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JP2009111170A - Optical communication module - Google Patents

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JP2009111170A
JP2009111170A JP2007282098A JP2007282098A JP2009111170A JP 2009111170 A JP2009111170 A JP 2009111170A JP 2007282098 A JP2007282098 A JP 2007282098A JP 2007282098 A JP2007282098 A JP 2007282098A JP 2009111170 A JP2009111170 A JP 2009111170A
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tosa
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conductive
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JP2007282098A
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Inventor
Katahiro Ogawa
堅博 小川
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively reduce the impact of radiation noise on a frame ground in a wide frequency band. <P>SOLUTION: This optical tranceiver module 2 includes: a package 8a, a TOSA 4a having a plurality of lead pins 12a, 12b, 12c and 12d that are electrically connected to the package 8a, a main circuit substrate 5a having conductive portions 20a, 20b, and 20c for electrically connecting the lead pins 12a, 12b and 12c to an electronic circuit 24 used for driving the TOSA and an SG electrode, and a secondary circuit substrate 5b mounted on the main circuit substrate 5a so that a conductive portion 28 electrically connects to the conductive portion 20a of the main circuit substrate 5a under a condition that both portions face each other, while a capacitance component is formed between a conductive portion 30 arranged on a main surface M3 and the conductive portion 28 arranged on a main surface M2. The lead pin 12a is electrically connected to the conductive portion 30 through an FPC 38. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光伝送媒体を介して光送信信号を送信する光通信モジュールに関するものである。   The present invention relates to an optical communication module that transmits an optical transmission signal via an optical transmission medium.

従来から、プリント基板に接続されたケーブルから発生する放射ノイズがフレームグランド(FG)に及ぼす影響を低減するための放射ノイズ低減装置が知られている(下記特許文献1参照)。この放射ノイズ低減装置は、プリント基板に設けられておりシールドケーブルに接続されたFG電極と、SG電極(SG:シグナルグランド)と、FG電極及びSG電極の間に設けられたコンデンサ素子とを有しており、放射ノイズにより発生しフレームグランドに流れるノイズ電流をシグナルグランドに分流する。
特開2003−283177号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a radiation noise reduction device for reducing the influence of radiation noise generated from a cable connected to a printed board on a frame ground (FG) (see Patent Document 1 below). This radiation noise reduction device includes an FG electrode provided on a printed circuit board and connected to a shielded cable, an SG electrode (SG: signal ground), and a capacitor element provided between the FG electrode and the SG electrode. The noise current generated by radiation noise and flowing to the frame ground is shunted to the signal ground.
JP 2003-283177 A

一般に光トランシーバモジュール等の光通信モジュールはGHzオーダで高速に動作するので、上述のような放射ノイズがフレームグランドに及ぼす影響(ノイズ電流の発生)を低減させるには、FG電極及びSG電極の間に挿入するコンデンサの容量を数pF以上に設定するのが望ましい。しかしながら、光通信モジュールで用いられるチップタイプのコンデンサは上記のような容量を有しておらず、そのようなコンデンサの開発も困難である。   In general, an optical communication module such as an optical transceiver module operates at a high speed on the order of GHz. Therefore, in order to reduce the influence of the radiation noise on the frame ground (generation of noise current), between the FG electrode and the SG electrode. It is desirable to set the capacitance of the capacitor to be inserted into several pF or more. However, chip-type capacitors used in optical communication modules do not have the above-described capacitance, and it is difficult to develop such capacitors.

また、光トランシーバモジュールのパッケージ(FG)に接続されたケースピンとプリント基板とを接続する際には、規格や製造効率の観点からケースピン及びプリント基板の位置関係に関して制約を受ける場合がある。このような制約によりケースピンがある程度の長さが必要になる場合には、ケースピンがインダクタンス成分を持つ結果、FGとSGとの間の容量成分及びケースピンによりLC直列共振回路に近い構成が生じることがある。このとき、光トランシーバモジュールの動作周波数帯域においてパッケージを構成するステムを十分に低インピーダンスにするためには、容量成分及びケースピンによって構成されるLC回路の時定数を伝送レート付近もしくはそれより高い周波数に設定することが必要となる。しかし、光トランシーバモジュールにおけるクロストークやEMI放射は、各光トランシーバで規定している最高伝送レートの周波数成分だけが問題になるのではなく、最高伝送レートより低い周波数成分も問題になるので、上記LC回路の時定数よりも低周波領域でもステムのインピーダンスを下げることが必要となる。   In addition, when connecting the case pin connected to the package (FG) of the optical transceiver module and the printed circuit board, there are cases where the positional relationship between the case pin and the printed circuit board is restricted from the viewpoint of standards and manufacturing efficiency. When the case pin needs to have a certain length due to such a restriction, the case pin has an inductance component, and as a result, a configuration close to an LC series resonance circuit due to the capacitance component between FG and SG and the case pin. May occur. At this time, in order to make the stem constituting the package sufficiently low in the operating frequency band of the optical transceiver module, the time constant of the LC circuit constituted by the capacitance component and the case pin is set to a frequency near or higher than the transmission rate. It is necessary to set to. However, crosstalk and EMI radiation in the optical transceiver module are not only problems with the frequency component of the maximum transmission rate specified by each optical transceiver, but also with a frequency component lower than the maximum transmission rate. It is necessary to reduce the impedance of the stem even in a low frequency region than the time constant of the LC circuit.

