JP2004228509A - パッケージモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】回路基板のケースへの取り付けの自動化を容易にする。
【解決手段】ケース３の内部には、回路基板２の裏面に当接して回路基板２をケース３（基部ケース部５）の底壁部５Ａに対して浮いた状態で支持する回路基板支持用突出部２３を設ける。また、ケース３の側壁部５Ｂの内壁面には、はね板２４を突出形成する。はね板２４は内向き斜面部位２４Ａと外向き斜面部位２４Ｂを有し、外向き斜面部位２４Ｂは、回路基板支持用突出部２３に支持されている回路基板２の表面を、弾性力を利用して押圧する回路基板表面押圧部として機能する。回路基板支持用突出部２３とはね板２４は回路基板２を表裏両側から挟持してケース３に固定する。ケース３の回路基板収容入口側から回路基板２をケース３の内部に挿入し、回路基板２が回路基板支持用突出部２３に当接するまで押し込むだけで、回路基板２をケース３に簡単に固定できる。
【選択図】 図１
【解決手段】ケース３の内部には、回路基板２の裏面に当接して回路基板２をケース３（基部ケース部５）の底壁部５Ａに対して浮いた状態で支持する回路基板支持用突出部２３を設ける。また、ケース３の側壁部５Ｂの内壁面には、はね板２４を突出形成する。はね板２４は内向き斜面部位２４Ａと外向き斜面部位２４Ｂを有し、外向き斜面部位２４Ｂは、回路基板支持用突出部２３に支持されている回路基板２の表面を、弾性力を利用して押圧する回路基板表面押圧部として機能する。回路基板支持用突出部２３とはね板２４は回路基板２を表裏両側から挟持してケース３に固定する。ケース３の回路基板収容入口側から回路基板２をケース３の内部に挿入し、回路基板２が回路基板支持用突出部２３に当接するまで押し込むだけで、回路基板２をケース３に簡単に固定できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板をケース内に収容して成るパッケージモジュールに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図７にはパッケージモジュールの一例が模式的な断面図により示されている（特許文献１参照）。このパッケージモジュールは光送受信モジュールであり、この光送受信モジュール３０では、回路基板３１がケース３２の内部に収容配置されている。
【０００３】
回路基板３１には電子部品３３が搭載され、また、配線パターン（図示せず）等が形成されて回路が構成されている。この回路基板３１はグランド層を含む多層基板となっており、当該回路基板３１には表面側から裏面側に貫通する孔部３４が設けられ、当該孔部３４の内壁面には導体膜３５が形成されている。ケース３２の壁部に形成された貫通孔３６を通してケース３２の外部から内部に向けてピン３７が挿通され、さらに、そのピン３７の先端側はケース内部に収容されている回路基板３１の孔部３４に挿通されている。このピン３７と回路基板３１ははんだにより固定されている。また、ピン３７には突出部３８が形成されており、当該突出部３８はケース３２の表面に係止している。
【０００４】
このピン３７の突出部３８の係止と、ピン３７と回路基板３１のはんだ付けとにより、回路基板３１はケース３２に固定されている。また、ピン３７を外部のグランドに接地することにより、回路基板３１のグランド層が孔部３４の導体膜３５とピン３７を介してグランドに接地される。
【０００５】
【特許文献１】
実開平２−１１８９６９号公報
【特許文献２】
特開平９−２７０７４７号公報
【特許文献３】
特開２０００−１５１１７３号公報
【特許文献４】
特開平９−１８１４６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す光送受信モジュール３０において、回路基板３１をケース３２の内部に収容固定する工程では、例えば、回路基板３１をケース３２の内部に収容し、回路基板３１の孔部３４と、ケース３２の貫通孔３６とを位置合わせする。そして、ケース３２の外部から貫通孔３６および孔部３４にピン３７を突出部３８がケース３２の表面に係止するまで挿入する。その後、その状態を維持したまま、ピン３７を回路基板３１にはんだ付けして、回路基板３１をケース３２に固定する。
【０００７】
このような回路基板３１のケース３２への収容固定の作業は自動化が非常に難しく、製造効率の向上が限られてしまうという問題がある。また、回路基板３１は、はんだによってケース３２に固定されており、その回路基板３１のはんだ付け部分は位置が固定されているために、回路基板３１が熱膨張したときに、その回路基板３１の熱膨張による基板の伸びを逃がすことができずに、回路基板３１の一部が撓んでしまう。その回路基板３１の撓みによって、例えば、回路基板３１と電子部品３３との接合部分（例えばはんだ接合部分）が損傷してしまうという問題が発生する虞がある。