模塊資源，因此能夠避免像以往那樣因連同電氣基板一起進(jìn)行更換而發(fā)生 巨大的損失的情況。進(jìn)一步，如果能夠更換光模塊，則即便光模塊所需的可靠性比現(xiàn)狀低也是允許的， 因此能夠提高光模塊的生產(chǎn)成品率，能夠降低制造成本。并且，在本實(shí)施方式中，由于光模塊安裝單元100本身相對(duì)于電氣基板5也是裝卸 自如的，因此對(duì)于該部件也能夠有效地利用資源。以上，根據(jù)實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明者作出的發(fā)明進(jìn)行了具體的說(shuō)明，然而本發(fā)明并不 限定于上述實(shí)施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。在上述實(shí)施方式中，通過(guò)利用按壓部件2將光模塊3按壓于插座1而對(duì)光模塊3 進(jìn)行固定，然而也可以利用其他的固定構(gòu)件對(duì)光模塊進(jìn)行固定。例如，也可以通過(guò)螺紋固定 將光模塊3緊固于插座1，或者在插座1直接設(shè)置壓簧等。即，本發(fā)明的本質(zhì)為，通過(guò)將光模塊3固定在裝配于電氣基板5的插座1，而將光模 塊3裝卸自如地安裝于電氣基板5，而對(duì)于將光模塊3固定于插座1的固定方法并無(wú)特別限定。并且，在上述實(shí)施方式中，插座1僅可載置一個(gè)光模塊3，然而，插座1也可以形成 為能夠同時(shí)裝配多個(gè)光模塊3的結(jié)構(gòu)。并且，在上述實(shí)施方式中，在將插座1固定于電氣基板5后，將光模塊3載置于 插座1，并利用按壓部件2進(jìn)行固定，然而，也可以是在將光模塊3裝配于光模塊安裝單元 100、并使光模塊安裝單元100與光模塊3 —體化后，再安裝于電氣基板5。S卩，作為在市場(chǎng) 上流通的光模塊產(chǎn)品，也可以考慮光模塊3附帶光模塊安裝單元100的形態(tài)。并且，在上述實(shí)施方式中，按壓部件2形成為圍繞開(kāi)口部21的形狀，以利用大致整 個(gè)表面按壓光模塊3的表面，然而也可以對(duì)光連接器收納部24進(jìn)行切口而形成為俯視呈二 字狀。如果將按壓部件2形成為這種形狀，則能夠在將光連接器4安裝于光模塊3后安裝 按壓部件2。并且，電連接部13也可以利用其他方法實(shí)現(xiàn)。例如，能夠利用導(dǎo)電性的板簧、或者對(duì)導(dǎo)電性的纖維質(zhì)進(jìn)行壓縮而成的部件。并 且，例如，可以在上板Ila和下板lib之間夾裝在兩面形成有金屬膜的電氣基板，并利用光 刻(lithographic)技術(shù)等在該電氣基板形成螺旋彈簧。S卩，也可以是，電連接部13由多個(gè)第一觸頭部(例如第一插針13a的末端)和多
11個(gè)第二觸頭部(例如第二插針的末端)電連接而構(gòu)成，所述多個(gè)第一觸頭部從底壁11 (上板Ila)的上表面突出并與光模塊3的電連接端子(省略圖示)接觸，所述多個(gè)第二觸頭部 與該第一觸頭部對(duì)應(yīng)地設(shè)置，從底壁11(下板lib)的下表面突出，并與電氣基板5的電連 接端子51接觸，只要在第一觸頭部和第二觸頭部之間具有施力構(gòu)件即可，當(dāng)利用按壓部件 2向電氣基板5側(cè)按壓光模塊3時(shí)，該施力構(gòu)件對(duì)光模塊3和插座1朝向離開(kāi)電氣基板5的 方向施力。 本次公開(kāi)的實(shí)施方式的所有內(nèi)容均應(yīng)被認(rèn)為是示例，而不應(yīng)理解為限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍并不由上述的說(shuō)明示出，而是由權(quán)利要求書(shū)示出，并且意圖包含與權(quán)利要 求書(shū)同等的含義以及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種光模塊安裝單元，該光模塊安裝單元用于將光模塊安裝于電氣基板，所述光模 塊具有與光波導(dǎo)光耦合的光學(xué)元件，所述光模塊安裝單元的特征在于，該光模塊安裝單元構(gòu)成為具有模塊收納體，該模塊收納體具有電連接部和收納部，所述電連接部將所述電氣基板與 所述光模塊電連接，所述收納部用于收納所述光模塊，并且該模塊收納體以所述電氣基板 的電連接端子與所述電連接部連接的方式安裝于所述電氣基板；以及固定構(gòu)件，該固定構(gòu)件用于保持所述模塊收納體中的所述電連接部與所述光模塊的電 連接端子接觸的狀態(tài)，將所述光模塊收納于所述收納部，并利用所述固定構(gòu)件將所述光模塊以裝卸自如的方 式固定，并且，在固定了所述光模塊的狀態(tài)下，所述光波導(dǎo)與所述光學(xué)元件能夠光耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊安裝單元，其特征在于， 