低周波領域でステムのインピーダンスを下げ、且つLC回路の時定数を低下させないためには、FGとSGとの間の容量を大きくし、かつケースピンのインダクタンスを小さくする必要がある。容量を大きくするためには、容量の面積を増加させることが考えられるが、光トランシーバモジュールのプリント基板側には伝送信号用リードピンとの半田付け用のパッドがあるので、容量の面積拡大には限界がある。従って、プリント基板の表面上の容量の層数を多く取らざるを得ない。しかし、容量の層数を増加させるとケースピンの根元とプリント基板の上面との距離も大きくなる。その結果、ケースピンを伸ばしてプリント基板の上面に接続させる必要があり、ケースピンのインダクタンス成分が大きくなる傾向にあった。   In order to reduce the impedance of the stem in the low frequency region and not to reduce the time constant of the LC circuit, it is necessary to increase the capacitance between FG and SG and decrease the inductance of the case pin. In order to increase the capacity, it is conceivable to increase the area of the capacity. However, there is a pad for soldering to the transmission signal lead pin on the printed circuit board side of the optical transceiver module. There is a limit. Therefore, a large number of capacitor layers on the surface of the printed circuit board must be taken. However, when the number of capacitor layers is increased, the distance between the base of the case pin and the upper surface of the printed circuit board also increases. As a result, the case pin needs to be extended and connected to the upper surface of the printed circuit board, and the inductance component of the case pin tends to increase.

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、広い周波数帯域においてフレームグランドに対する放射ノイズの影響を効果的に低減できる光通信モジュールを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an optical communication module that can effectively reduce the influence of radiation noise on the frame ground in a wide frequency band.

上記課題を解決するため、本発明の光通信モジュールは、光伝送媒体を介して光送信信号を送信する光通信モジュールであって、金属製のパッケージと該パッケージに電気的に接続されたグランド用リードピンを含む複数のリードピンとを有し、複数のリードピンを介して印加された電気信号に応じて光送信信号を生成する光送信モジュールと、複数のリードピンを光送信モジュール駆動用の回路部及びグランド電位に電気的に接続するための導電部を有する主回路基板と、第1の主面上に設けられた第1の導電部と第2の主面上に設けられた第2の導電部との間に容量成分が形成されており、第2の導電部と主回路基板の導電部とが対面した状態で電気的に接続されるように主回路基板上に搭載された副回路基板とを備え、グランド用リードピンは、第1の主面との間に設けられたフレキシブルプリント基板を介して副回路基板の第1の導電部に対して電気的に接続されている。   In order to solve the above-described problems, an optical communication module of the present invention is an optical communication module that transmits an optical transmission signal via an optical transmission medium, and is used for a metal package and a ground electrically connected to the package. An optical transmission module having a plurality of lead pins including a lead pin and generating an optical transmission signal in response to an electric signal applied through the plurality of lead pins, and a circuit unit for driving the optical transmission module and a ground. A main circuit board having a conductive portion for electrically connecting to a potential; a first conductive portion provided on the first main surface; and a second conductive portion provided on the second main surface; A sub-circuit board mounted on the main circuit board so that the second conductive part and the conductive part of the main circuit board are electrically connected to each other. Equipped with ground lee Pins are electrically connected to the first conductive portion of the sub-circuit board via a flexible printed board provided between the first main surface.

このような光通信モジュールによれば、FGに接続された光送信モジュールのグランド用リードピンが、副回路基板の第1の主面上に形成された第1の導電部と接続され、且つ副回路基板の第2の主面上に形成された第2の導電部が、主回路基板の導電部と対面して接続された状態で、副回路基板が主回路基板上に載置される。これにより、グランド用リードピンと主回路基板の導電部との間に副回路基板によって形成された容量成分が接続されることになり、ノイズフィルタの容量成分の確保が容易となる。また、主回路基板上の配置の制約及び容量の確保のために副回路基板の厚さを厚く取らざるを得ない場合でも、主回路基板の導電部とグランド用リードピンとを副回路基板を経由して接続する際に、フレキシブル基板上の配線部を広く取ることができる。これにより、広い動作周波数帯域において、グランド用リードピンのインダクタンスが低減されて放射ノイズをFGからSGへ効果的に逃がすことができる。その結果、パッケージ内におけるクロストーク等の放射ノイズの影響を十分に抑えることができる。   According to such an optical communication module, the ground lead pin of the optical transmission module connected to the FG is connected to the first conductive portion formed on the first main surface of the sub circuit board, and the sub circuit. The sub circuit board is placed on the main circuit board in a state where the second conductive part formed on the second main surface of the board faces and is connected to the conductive part of the main circuit board. As a result, the capacitance component formed by the sub circuit board is connected between the ground lead pin and the conductive portion of the main circuit board, and it becomes easy to secure the capacitance component of the noise filter. Even if the thickness of the sub circuit board must be increased in order to restrict the arrangement on the main circuit board and secure the capacity, the conductive part of the main circuit board and the ground lead pin are routed through the sub circuit board. Thus, when connecting, the wiring part on the flexible substrate can be widened. Thereby, in a wide operating frequency band, the inductance of the ground lead pin is reduced, and radiation noise can be effectively released from FG to SG. As a result, the influence of radiation noise such as crosstalk in the package can be sufficiently suppressed.

前記副回路基板は、単位層を複数有する多層基板であり、第1の導電部及び第2の導電部のそれぞれは該単位層の第1の面及び第2の面に設けられている、ことが好ましい。この場合、主回路基板上の配置の制約により副回路基板を小型化が必要な場合でも、グランド用リードピンに接続される容量成分を大きくすることができるので、高速伝送レートで使用する場合でも放射ノイズをFGからSGへ確実に逃がすことができる。   The sub circuit board is a multi-layer board having a plurality of unit layers, and the first conductive part and the second conductive part are provided on the first surface and the second surface of the unit layer, respectively. Is preferred. In this case, even if it is necessary to reduce the size of the sub circuit board due to restrictions on the arrangement on the main circuit board, the capacitance component connected to the ground lead pin can be increased, so that even when used at a high transmission rate, radiation is possible. Noise can surely escape from FG to SG.