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、回路基板をケースに取り付ける作業の自動化が容易であり、また、回路基板の熱膨張に因る撓みを逃がすことができる構成を備えたパッケージモジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、回路基板がケース内に収容されて成るパッケージモジュールにおいて、ケースの内部には、回路基板裏面に当接して回路基板をケースの底壁部に対して浮いた状態で支持する回路基板支持用突出部が設けられると共に、ケースの両側の対向する側壁部にはケース内側に突出するはね板が設けられており、このはね板は、ケースの回路基板収容入口側から底壁部側に向かうに従って側壁部からケース内側に離れる方向の傾きを持たせた内向き斜面部位と、この内向き斜面部位の下端側から側壁部に戻る方向に傾けた外向き斜面部位とを有し、その外向き斜面部位は、前記回路基板支持用突出部に支持されている回路基板の表面を弾性力を利用して押圧する回路基板表面押圧部と成しており、当該回路基板表面押圧部と前記回路基板支持用突出部とによって、回路基板が表裏両面側から挟持されてケースに固定されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１には、第１実施形態例のパッケージモジュールが分解状態により示されている。このパッケージモジュール１は、回路基板２と、当該回路基板２を収容するためのケース３を構成する蓋側ケース部４および基部ケース部５と、アダプタ６とを有して構成されている。
【００１２】
この第１実施形態例のパッケージモジュール１は光通信用モジュールであり、回路基板２には、図２に示されるように、後述する光モジュール（サブモジュール）１０が搭載されると共に、ＩＣ部品や抵抗素子やコンデンサ素子などの回路部品１１が搭載されている。また、回路基板２には、光モジュール１０と回路部品１１間や、回路部品１１同士を接続するための配線パターン１２などが形成されて回路が構成されている。さらに、この第１実施形態例では、回路基板２の表面の少なくとも端縁部分にグランドパターン１３が形成されている。さらにまた、回路基板２には、当該回路基板２に形成されている回路とパッケージモジュール１の外部とを電気的に接続させるための端子ピン１４が取り付けられている。グランドパターン１３は、例えば、端子ピン１４を介して、外部のグランドに接地することができる構成となっている。
【００１３】
光モジュール１０は、ケース１５の内部に、光を電気に変換する変換部と、電気を光に変換する変換部とのうちの少なくとも一方の変換部を収容配置したものである。つまり、光モジュール１０のケース１５の内部には、発光素子（例えばレーザダイオード（ＬＤ））と受光素子（例えばフォトダイオード（ＰＤ））とのうちの少なくとも一方（図示せず）が配設されている。また、ケース１５には当該ケース１５の外側から内側に貫通する貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔にはフェルール１６が挿通され当該フェルール１６はケース１５に固定されている。フェルール１６には貫通孔（図示せず）が設けられ、当該貫通孔には光ファイバ１７が挿通され当該光ファイバ１７の先端がケース１５の内部に露出している。この光ファイバ１７の先端は、当該光ファイバ１７と、発光素子又は受光素子とが設定の良好な光結合状態となるように調整されて配置されている。
【００１４】
光モジュール１０においては、例えば、受光素子が設けられている場合には、光ファイバ１７の先端から光が出射されると、その出射光が受光素子に入射して、受光素子は、その入射光に応じた電気信号を出力する。つまり、光信号が電気信号に変換される。また、発光素子が設けられている場合には、電気信号に応じて発光素子が発光すると、その放射光が光ファイバ１７の先端から光ファイバ内部に入射し光ファイバ１７を伝搬する。つまり、電気信号が光信号に変換される。
【００１５】
このような光モジュール１０が設けられる回路基板２には、回路部品１１として、例えば、光モジュール１０に内蔵されている発光素子の動作状態を制御するためのＩＣ部品や、受光素子から出力された電気信号を増幅するアンプなどが搭載される。なお、もちろん、それ以外の電子部品も回路部品１１として、回路基板２に搭載される場合がある。回路基板２に搭載される回路部品１１は、特に限定されるものではなく、必要に応じて、適宜選択されるものである。
【００１６】
パッケージモジュール１のアダプタ６は、パッケージモジュール１に接続する光コネクタと嵌合する態様を有している。また、アダプタ６には、回路基板２上の光モジュール１０から引き出されたフェルール１６が固定される。つまり、光ファイバ１７の端部がアダプタ６に固定される。当該アダプタ６は、光コネクタが嵌合接続することにより、その光コネクタに固定されている光ファイバと、光ファイバ１７とが光結合する構成となっている。なお、アダプタ６に嵌合可能な光コネクタの例を挙げれば、例えば、ＳＣコネクタと呼ばれるものや、ＭＵコネクタと呼ばれるものや、ＬＣコネクタと呼ばれるもの等がある。
【００１７】
この第１実施形態例では、ケース３は、図１に示されるような蓋側ケース部４と基部ケース部５を有して構成されている。蓋側ケース部４は、回路基板２の表面に対向する頂壁部４Ａと、この頂壁部４Ａに立設する側壁部４Ｂとを有して構成されている。また、基部ケース部５は、回路基板２の裏面に対向する底壁部５Ａと、この底壁部５Ａに立設する側壁部５Ｂとを有して構成されている。それら蓋側ケース部４と基部ケース部５は導体により構成されており、蓋側ケース部４の側壁部４Ａを基部ケース部５の側壁部５Ｂの外側面に沿わせて嵌合させることで蓋側ケース部４と基部ケース部５を組み合わせてケース３と成す。なお、図１の例では、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂには開口部２０が設けられ、また、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂ同士が嵌合した際に側壁部４Ｂの開口部２０の形成位置に対応する側壁部５Ｂ部分には突出部２１が形成されている。蓋側ケース部４と基部ケース部５が嵌め合うことにより、側壁部５Ｂの突出部２１が側壁部４Ｂの開口部２０に嵌って抜け止め状態となり、蓋側ケース部４と基部ケース部５の嵌合状態が維持される。