所述模塊收納體以裝卸自如的方式安裝于所述電氣基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光模塊安裝單元，其特征在于， 所述模塊收納體形成為上表面敞開(kāi)的箱狀，所述收納部是由底壁和側(cè)壁形成的空間，所述電連接部經(jīng)由所述底壁對(duì)配置于所述底壁的下表面的所述電氣基板的電連接端 子與配置于所述底壁的上表面的所述光模塊的所述電連接端子進(jìn)行電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光模塊安裝單元，其特征在于， 所述收納部具有用于將所述光模塊引導(dǎo)至收納位置的引導(dǎo)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光模塊安裝單元，其特征在于， 所述固定構(gòu)件是安裝于所述模塊收納體的上表面的蓋狀的按壓部件， 所述按壓部件向所述電氣基板側(cè)按壓所述光模塊的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光模塊安裝單元，其特征在于， 所述按壓部件在一部分具有開(kāi)口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的光模塊安裝單元，其特征在于，所述按壓部件形成為能夠經(jīng)由該按壓部件將具有所述光波導(dǎo)且能夠呈直角地變換光 路的光連接器裝配于所述光模塊，并且，當(dāng)將所述光連接器裝配于所述光模塊時(shí)，該按壓部 件的上表面與所述光連接器的上表面大致共面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任一項(xiàng)所述的光模塊安裝單元，其特征在于，所述按壓部件由熱導(dǎo)率大于或等于所述光模塊的框體部件的熱導(dǎo)率的材料形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中的任一項(xiàng)所述的光模塊安裝單元，其特征在于， 所述按壓部件具有能夠載置散熱構(gòu)件的平面部。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中的任一項(xiàng)所述的光模塊安裝單元，其特征在于，所述電連接部由多個(gè)第一觸頭部和多個(gè)第二觸頭部電連接而構(gòu)成，所述多個(gè)第一觸頭 部從所述底壁的上表面突出并與所述光模塊的電連接端子接觸，所述多個(gè)第二觸頭部與該 第一觸頭部對(duì)應(yīng)地設(shè)置，從所述底壁的下表面突出并與所述電氣基板的電連接端子接觸，在所述第一觸頭部和所述第二觸頭部之間具有施力構(gòu)件，當(dāng)利用所述固定構(gòu)件向所述 電氣基板側(cè)按壓所述光模塊時(shí)，所述施力構(gòu)件對(duì)所述光模塊和所述模塊收納體朝向離開(kāi)所 述電氣基板的方向施力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光模塊安裝單元，其特征在于，所述多個(gè)第一觸頭部和所述多個(gè)第二觸頭部以如下方式配置當(dāng)利用所述按壓部件向 所述電氣基板側(cè)按壓所述光模塊時(shí)，按壓力均勻地分散。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的光模塊安裝單元，其特征在于， 該光模塊安裝單元能夠裝配多個(gè)所述光模塊。
13.一種光模塊，其特征在于，該光模塊裝配于權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的光模塊安裝單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在將光模塊安裝于電氣基板時(shí)有用，特別是在實(shí)現(xiàn)高速、高密度的信號(hào)傳輸?shù)墓饣ミB中有用的技術(shù)。利用光模塊安裝單元將光模塊安裝于電氣基板。光模塊安裝單元構(gòu)成為具有模塊收納體和固定構(gòu)件(按壓部件)，所述模塊收納體具有將電氣基板與光模塊電連接的電連接部和用于收納光模塊的收納部，所述固定構(gòu)件用于保持光模塊的電連接端子與電連接部接觸的狀態(tài)。進(jìn)而，將光模塊收納于收納部，并利用固定構(gòu)件將光模塊以裝卸自如的方式固定，并且，在固定了光模塊的狀態(tài)下，光波導(dǎo)與光學(xué)元件能夠光耦合。
文檔編號(hào)H01L31/0232GK101999198SQ20098011272
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者根角昌伸, 那須秀行 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社