本発明の光通信モジュールによれば、広い周波数帯域においてフレームグランドに対する放射ノイズの影響を効果的に低減することができる。   According to the optical communication module of the present invention, it is possible to effectively reduce the influence of radiation noise on the frame ground in a wide frequency band.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る光通信モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an optical communication module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の好適な一実施形態にかかる光トランシーバモジュール2の構成を示す一部破断斜視図であり、図2は、図1の光送信モジュールであるTOSA4a(TOSA: Transmitter Optical Sub-Assembly)の光トランシーバモジュール2への取り付け前の軸方向から見た平面図である。光トランシーバモジュール2は、TOSA4a、光受信モジュールであるROSA4b(ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly)、回路基板5及びケース6を備える小型光トランシーバである。TOSA4a及びROSA4bはケース6の側壁6aに固定されており、回路基板5はケース6内に収容されている。なお、ケース6は、金属材料から成りFGとしての役割を有する。回路基板5は、絶縁性のプリプレグを主材料として形成されており、その表面上には回路パターンが形成されている。   FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a configuration of an optical transceiver module 2 according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a TOSA 4a (TOSA: Transmitter Optical Sub-) which is an optical transmission module of FIG. It is the top view seen from the axial direction before the attachment to the optical transceiver module 2 of Assembly). The optical transceiver module 2 is a small optical transceiver including a TOSA 4 a, a ROSA 4 b (ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly), a circuit board 5, and a case 6. The TOSA 4 a and the ROSA 4 b are fixed to the side wall 6 a of the case 6, and the circuit board 5 is accommodated in the case 6. The case 6 is made of a metal material and has a role as an FG. The circuit board 5 is formed using an insulating prepreg as a main material, and a circuit pattern is formed on the surface thereof.

TOSA4aは、レーザダイオード7と、レーザダイオード7を収容する金属製のパッケージ8aとを有する光送信モジュールである。レーザダイオード7は、アノード端子とカソード端子(図示略)とを有しており、パッケージ8aの外部から供給/印加されるバイアス電流及び変調電流(電気信号)に応じてレーザ光(光送信信号)を生成する。パッケージ8aは金属材料から成る同軸型のパッケージであり、その側面にフランジ16a及びフランジ16bが形成され、フランジ16aとフランジ16bとの間には溝18が設けられている。このパッケージ8aは、TOSA4aが有する全ての電気素子(例えばレーザダイオード7)に対して電気的に絶縁されている。レーザダイオード7は、パッケージ8aの端部10aに収容されており、レーザダイオード7から発光されるレーザ光は、端部14から光ファイバ等の光伝送媒体を介して外部に送信される。   The TOSA 4a is an optical transmission module having a laser diode 7 and a metal package 8a that houses the laser diode 7. The laser diode 7 has an anode terminal and a cathode terminal (not shown), and a laser beam (optical transmission signal) according to a bias current and a modulation current (electric signal) supplied / applied from outside the package 8a. Is generated. The package 8a is a coaxial package made of a metal material, and a flange 16a and a flange 16b are formed on the side surfaces thereof, and a groove 18 is provided between the flange 16a and the flange 16b. The package 8a is electrically insulated from all electric elements (for example, the laser diode 7) included in the TOSA 4a. The laser diode 7 is housed in the end 10a of the package 8a, and the laser light emitted from the laser diode 7 is transmitted to the outside from the end 14 via an optical transmission medium such as an optical fiber.

また、TOSA4aは、パッケージ8aの他端部10に設けられたステム10aと、ステム10aから延びている4本のリードピン12a,12b,12c,12dとを更に有する(図2)。このリードピン12aは、パッケージ8aに電気的に接続されたFG用端子であり、パッケージ8aに収容されているTOSA4aの電気素子の何れに対しても絶縁されている。また、リードピン12b,12cは、それぞれ、レーザダイオード7のアノード端子及びカソード端子に接続された発光駆動用端子であり、リードピン12dは、レーザダイオード7の光出力をモニタするためのモニタ出力用端子である。   The TOSA 4a further includes a stem 10a provided at the other end 10 of the package 8a, and four lead pins 12a, 12b, 12c, and 12d extending from the stem 10a (FIG. 2). The lead pins 12a are FG terminals electrically connected to the package 8a, and are insulated from any of the electric elements of the TOSA 4a housed in the package 8a. The lead pins 12b and 12c are light emission drive terminals connected to the anode terminal and the cathode terminal of the laser diode 7, respectively. The lead pin 12d is a monitor output terminal for monitoring the light output of the laser diode 7. is there.

上記構成のTOSA4aは、ケース6の側壁6aが溝18に嵌め込まれることによって、側壁6aに固定される。このようにして、光トランシーバモジュール2のケース6と、TOSA4aのパッケージ8aとが電気的に接続されている。   The TOSA 4 a having the above configuration is fixed to the side wall 6 a by fitting the side wall 6 a of the case 6 into the groove 18. In this way, the case 6 of the optical transceiver module 2 and the package 8a of the TOSA 4a are electrically connected.