【００１８】
基部ケース部５の側壁部５Ｂにはケース内側に向けて突出する回路基板支持用突出部２３が形成されている。この第１実施形態例では、その回路基板支持用突出部２３は側壁部５Ｂの一部の先端側を折り曲げて作製されている。図１（ｃ）の断面図に示すように、回路基板支持用突出部２３は、その上面が回路基板２の裏面に当接して回路基板２を基部ケース部５の底壁部５Ａに対して浮いた状態で支持する。
【００１９】
この第１実施形態例では、回路基板支持用突出部２３は複数箇所に点在配置されている。つまり、図１では後ろ側に配置されている側壁部５Ｂ部分において、左右両側の側端部に、それぞれ、回路基板支持用突出部２３（２３ａ，２３ｂ）が形成されている。また、図１では右側に配置されている側壁部５Ｂ部分と、左側に配置されている側壁部５Ｂ部分とのそれぞれに回路基板支持用突出部２３（２３ｃ，２３ｄ）が形成されている。その右側の回路基板支持用突出部２３ｃと、左側の回路基板支持用突出部２３ｄとは、対向し合う位置に配置されている。この第１実施形態例では、回路基板支持用突出部２３による回路基板２の支持を安定化させるために、回路基板支持用突出部２３ａ，２３ｂは、支持する回路基板２の長手方向の中心線に対して対称的な位置にそれぞれ配設されると共に、回路基板支持用突出部２３ｃ，２３ｄも同様に、支持する回路基板２の長手方向の中心線に対して対称的な位置にそれぞれ配設されている。
【００２０】
また、この第１実施形態例では、複数の回路基板支持用突出部２３によって、回路基板２が基部ケース部５の底壁部５Ａと平行な状態で支持されるように、複数の回路基板支持用突出部２３の上面の高さ位置が揃えられている。つまり、それら回路基板支持用突出部２３の上面は、底壁部５Ａと平行な同一平面上に配置形成されている。
【００２１】
基部ケース部５の側壁部５Ｂには、ケース内側に突出するはね板２４が形成されている。この第１実施形態例では、はね板２４は、左右両側の側壁部５Ｂ部分にそれぞれ、回路基板支持用突出部２３により支持されている回路基板２の長手方向の中心線に対して対称となる位置に配置されている。
【００２２】
それらはね板２４は、側壁部５Ｂを切り起こし加工して作製されるものであり、図１（ｂ）の断面図に示されるような内向き斜面部位２４Ａと、外向き斜面部位２４Ｂとを有して構成されている。
【００２３】
はね板２４の内向き斜面部位２４Ａは、回路基板２の収容入口側（側壁部５Ｂの上部側）から底壁部５Ａ側に向かうに従って側壁部５Ｂからケース内側に離れる方向（内向き）の傾きを備えている。また、外向き斜面部位２４Ｂは、内向き斜面部位２４Ａの下端側から側壁部５Ｂに戻る方向（外向き）に傾けられている。
【００２４】
この第１実施形態例では、はね板２４の内向き斜面部位２４Ａは、基端部分Ｋを固定部として、側壁部５Ｂに対する傾きを変化させることができるものである。この第１実施形態例では、左右両側のはね板２４の内向き斜面部位２４Ａ間の間隔は、回路基板２の幅よりも狭くなっているが、図１（ｂ）に示されるように、回路基板２の裏面を基部ケース部５の底壁部５Ａに向けて、基部ケース部５の収容入口側（上方側）から回路基板２を基部ケース部５の内部に挿入していき回路基板２の端面がはね板２４の内向き斜面部位２４Ａに当接しても、さらに、回路基板２を押し込むことにより、その回路基板２から内向き斜面部位２４Ａへの押圧力によって、左右両側の内向き斜面部位２４Ａ間の間隔を広げる方向に内向き斜面部位２４Ａの傾きが変化して回路基板２を底壁部５Ａ側に押し進めることができる。
【００２５】
また、図１（ｃ）の断面図に示されるように、回路基板２が回路基板支持用突出部２３に支持されている状態で、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂは、その回路基板２の表面を弾性力を利用して押圧する構成となっている。つまり、当該外向き斜面部位２４Ｂは、回路基板表面押圧部として機能する。この第１実施形態例では、その外向き斜面部位２４Ｂが回路基板２の表面のグランドパターン１３に押圧接触するように、はね板２４とグランドパターン１３は関連づけられて、それらの形成位置が設定されている。
【００２６】
このようなはね板２４と、回路基板支持用突出部２３とによって、回路基板２は表裏両側から挟持されてケース３（基部ケース部５）に固定される。なお、基部ケース部５には、回路基板２に取り付けられている端子ピン１４をケース内部から外側に突き出すための開口部２６が形成されている。
【００２７】
この第１実施形態例のパッケージモジュール１は上記のように構成されている。このため、パッケージモジュール１の組み立て工程において、回路基板２を基部ケース部５の上方側から底壁部５Ａ側に向けてケース内部に挿入し押し込むだけで、回路基板２を基部ケース部５に固定させることができる。つまり、この第１実施形態例の構成を備えることによって、回路基板２の基部ケース部５への取り付けの自動化が容易となる。
【００２８】
また、この第１実施形態例では、弾性力を利用して回路基板２を表裏両側から挟持して基部ケース部５に固定する構成であり、回路基板２が熱膨張した際に、その膨張に因る基板の撓みを逃がすことができる構造となっている。このため、熱膨張に起因した回路基板２の撓み変形を防止することができる。この第１実施形態例では、回路基板２には、光ファイバ１７と、受光素子又は発光素子との光結合部が配置されており、回路基板２が僅かに撓み変形しただけで、それら光ファイバ１７と、素子との光軸がずれて光結合状態が悪化してしまう虞がある。これに対して、この第１実施形態例では、熱膨張に起因した回路基板２の撓み変形を防止することができるので、そのような回路基板２の熱膨張に起因した光結合状態の悪化を回避することができる。