ROSA4bは、フォトダイオード(図示せず)と、このフォトダイオードを収容する金属材料から成るパッケージ8bとを有する光受信サブアセンブリである(光受信サブアセンブリからスリーブを除いた部分は光受信モジュールに対応。)。このパッケージ8bは樹脂材料から成るスリーブにより覆われている。このパッケージ8bは、ROSA4bが収容する電気素子の何れに対しても電気的に絶縁されている。ROSA4bは、TOSA4aと同様に溝18aが設けられており、この溝18aにケース6の側壁6aが嵌め込まれている。これにより、ROSA4bが側壁6aに固定される。なお、ROSA4bのパッケージ8bは、このパッケージを覆う樹脂材料から成るスリーブによって側壁6aから絶縁されている。また、ROSA4bは、複数のリードピン12eを有しており、各リードピン12eは、回路基板5の主面M1に設けられた金属材料から成る複数の電極等に接続されている。   The ROSA 4b is an optical receiver subassembly having a photodiode (not shown) and a package 8b made of a metal material that accommodates the photodiode (the portion excluding the sleeve from the optical receiver subassembly corresponds to the optical receiver module). .) The package 8b is covered with a sleeve made of a resin material. The package 8b is electrically insulated from any of the electric elements accommodated by the ROSA 4b. The ROSA 4b is provided with a groove 18a similarly to the TOSA 4a, and the side wall 6a of the case 6 is fitted into the groove 18a. Thereby, ROSA4b is fixed to the side wall 6a. The ROSA 4b package 8b is insulated from the side wall 6a by a sleeve made of a resin material covering the package. Further, the ROSA 4b has a plurality of lead pins 12e, and each lead pin 12e is connected to a plurality of electrodes made of a metal material provided on the main surface M1 of the circuit board 5.

回路基板5は、TOSA4a及びROSA4bと後述する電子回路(回路部)24とを電気的に接続するための回路基板であり、主回路基板5aと副回路基板5bとにより構成されている。主回路基板5aの主面M1上には、金属材料から成る導電部20a〜20c等の複数の電極パターンが形成され、導電部20b、20cは、電子回路24と電気的に接続され、導電部20aは主回路基板5a内に設けられたSG電極と電気的に接続されている。この導電部20b,20cには、TOSA4aのリードピン12b,12cがそれぞれ、はんだ接合により電気的に接続されている。   The circuit board 5 is a circuit board for electrically connecting the TOSA 4a and the ROSA 4b to an electronic circuit (circuit unit) 24 described later, and includes a main circuit board 5a and a sub circuit board 5b. On the main surface M1 of the main circuit board 5a, a plurality of electrode patterns such as conductive portions 20a to 20c made of a metal material are formed. The conductive portions 20b and 20c are electrically connected to the electronic circuit 24, and the conductive portion 20a is electrically connected to the SG electrode provided in the main circuit board 5a. The lead pins 12b and 12c of the TOSA 4a are electrically connected to the conductive portions 20b and 20c by solder bonding, respectively.

電子回路24は、信号接地電位(SG電位)を有しており、導電部20a〜20cが設けられている回路基板5の主面M1上に設けられている。電子回路24は、ROSA4bからの受信信号を増幅するための増幅回路や、TOSA4aのレーザダイオード7を駆動するための駆動回路等を搭載する。   The electronic circuit 24 has a signal ground potential (SG potential) and is provided on the main surface M1 of the circuit board 5 on which the conductive portions 20a to 20c are provided. The electronic circuit 24 is equipped with an amplifier circuit for amplifying the received signal from the ROSA 4b, a drive circuit for driving the laser diode 7 of the TOSA 4a, and the like.

次に、副回路基板5bの構成について説明する。図3は、図1の副回路基板5bのTOSA4aの中心軸線方向に沿った縦断面図である。   Next, the configuration of the sub circuit board 5b will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view along the direction of the central axis of the TOSA 4a of the sub circuit board 5b of FIG.

副回路基板5bは、主回路基板5aの主面M1上に載置されており、シート状のプリプレグ等の絶縁性材料からなる単位基板26が10枚積層されて構成された多層基板である。この副回路基板5bの主回路基板5a側の一方の主面M2上、すなわち最下層の単位基板26の表面上には、金属材料からなる電極パターンである導電層28aが形成されており、副回路基板5bの他方の主面M3上、すなわち最上層の単位基板26の表面上には電極パターンである導電層30aが形成されている。この導電層30aは、TOSA4aのリードピン12aの接続用の電極であり、導電層28aは、主回路基板5aの導電部20aとの接続用の電極である。   The sub circuit board 5b is placed on the main surface M1 of the main circuit board 5a, and is a multilayer board formed by laminating ten unit boards 26 made of an insulating material such as a sheet-like prepreg. On one main surface M2 of the sub circuit board 5b on the main circuit board 5a side, that is, on the surface of the lowermost unit substrate 26, a conductive layer 28a that is an electrode pattern made of a metal material is formed. A conductive layer 30a that is an electrode pattern is formed on the other main surface M3 of the circuit board 5b, that is, on the surface of the uppermost unit substrate 26. The conductive layer 30a is an electrode for connecting the lead pin 12a of the TOSA 4a, and the conductive layer 28a is an electrode for connecting to the conductive portion 20a of the main circuit board 5a.