【００２９】
さらに、この第１実施形態例では、回路基板２の表面に形成されているグランドパターン１３は例えば回路基板２の端子ピン１４を介して外部のグランドに接地されるものである。はね板２４はグランドパターン１３に押圧接触するので、このはね板２４とグランドパターン１３の押圧接触により、はね板２４を通して基部ケース部５全体がグランド電位となる。また、基部ケース部５と蓋側ケース部４の嵌合によって、蓋側ケース部４は基部ケース部５に接触する部位を有しているので、その接触部位を介して蓋側ケース部４もグランド電位を持つものとなる。これにより、蓋側ケース部４と基部ケース部５から成るケース３は、電磁波シールド部として効果的に機能することができる。
【００３０】
さらにまた、この第１実施形態例では、蓋側ケース部４と、基部ケース部５と、はね板２４とは導体により形成されており、熱伝導が良いものであることから、回路基板２に形成されている回路から発生した熱は、グランドパターン１３とはね板２４の押圧接触部分から蓋側ケース部４と基部ケース部５に伝熱され外部に放出することができる。つまり、蓋側ケース部４および基部ケース部５を放熱部として機能させることができる。
【００３１】
上記のように、この第１実施形態例の構成を備えることによって、回路基板２の熱膨張に起因した光結合状態の悪化防止効果と、ケース３による電磁波シールド効果および放熱の促進効果とによって、パッケージモジュール１への環境変動の悪影響が軽減されて、回路基板２の回路動作のより一層の安定化を図ることができる。したがって、パッケージモジュール１の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３３】
この第２実施形態例では、図３（ａ）の断面図に示されるように、はね板２４の外向き斜面部位（回路基板表面押圧部）２４Ｂが回路基板２の表面を押圧しているときに、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂの先端側が基部ケース部５の側壁部５Ｂよりも外側に食み出す構成となっている。
【００３４】
そのはね板２４の外側への食み出し量は、図３（ｂ）の断面図に示されるように、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂが当該はね板２４の食み出し部分を押圧しながら蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂが嵌合できるように設定されている。
【００３５】
このため、蓋側ケース部４と基部ケース部５が組み合わされることにより、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂが、はね板２４の外側への食み出し部分を押圧する。この押圧力ははね板２４から、回路基板支持用突出部２３に支持されている回路基板２に作用する。これにより、回路基板２には、はね板２４自体からの押圧力に加えて、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂからの押圧力が加えられることになり、第１実施形態例の構成よりも強い押圧力をはね板２４から回路基板２に作用させることができる。つまり、回路基板２をケース３（基部ケース部５）に固定させる力を強めることができる。
【００３６】
ところで、外向き斜面部位２４Ｂの先端部が、外向きの状態のまま、基部ケース部５の側壁部５Ｂの外側に食み出す形態としてもよいが、そのような形態にすると、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂを嵌合する際に、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂの先端角部が蓋側ケース部４の側壁部４Ｂに局所的に当接することになり、その外向き斜面部位２４Ｂの先端角部から側壁部４Ｂの局所的な当接部分に大きな力が作用する。これに起因して蓋側ケース部４と基部ケース部５の嵌合作業に大きな力を要する等の問題が発生する虞がある。
【００３７】
このことを考慮して、この第２実施形態例では、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂの先端部分を内向きに曲げ加工し、その曲げ部が基部ケース部５の側壁部５Ｂの外側に食み出す構成としている。これにより、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂを嵌合する際に、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂには、はね板２４の曲面部分が当接することになり、側壁部４Ｂとはね板２４との当接面積が増加する結果、はね板２４から側壁部４Ｂへの作用力を分散することができて、例えば、蓋側ケース部４と基部ケース部５の嵌合作業を容易にすることができる。
【００３８】