また、副回路基板5bには、隣り合う単位基板26の境界面上において、互いに2層の単位基板26を挟んで対面するように形成された金属製の導電層28bと、2つの導電層28bの中間に位置する単位基板26の境界面上において、2層の単位基板26を挟んで導電層28bと対面するように形成された金属製の導電層30bとがさらに形成されている。この導電層28bは、複数層の単位基板26を貫通するように形成されたスルホール32,34を介して導電層28aと接続され、導電層30bは、複数層の単位基板26を貫通するように形成されたスルホール36を介して導電層30aと電気的に接続されている。このスルホール32,34,36は、内部に金属材料が充填されたものであってもよいし、内面のみに金属材料がコーティングされたものであってもよい。従って、導電層28a,28bは、互いに電気的に接続された1つの導電部28を構成し、導電層30b,30aは、互いに電気的に接続された1つの導電部30を構成する。   Further, the sub circuit board 5b includes a metal conductive layer 28b and two conductive layers 28b formed on the boundary surface of the adjacent unit boards 26 so as to face each other with the two unit boards 26 interposed therebetween. A metal conductive layer 30b formed to face the conductive layer 28b with the two unit substrates 26 interposed therebetween is further formed on the boundary surface of the unit substrate 26 located in the middle. The conductive layer 28b is connected to the conductive layer 28a through through holes 32 and 34 formed so as to penetrate the plurality of unit substrates 26, and the conductive layer 30b penetrates the plurality of unit substrates 26. The conductive layer 30a is electrically connected through the formed through hole 36. The through holes 32, 34, and 36 may be filled with a metal material or may be coated with a metal material only on the inner surface. Therefore, the conductive layers 28a and 28b constitute one conductive part 28 electrically connected to each other, and the conductive layers 30b and 30a constitute one conductive part 30 electrically connected to each other.

このように、副回路基板5bには、導電部28の導電層28bと導電部30の導電層30a,30bとが、互いに対面して配列されるように形成されている。さらに、導電層28bとこの導電層28bに隣接する導電層30a,30bとの間に絶縁性の単位基板26が配置されることにより、導電層28bと導電層30a,30bとの間に容量成分が形成されることになる。   Thus, the conductive layer 28b of the conductive portion 28 and the conductive layers 30a and 30b of the conductive portion 30 are formed on the sub circuit board 5b so as to face each other. Furthermore, by disposing the insulating unit substrate 26 between the conductive layer 28b and the conductive layers 30a and 30b adjacent to the conductive layer 28b, a capacitance component is provided between the conductive layer 28b and the conductive layers 30a and 30b. Will be formed.

図4は、副回路基板5bとTOSA4a及び主回路基板5aとの接続形態を示すTOSA4aの中心軸線に沿った縦断面図である。同図に示すように、副回路基板5bは、導電部20aと副回路基板5bの導電層28aとが対面した状態で主回路基板5aの主面M1上に載置され、導電部20aと導電層28aとは、はんだ接合により電気的に接続されている。この主回路基板5aの導電部20aは、スルホールを介して主回路基板5aの内部に形成されたSG電極に接続される。ここで、副回路基板5bは、その主面M2の端部が主回路基板5aの主面M1上からTOSA4a側に向けてはみ出るように配置されている。   FIG. 4 is a longitudinal sectional view along the central axis of the TOSA 4a showing the connection form of the sub circuit board 5b, the TOSA 4a and the main circuit board 5a. As shown in the figure, the sub circuit board 5b is placed on the main surface M1 of the main circuit board 5a with the conductive part 20a and the conductive layer 28a of the sub circuit board 5b facing each other. The layer 28a is electrically connected by solder bonding. The conductive portion 20a of the main circuit board 5a is connected to an SG electrode formed inside the main circuit board 5a through a through hole. Here, the sub circuit board 5b is arranged so that the end of the main surface M2 protrudes from the main surface M1 of the main circuit board 5a toward the TOSA 4a.

さらに、TOSA4aのリードピン12aは、フレキシブルプリント基板(以下、FPCという)38を介して副回路基板5bの主面M3上の導電層30aと電気的に接続されている。このFPC38は、柔軟性を有する長尺状の絶縁体平板40をベース部材として、その絶縁体平板40の表面に樹脂で覆われた幅広の金属製の導体膜42が形成された構造を有し、その両端部には導体膜42とTOSA4aのリードピン12a及び副回路基板5bの導電層30aとをそれぞれ接続するためのホール44a,44bが形成されている(図2)。この導体膜42は、ホール44a,44bの周囲に外部に露出された露出部位46a,46bが設けられ、この露出部位46a,46bにおいてリードピン12a又は導体層30aと電気的に接続可能にされている。すなわち、リードピン12aがホール44aに貫通した状態で、リードピン12aとFPC38の露出部位46aとがはんだ接合により接続される。さらに、FPC38は、ホール44a側の一端がリードピン12a側に保持された状態でホール44b側の他端が主面M3に接して伸びるように曲げられ、導体層30aとホール44bの露出部位46bとがはんだ接合により接続される。   Furthermore, the lead pins 12a of the TOSA 4a are electrically connected to the conductive layer 30a on the main surface M3 of the sub circuit board 5b through a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as FPC) 38. The FPC 38 has a structure in which a wide metal conductor film 42 covered with a resin is formed on the surface of the insulator flat plate 40 using a flexible long insulator flat plate 40 as a base member. At both ends, holes 44a and 44b for connecting the conductor film 42 to the lead pin 12a of the TOSA 4a and the conductive layer 30a of the sub circuit board 5b are formed (FIG. 2). The conductive film 42 is provided with exposed portions 46a and 46b exposed around the holes 44a and 44b. The exposed portions 46a and 46b can be electrically connected to the lead pin 12a or the conductor layer 30a. . That is, with the lead pin 12a penetrating through the hole 44a, the lead pin 12a and the exposed portion 46a of the FPC 38 are connected by solder joint. Further, the FPC 38 is bent so that the other end on the hole 44b side is in contact with the main surface M3 with one end on the hole 44a side held on the lead pin 12a side, and the exposed portion 46b of the conductor layer 30a and the hole 44b Are connected by solder joints.

以上説明した光トランシーバモジュール2によれば、FGに接続されたTOSA4aのFG用リードピン12aが、副回路基板5bの主面M3上に形成された導電層30aと接続され、且つ副回路基板5bの主面M2上に形成された導電層28aが、主回路基板5aの導電部20aと対面して接続された状態で、副回路基板5bが主回路基板5a上に載置される。これにより、FG用リードピン12aと主回路基板5aの導電部20aとの間に副回路基板5bによって形成された容量成分が接続されることになり、ノイズフィルタの容量成分の確保が容易となる。また、主回路基板5a上の各種金属パターンや回路部品等のために副回路基板5bの面積には制限があり、動作周波数に対する副回路基板5bの容量の確保のために副回路基板5bの厚さを厚く取らざるを得ないので、このような場合はFG用リードピンが長くなってそのインダクタンス成分が大きくなる傾向にある。本実施形態では、主回路基板5aの導電部20aとFG用リードピン12aとを副回路基板5bを経由して接続する際に、リードピン12aの根元と導電部30aとをFPC38によって接続することで、両者を接続するための配線部を効率的に幅広く取ることができる。これにより、低周波領域を含む広い動作周波数帯域において、グランド用リードピンのインダクタンスが低減されて放射ノイズをFGからSGへ効果的に逃がすことができる。その結果、TOSA4aのパッケージ内におけるクロストーク等の放射ノイズの影響を十分に抑えることができる。   According to the optical transceiver module 2 described above, the FG lead pin 12a of the TOSA 4a connected to the FG is connected to the conductive layer 30a formed on the main surface M3 of the sub circuit board 5b and the sub circuit board 5b. The sub circuit board 5b is placed on the main circuit board 5a with the conductive layer 28a formed on the main surface M2 facing and connected to the conductive portion 20a of the main circuit board 5a. As a result, the capacitance component formed by the sub circuit board 5b is connected between the FG lead pin 12a and the conductive portion 20a of the main circuit board 5a, and the capacitance component of the noise filter can be easily secured. Further, the area of the sub circuit board 5b is limited due to various metal patterns, circuit components, and the like on the main circuit board 5a, and the thickness of the sub circuit board 5b is ensured to ensure the capacity of the sub circuit board 5b with respect to the operating frequency. In such a case, the lead pin for FG tends to be long and its inductance component tends to increase. In the present embodiment, when the conductive portion 20a of the main circuit board 5a and the FG lead pin 12a are connected via the sub circuit board 5b, the root of the lead pin 12a and the conductive portion 30a are connected by the FPC 38. The wiring part for connecting both can be efficiently and widely taken. As a result, in a wide operating frequency band including a low frequency region, the inductance of the ground lead pin is reduced, and radiation noise can be effectively released from FG to SG. As a result, the influence of radiation noise such as crosstalk in the TOSA 4a package can be sufficiently suppressed.

また、副回路基板5bにおいて導電層30a,30bと導電層28bとの間に単位基板26を配置することで容量成分が形成されているので、副回路基板5bを小型化しても容量成分の高容量化が容易となり、FG用リードピン12aと主回路基板5aとの間に介在する副回路基板5bが小さくても、TOSAパッケージ内におけるクロストーク等の放射ノイズの影響を十分に抑えることができる。また、副回路基板5bの厚さ及び面積を様々に変化させることができ、TOSA4aと主回路基板5aとの配置の自由度が高くなる。   In addition, since the capacitance component is formed by disposing the unit substrate 26 between the conductive layers 30a and 30b and the conductive layer 28b in the sub circuit board 5b, the capacitance component is increased even if the sub circuit board 5b is downsized. Capacitance is facilitated, and even if the sub circuit board 5b interposed between the FG lead pin 12a and the main circuit board 5a is small, the influence of radiation noise such as crosstalk in the TOSA package can be sufficiently suppressed. In addition, the thickness and area of the sub circuit board 5b can be variously changed, and the degree of freedom in arrangement of the TOSA 4a and the main circuit board 5a is increased.

さらに、導電部28及び導電部30のそれぞれは、単位基板26を貫通するスルホールを介して互いに電気的に接続されているので、副回路基板5bの厚さ又は基板の積層数が変化しても導電層どうしを接続する際の加工が容易となる。   Further, since each of the conductive portion 28 and the conductive portion 30 is electrically connected to each other through a through hole penetrating the unit substrate 26, even if the thickness of the sub circuit board 5b or the number of stacked layers is changed. Processing when connecting the conductive layers is facilitated.

ここで、図8には、従来の光トランシーバモジュールの接続形態を示している。ここで、小型光送受信器の業界標準規格であるSFP-MSA(Small Form Factor Pluggable Multi-Source Agreement)によれば、光通信モジュールの回路基板のコネクタ部の厚さは1mmと規定されている。従って、低コストで回路基板を作成するためには回路基板の厚さは1mmで統一することが望ましい。また、SFP-MSAでは、トランシーバの全高(本体の全高であり、ケージとの係合のために本体から突き出ている構造物を除く。)が8.6mm〜8.5mm、全幅(本体の全幅)が13.7mmと規定されており、使用するLCコネクタもレセプタクル底面から光軸までの高さが2.29mmと規定されている。従って、TOSAの外径を約5.5mm、FG用リードピンが直径4.0mmの円周上に配置されていると想定すると、リードピンはトランシーバ底面から最大で約4.5mmの高さに位置することとなる。   Here, FIG. 8 shows a connection form of a conventional optical transceiver module. Here, according to SFP-MSA (Small Form Factor Pluggable Multi-Source Agreement) which is an industry standard for small optical transceivers, the thickness of the connector portion of the circuit board of the optical communication module is defined as 1 mm. Therefore, in order to produce a circuit board at low cost, it is desirable to unify the thickness of the circuit board to 1 mm. In SFP-MSA, the total height of the transceiver (the total height of the main body, excluding structures protruding from the main body for engagement with the cage) is 8.6 mm to 8.5 mm, and the total width (the total width of the main body) is It is specified as 13.7 mm, and the LC connector used is also specified as 2.29 mm from the bottom of the receptacle to the optical axis. Therefore, assuming that the outer diameter of the TOSA is about 5.5 mm and the lead pin for FG is arranged on the circumference having a diameter of 4.0 mm, the lead pin is positioned at a height of about 4.5 mm at the maximum from the bottom of the transceiver. .