なお、この発明は第１や第２の各実施形態例の構成に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１や第２の各実施形態例の構成に加えて、図４の断面図に示されるように、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂの内壁面に、はね板２７を設ける構成としてもよい。そのはね板２７は、側壁部４Ｂの先端側から頂壁部４Ａ側に向かうに従ってケース内側に離れる方向の傾きを持つものである。このはね板２７は、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂを嵌合したときに、弾性力を利用して基部ケース部５の側壁部５Ｂを押圧する構成となっている。そのはね板２７による基部ケース部５の側壁部５Ｂへの押圧接触によって、例えばはね板２７を導体で構成することにより、蓋側ケース部４と基部ケース部５を確実に導通することができて、回路基板２側から基部ケース部５を介して蓋側ケース部４をより確実にグランド電位とすることができる。これにより、蓋側ケース部４による電磁波シールド効果の信頼性を高めることができる。また、放熱効果も高めることができる。
【００３９】
また、第１や第２の各実施形態例では、回路基板支持用突出部２３は、はね板２４とは別体であったが、例えば、はね板２４を図５の断面図に示されるような形態とすることによって、はね板２４の一部を回路基板支持用突出部として機能させてもよい。このような場合には、第１や第２の各実施形態例に示した回路基板支持用突出部２３を省略してもよい。つまり、図５に示すはね板２４は、回路基板表面押圧部として機能する部分よりも先端側の部位が、回路基板２の端面から裏面に回り込む形態に曲げ加工され、当該はね板２４の先端側部位は回路基板２の裏面に当接する態様となっている。その回路基板２の裏面に当接するはね板２４の部分Ｚが回路基板支持用突出部として機能する。
【００４０】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、蓋側ケース部４と基部ケース部５とはね板２４は、導体により構成されていたが、例えば、それらは樹脂等の絶縁体により構成され、その表面全体が導体によりコーティングされている構成としてもよい。
【００４１】
さらに、はね板２４は、基部ケース部５の側壁部５Ｂの切り起こし加工により作製されるものであったが、例えば、側壁部５Ｂとは別体のはね板２４を、側壁部５Ｂに例えば溶接などによって接合する構成としてもよい。また回路基板支持用突出部２３に関しても同様に、第１や第２の各実施形態例では回路基板支持用突出部２３は基部ケース部５の側壁部５Ｂの折り曲げ加工により作製されていたが、例えば、回路基板支持用突出部２３を基部ケース部５に溶接などによって接合する構成としてもよい。このように回路基板支持用突出部２３が基部ケース部５とは別部材により構成されている場合には、回路基板支持用突出部２３は絶縁体だけで構成してもよい。
【００４２】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、回路基板支持用突出部２３は、回路基板２の端縁部分だけに当接する構成であったが、例えば、左右両側の側壁部５Ｂを掛け渡すような形態の回路基板支持用突出部２３を設けてもよい。この場合には、例えば、回路基板２に形成されている回路の短絡トラブルを防止するために、回路基板支持用突出部２３は絶縁体により構成することがよい。
【００４３】
さらに、回路基板支持用突出部２３の配置位置は、第１や第２の各実施形態例に示した位置に限定されるものではなく、例えば、図６（ａ）の模式図に示されるように、はね板２４の配置位置を中心とした前後両側に対称的に回路基板支持用突出部２３を配置してもよい。さらに、図６（ｂ）の模式図に示されるように、はね板２４の下方側に回路基板支持用突出部２３を配置してもよい。さらに、第１や第２の各実施形態例では、回路基板２の長手方向の中心線に対して左右両側に対称的に回路基板支持用突出部２３が配置されていたが、回路基板２の左右両側に非対称に回路基板支持用突出部２３を配置してもよい。
【００４４】
さらに、回路基板支持用突出部２３は、基部ケース部５の側壁部５Ｂからケース内側に突出する構成であったが、例えば、図６（ｃ）に示されるように、基部ケース部５の底壁部５Ａから上側に突出する形態としてもよい。
【００４５】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、はね板２４が押圧する回路基板２の表面部分にグランドパターン１３が形成されていたが、例えば、基部ケース部５をグランドに接地する必要がない場合や、他の手段によって基部ケース部５がグランドに接地される場合には、はね板２４が押圧する回路基板２の表面部分にグランドパターン１３が形成されていなくともよい。換言すれば、はね板２４は、回路基板２の表面部分における絶縁体部分を押圧する構成としてもよい。
【００４６】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、光通信用モジュールを例にして説明したが、この発明は、回路基板がケース内に収容配置されているパッケージモジュールであれば適用することができるものであり、例えば、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）やデュプレクサ等の高周波回路が形成されている高周波回路モジュールにも適用することができる。また、例えば低周波電流や直流電流が通電する回路が形成されている回路基板がケースに収容されて成るモジュールにも、本発明は適用することができるものである。
【００４７】
【発明の効果】