図8に示す従来の接続形態においては、上述した規格に従う場合、回路基板905の厚さD1が1mmに設定され、トランシーバ底面からTOSA904aの光軸までの距離D2が2.29mmに設定される。この場合、TOSA904aのリードピン912aの基端部から回路基板905の表面までの高さが数mm程度となる。従って、リードピン912aが長くなり、FG用リードピン912aのインダクタンスが大きくなる結果、ある周波数以上ではTOSA904aのパッケージ内におけるノイズを十分に逃がすことができなくなる。   In the conventional connection form shown in FIG. 8, when following the above-described standard, the thickness D1 of the circuit board 905 is set to 1 mm, and the distance D2 from the transceiver bottom surface to the optical axis of the TOSA 904a is set to 2.29 mm. In this case, the height from the base end portion of the lead pin 912a of the TOSA 904a to the surface of the circuit board 905 is about several millimeters. Accordingly, the lead pin 912a becomes longer and the inductance of the FG lead pin 912a becomes larger. As a result, noise in the TOSA 904a package cannot be sufficiently released above a certain frequency.

一方、リードピンを短くするためには、図8においてTOSA904aのステムと回路基板905とのTOSA904aの光軸方向の距離を短く設計する方法も考えられる。しかしながら、この場合はリードピン912aを回路基板905に向けて90度以上で曲げる必要があり、EMI(電磁雑音)を増大させてしまうので好ましくない。また、リードピン912aのフォーミングが不要になるようにステム上にピンを配置することも考えられるが、回路基板上の回路配置、及び電極パターンの配置は、特性改善のために随時修正が入る可能性があり、その修正の度にTOSAのピン配置を修正することはコスト的に現実的ではない。また、TOSA内部の部品配置の観点から、基板修正に追随したTOSAのピン配置の修正が不可能な場合もありうる。これに対して、光トランシーバモジュール2では、TOSAのピンと副回路基板とを柔軟性を有するFPCを介して幅広の導体部によって接続することにより、製造コストの上昇を招くこと無しにEMIを低減することができる。   On the other hand, in order to shorten the lead pin, a method of designing the distance in the optical axis direction of the TOSA 904a between the stem of the TOSA 904a and the circuit board 905 in FIG. However, in this case, it is necessary to bend the lead pin 912a toward the circuit board 905 at 90 degrees or more, which increases EMI (electromagnetic noise), which is not preferable. Although it is conceivable to arrange pins on the stem so that the forming of the lead pins 912a is not necessary, the circuit arrangement on the circuit board and the arrangement of the electrode patterns may be modified at any time to improve the characteristics. Therefore, it is not practical in cost to correct the pin arrangement of the TOSA each time the correction is made. In addition, from the viewpoint of component arrangement inside the TOSA, it may be impossible to correct the pin arrangement of the TOSA following the board correction. On the other hand, in the optical transceiver module 2, the EMI is reduced without causing an increase in manufacturing cost by connecting the pins of the TOSA and the sub circuit board through a flexible FPC with a wide conductor portion. be able to.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、主回路基板上には複数の副回路基板が並列に設けられ、この複数の副回路基板を介してTOSAのリードピンと主回路基板上の導電部とが接続されていてもよい。より具体的には、主回路基板105aの主面M1上には、主回路基板105a内のSG電極と接続された複数の導電部20aが形成され、この主面M1のそれぞれの導電部20a上に複数の副回路基板105bが載置される(図5)。それぞれの副回路基板105bの主面M3上に設けられた導電層30aとTOSA4aのリードピン12aとは1つのFPC138によって接続される(図6)。このFPC138は、絶縁体平板140の表面に幅広の導体膜142が形成された構造を有し、その一端部には導体膜142とTOSA4aのリードピン12aを接続するためのホール144aが設けられ、他端部には3つの副回路基板105bの導電層30aとそれぞれ接続するための3つのホール144bが並んで形成されている(図7)。この導体膜142には、ホール144a,144bの周囲に外部に露出された露出部位146a,146bが設けられる。リードピン12aは、ホール144aに貫通した状態でFPC138の導体膜142に対して電気的に接続される。同時に、FPC138のホール144b側の端部が3つの副回路基板105bの主面M3に接して伸びるように曲げられることにより、3つの導体層30aと導体膜142とが電気的に接続される。このような構成により、主回路基板105a上の副回路基板105bの設置面積の制約が大きい場合でも、グランド用リードピンに接続される容量成分を大きくすることができるので、高速伝送レートで使用する場合でも放射ノイズをFGからSGへ確実に逃がすことができる。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, a plurality of sub circuit boards may be provided in parallel on the main circuit board, and the lead pins of the TOSA and the conductive portions on the main circuit board may be connected via the plurality of sub circuit boards. More specifically, a plurality of conductive portions 20a connected to the SG electrodes in the main circuit substrate 105a are formed on the main surface M1 of the main circuit substrate 105a, and the respective conductive portions 20a on the main surface M1 are formed on the main surface M1. A plurality of sub circuit boards 105b are placed on (FIG. 5). The conductive layer 30a provided on the main surface M3 of each sub circuit board 105b and the lead pin 12a of the TOSA 4a are connected by one FPC 138 (FIG. 6). This FPC 138 has a structure in which a wide conductor film 142 is formed on the surface of an insulating flat plate 140. One end of the FPC 138 is provided with a hole 144a for connecting the conductor film 142 and the lead pin 12a of the TOSA 4a. At the end, three holes 144b for connecting to the conductive layers 30a of the three sub circuit boards 105b are formed side by side (FIG. 7). The conductor film 142 is provided with exposed portions 146a and 146b exposed to the outside around the holes 144a and 144b. The lead pin 12a is electrically connected to the conductor film 142 of the FPC 138 while penetrating through the hole 144a. At the same time, the end portions of the FPC 138 on the hole 144b side are bent so as to extend in contact with the main surface M3 of the three sub circuit boards 105b, whereby the three conductor layers 30a and the conductor film 142 are electrically connected. With such a configuration, even when the installation area of the sub circuit board 105b on the main circuit board 105a is largely limited, the capacitance component connected to the ground lead pin can be increased, so that it is used at a high transmission rate. But radiation noise can be surely escaped from FG to SG.