この発明によれば、ケースの内部に回路基板を支持する回路基板支持用突出部が設けられると共に、ケースの両側の対向する側壁部にはケース内側に突出するはね板が設けられており、はね板と回路基板支持用突出部によって、回路基板を表裏両側から挟持してケースに固定する構成とする。そのはね板は、ケースの回路基板収容入口側から底壁部側に向かうに従って側壁部からケース内側に離れる方向の傾きを持つ内向き斜面部位と、この内向き斜面部位の下端側から側壁部に戻る方向に傾けた外向き斜面部位とを有し、外向き斜面部位が弾性力を利用して回路基板の表面を押圧する回路基板表面押圧部と成している。
【００４８】
このような構成を有しているので、次に示すように回路基板をケースに収容することができる。例えば、まず、ケースの回路基板収容入口から回路基板を挿入し、ケース内部に入り込ませる。この後も、引き続き回路基板をケースの底壁部側に向けて挿入していくと、回路基板は、はね板の内向き斜面部位に当接するが、さらに回路基板にケースの底壁部側に向かう方向の力を加えていくことにより、回路基板がはね板の内向き斜面部位を押圧しはね板は側壁部側に向けて傾きが変化する。このため、回路基板はケースの底壁部側に向けて押し進むことができる。その後、回路基板が回路基板支持用突出部に当接したときに、回路基板の押し込みを終了する。このとき、回路基板からはね板の内向き斜面部位への押圧は解除されてはね板の傾きは回復しており、これにより、はね板の外向き斜面部位が回路基板の表面を押圧する。したがって、はね板の外向き斜面部位と回路基板支持用突出部によって、弾性力を利用して、回路基板が表裏両面側から挟持されて固定される。
【００４９】
このように、回路基板をケースの回路基板収容入口側からケース内部に挿入し、当該回路基板を回路基板支持用突出部に当接するまで押し込むだけで、非常に簡単に回路基板をケースに取り付け固定することができる。よって、回路基板のケースへの取り付け作業の自動化が容易となる。
【００５０】
また、回路基板を表裏両面側から弾性力を利用して挟持固定する構成であるために、何らかの原因によって、回路基板をケースから取り外さなければならないときに、その取り外し作業が容易である。
【００５１】
さらに、回路基板を表裏両面側から弾性力を利用して挟持固定する構成であるために、例えば、回路基板が熱膨張した際に、その膨張による基板の伸びを逃がすことができて熱膨張に起因した回路基板の撓みを防止することができる。回路基板が撓んでしまうと、その撓みに起因して例えば電子部品と回路基板間の接合が損傷し、これにより、電子部品が回路基板から外れてしまうという問題が発生する虞があるが、この発明では、熱膨張に起因した回路基板の撓みを防止できるので、そのような回路基板の撓みに因る問題を回避することができる。特に、パッケージモジュールが光通信用モジュールである場合には、そのような回路基板の撓みは問題となる。つまり、光通信用モジュールは、光ファイバと、発光素子あるいは受光素子との光結合部分が回路基板上に配置されており、回路基板が僅かでも撓んでしまうと、その光結合状態が悪化してしまう虞がある。これに対して、この発明の構成を備えることにより、そのような熱膨張に因る回路基板の撓みに起因した光結合状態の悪化を防止することができて、光通信用モジュールの信頼性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、この発明では、回路基板支持用突出部は、回路基板をケースの底壁部に対して浮いた状態で支持するので、回路基板の裏面とケースの底壁部との間に空間が形成されることになり、これにより、回路基板の裏面にも電子部品などを搭載することができる。このことから、回路基板の裏面も有効に利用することができることとなり、これにより、回路基板を小型化することができ、これに伴いパッケージモジュールの小型化を図ることができる。
【００５３】
さらに、はね板の外向き斜面部位が回路基板の表面を押圧するので、つまり、はね板は、面でもって回路基板の表面を押圧するので、はね板と回路基板表面との接触面積を増加させることができる。これにより、回路基板の挟持力を強めることができるし、また、回路基板の局所的な部分に力が作用して回路基板が撓んで前記したような問題が発生してしまうことを回避することができる。
【００５４】
はね板の少なくとも表面部分と、ケースの少なくとも表面部分とが導体により形成されており、回路基板の表面には、少なくともはね板の回路基板表面押圧部が押圧する部分に、グランドパターンが形成されているものにあっては、はね板の回路基板表面押圧部と回路基板のグランドパターンとの押圧接触によって、ケース表面は、はね板と回路基板のグランドパターンを介してグランドに接地することができる。これにより、ケースは、電磁波シールド部として機能することができる。例えば、パッケージモジュールを構成する回路基板に高周波回路が形成されている高周波回路モジュールや光通信用モジュールの場合には、ケースによって、外部からケース内部の高周波回路に侵入する電磁波をカットできるので、回路動作の安定化を図ることができる。
【００５５】
また上記同様に、回路基板の回路から発生した熱を回路基板のグランドパターンからはね板を介してケースの表面に伝熱することができるので、熱をケース表面から放熱させることが可能である。これにより、回路基板の回路の温度上昇を抑制することができて、熱による回路動作不良を回避することができて、回路動作の信頼性を高めることができる。
【００５６】
はね板は、回路基板の配置領域の両側に間隔を介して配置されると共に、回路基板支持用突出部も回路基板の配置領域の両側に間隔を介して配置されているものにあっては、回路基板を安定的に固定することができる。