本発明の好適な一実施形態にかかる光トランシーバモジュールの構成を示す一部破断斜視図である。1 is a partially broken perspective view showing a configuration of an optical transceiver module according to a preferred embodiment of the present invention. 図1のTOSAの中心軸線方向から見た図である。It is the figure seen from the central axis direction of TOSA of FIG. 図1の副回路基板のTOSAの中心軸線方向に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the central axis direction of TOSA of the sub circuit board of FIG. 図1の光トランシーバモジュールのTOSAの中心軸線に沿った縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the central axis of TOSA of the optical transceiver module of FIG. 1. 本発明の変形例における主回路基板の平面図であるIt is a top view of the main circuit board in the modification of the present invention. 本発明の変形例の光トランシーバモジュールのTOSAの中心軸線に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the central axis line of TOSA of the optical transceiver module of the modification of this invention. 図6のTOSAの中心軸線方向から見た図である。It is the figure seen from the central axis direction of TOSA of FIG. 従来の光トランシーバモジュールの接続形態を示す図である。It is a figure which shows the connection form of the conventional optical transceiver module.

符号の説明Explanation of symbols

2…光トランシーバモジュール、5a…主回路基板、5b…副回路基板、8a…パッケージ、12a…FG用リードピン、12b,12c,12d…リードピン、20a,20b,20c…導電部、24…電子回路(回路部)、28,30…導電部、M2,M3…主面、38,138…FPC(フレキシブルプリント基板)。
2 ... Optical transceiver module, 5a ... Main circuit board, 5b ... Sub circuit board, 8a ... Package, 12a ... Lead pin for FG, 12b, 12c, 12d ... Lead pin, 20a, 20b, 20c ... Conductive part, 24 ... Electronic circuit ( Circuit portion), 28, 30 ... conductive portion, M2, M3 ... main surface, 38, 138 ... FPC (flexible printed circuit board).

Claims (2)

光伝送媒体を介して光送信信号を送信する光通信モジュールであって、
金属製のパッケージと該パッケージに電気的に接続されたグランド用リードピンを含む複数のリードピンとを有し、前記複数のリードピンを介して印加された電気信号に応じて光送信信号を生成する光送信モジュールと、
前記複数のリードピンを前記光送信モジュール駆動用の回路部及びグランド電位に電気的に接続するための導電部を有する主回路基板と、
第1の主面上に設けられた第1の導電部と第2の主面上に設けられた第2の導電部との間に容量成分が形成されており、前記第2の導電部と前記主回路基板の前記導電部とが対面した状態で電気的に接続されるように前記主回路基板上に搭載された副回路基板とを備えており、
前記グランド用リードピンは、前記第1の主面との間に設けられたフレキシブルプリント基板を介して前記副回路基板の前記第1の導電部に対して電気的に接続されている、
ことを特徴とする光通信モジュール。
An optical communication module for transmitting an optical transmission signal via an optical transmission medium,
An optical transmission having a metal package and a plurality of lead pins including a ground lead pin electrically connected to the package, and generating an optical transmission signal according to an electric signal applied through the plurality of lead pins Modules,
A main circuit board having a conductive portion for electrically connecting the plurality of lead pins to the circuit portion for driving the optical transmission module and a ground potential;
A capacitive component is formed between the first conductive portion provided on the first main surface and the second conductive portion provided on the second main surface, and the second conductive portion and A sub circuit board mounted on the main circuit board so as to be electrically connected in a state of facing the conductive portion of the main circuit board,
The ground lead pin is electrically connected to the first conductive portion of the sub circuit board via a flexible printed board provided between the first main surface and the ground lead pin.
An optical communication module.
前記副回路基板は、単位層を複数有する多層基板であり、前記第1の導電部及び前記第2の導電部のそれぞれは該単位層の第1の面及び第2の面に設けられている、
ことを特徴とする請求項1記載の光通信モジュール。
The sub circuit board is a multilayer board having a plurality of unit layers, and each of the first conductive portion and the second conductive portion is provided on the first surface and the second surface of the unit layer. ,
The optical communication module according to claim 1.
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