【００５７】
はね板がケースの側壁部の切り起こし加工により作製されているものにあっては、はね板を容易に作製することができ、パッケージモジュールの製造効率を高めることができる。
【００５８】
ケースは、基部ケース部と蓋側ケース部の側壁部同士を嵌合して組み合わせる構成とし、基部ケース部の側壁部に設けられているはね板は、その回路基板表面押圧部よりも先端側の部位が、基部ケース部の側壁部よりも外側に食み出す形態と成し、基部ケース部と蓋側ケース部が嵌め合った状態において、蓋側ケース部の側壁部が、はね板の先端側の食み出し部分を基部ケース部の内側に向けて押圧する構成のものにあっては、蓋側ケース部の側壁部が、はね板の先端側の食み出し部分を基部ケース部の内側に向けて押圧することによって、その押圧力がはね板から回路基板に作用してはね板による回路基板の押圧力を強めることができる。したがって、回路基板を挟持固定する力が強くなり、回路基板をより強固にケースに取り付けることができる。
【００５９】
また、はね板と、蓋側ケース部の側壁部とが押圧接触することによって、例えば、はね板を介して、基部ケース部と蓋側ケース部を確実に電気的および熱的に接続させることができる。これにより、例えば、回路基板のグランドパターンとはね板を介して基部ケース部だけでなく蓋側ケース部も確実にグランドに接地させることができて、蓋側ケース部および基部ケース部を電磁波シールド部としてより確実に機能させることができる。また、回路基板の回路の発熱を同様にグランドパターンとはね板を介して蓋側ケース部に確実に伝熱させて外部に放熱させることができる。
【００６０】
蓋側ケース部の側壁部の内壁面に、はね板が設けられ、蓋側ケース部と基部ケース部との側壁部同士の嵌合状態において、蓋側ケース部の側壁部のはね板は、弾性力を利用して、基部ケース部の側壁部を押圧して接触するものにあっても、その蓋側ケース部のはね板によって、蓋側ケース部と基部ケース部とを確実に、電気的および熱的に接続させることができることから、上記同様の効果を得ることができる。
【００６１】
はね板の回路基板表面押圧部よりも先端側部位が、回路基板の端面から裏面に回り込む形態に曲げ加工され、当該はね板の先端側部位が回路基板支持用突出部として機能する構成のものにあっては、はね板と別に回路基板支持用突出部を設けなくて済むので、ケースの形態を簡素化することができる。また、ケースの製造工程の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例のパッケージモジュールを説明するための図である。
【図２】第１実施形態例のパッケージモジュールのケースに内蔵される回路基板の一構成例を模式的に示したモデル図である。
【図３】第２実施形態例を説明するための図である。
【図４】その他の実施形態例を説明するためのモデル図である。
【図５】さらに別のその他の実施形態例を説明するためのモデル図である。
【図６】回路基板支持用突出部のその他の例を説明するための図である。
【図７】光送受信モジュールの一例を示すモデル図である。
【符号の説明】
１ パッケージモジュール
２ 回路基板
３ ケース
４ 蓋側ケース部
５ 基部ケース部
１３ グランドパターン
２３ 回路基板支持用突出部
２４，２７ はね板
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板をケース内に収容して成るパッケージモジュールに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図７にはパッケージモジュールの一例が模式的な断面図により示されている（特許文献１参照）。このパッケージモジュールは光送受信モジュールであり、この光送受信モジュール３０では、回路基板３１がケース３２の内部に収容配置されている。
【０００３】
回路基板３１には電子部品３３が搭載され、また、配線パターン（図示せず）等が形成されて回路が構成されている。この回路基板３１はグランド層を含む多層基板となっており、当該回路基板３１には表面側から裏面側に貫通する孔部３４が設けられ、当該孔部３４の内壁面には導体膜３５が形成されている。ケース３２の壁部に形成された貫通孔３６を通してケース３２の外部から内部に向けてピン３７が挿通され、さらに、そのピン３７の先端側はケース内部に収容されている回路基板３１の孔部３４に挿通されている。このピン３７と回路基板３１ははんだにより固定されている。また、ピン３７には突出部３８が形成されており、当該突出部３８はケース３２の表面に係止している。
【０００４】
このピン３７の突出部３８の係止と、ピン３７と回路基板３１のはんだ付けとにより、回路基板３１はケース３２に固定されている。また、ピン３７を外部のグランドに接地することにより、回路基板３１のグランド層が孔部３４の導体膜３５とピン３７を介してグランドに接地される。
【０００５】
【特許文献１】
実開平２−１１８９６９号公報
【特許文献２】
特開平９−２７０７４７号公報
【特許文献３】
特開２０００−１５１１７３号公報
【特許文献４】
特開平９−１８１４６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す光送受信モジュール３０において、回路基板３１をケース３２の内部に収容固定する工程では、例えば、回路基板３１をケース３２の内部に収容し、回路基板３１の孔部３４と、ケース３２の貫通孔３６とを位置合わせする。そして、ケース３２の外部から貫通孔３６および孔部３４にピン３７を突出部３８がケース３２の表面に係止するまで挿入する。その後、その状態を維持したまま、ピン３７を回路基板３１にはんだ付けして、回路基板３１をケース３２に固定する。
【０００７】
このような回路基板３１のケース３２への収容固定の作業は自動化が非常に難しく、製造効率の向上が限られてしまうという問題がある。また、回路基板３１は、はんだによってケース３２に固定されており、その回路基板３１のはんだ付け部分は位置が固定されているために、回路基板３１が熱膨張したときに、その回路基板３１の熱膨張による基板の伸びを逃がすことができずに、回路基板３１の一部が撓んでしまう。その回路基板３１の撓みによって、例えば、回路基板３１と電子部品３３との接合部分（例えばはんだ接合部分）が損傷してしまうという問題が発生する虞がある。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、回路基板をケースに取り付ける作業の自動化が容易であり、また、回路基板の熱膨張に因る撓みを逃がすことができる構成を備えたパッケージモジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、回路基板がケース内に収容されて成るパッケージモジュールにおいて、ケースの内部には、回路基板裏面に当接して回路基板をケースの底壁部に対して浮いた状態で支持する回路基板支持用突出部が設けられると共に、ケースの両側の対向する側壁部にはケース内側に突出するはね板が設けられており、このはね板は、ケースの回路基板収容入口側から底壁部側に向かうに従って側壁部からケース内側に離れる方向の傾きを持たせた内向き斜面部位と、この内向き斜面部位の下端側から側壁部に戻る方向に傾けた外向き斜面部位とを有し、その外向き斜面部位は、前記回路基板支持用突出部に支持されている回路基板の表面を弾性力を利用して押圧する回路基板表面押圧部と成しており、当該回路基板表面押圧部と前記回路基板支持用突出部とによって、回路基板が表裏両面側から挟持されてケースに固定されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１には、第１実施形態例のパッケージモジュールが分解状態により示されている。このパッケージモジュール１は、回路基板２と、当該回路基板２を収容するためのケース３を構成する蓋側ケース部４および基部ケース部５と、アダプタ６とを有して構成されている。
【００１２】
この第１実施形態例のパッケージモジュール１は光通信用モジュールであり、回路基板２には、図２に示されるように、後述する光モジュール（サブモジュール）１０が搭載されると共に、ＩＣ部品や抵抗素子やコンデンサ素子などの回路部品１１が搭載されている。また、回路基板２には、光モジュール１０と回路部品１１間や、回路部品１１同士を接続するための配線パターン１２などが形成されて回路が構成されている。さらに、この第１実施形態例では、回路基板２の表面の少なくとも端縁部分にグランドパターン１３が形成されている。さらにまた、回路基板２には、当該回路基板２に形成されている回路とパッケージモジュール１の外部とを電気的に接続させるための端子ピン１４が取り付けられている。グランドパターン１３は、例えば、端子ピン１４を介して、外部のグランドに接地することができる構成となっている。
【００１３】
光モジュール１０は、ケース１５の内部に、光を電気に変換する変換部と、電気を光に変換する変換部とのうちの少なくとも一方の変換部を収容配置したものである。つまり、光モジュール１０のケース１５の内部には、発光素子（例えばレーザダイオード（ＬＤ））と受光素子（例えばフォトダイオード（ＰＤ））とのうちの少なくとも一方（図示せず）が配設されている。また、ケース１５には当該ケース１５の外側から内側に貫通する貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔にはフェルール１６が挿通され当該フェルール１６はケース１５に固定されている。フェルール１６には貫通孔（図示せず）が設けられ、当該貫通孔には光ファイバ１７が挿通され当該光ファイバ１７の先端がケース１５の内部に露出している。この光ファイバ１７の先端は、当該光ファイバ１７と、発光素子又は受光素子とが設定の良好な光結合状態となるように調整されて配置されている。
【００１４】
光モジュール１０においては、例えば、受光素子が設けられている場合には、光ファイバ１７の先端から光が出射されると、その出射光が受光素子に入射して、受光素子は、その入射光に応じた電気信号を出力する。つまり、光信号が電気信号に変換される。また、発光素子が設けられている場合には、電気信号に応じて発光素子が発光すると、その放射光が光ファイバ１７の先端から光ファイバ内部に入射し光ファイバ１７を伝搬する。つまり、電気信号が光信号に変換される。
【００１５】
このような光モジュール１０が設けられる回路基板２には、回路部品１１として、例えば、光モジュール１０に内蔵されている発光素子の動作状態を制御するためのＩＣ部品や、受光素子から出力された電気信号を増幅するアンプなどが搭載される。なお、もちろん、それ以外の電子部品も回路部品１１として、回路基板２に搭載される場合がある。回路基板２に搭載される回路部品１１は、特に限定されるものではなく、必要に応じて、適宜選択されるものである。
【００１６】
パッケージモジュール１のアダプタ６は、パッケージモジュール１に接続する光コネクタと嵌合する態様を有している。また、アダプタ６には、回路基板２上の光モジュール１０から引き出されたフェルール１６が固定される。つまり、光ファイバ１７の端部がアダプタ６に固定される。当該アダプタ６は、光コネクタが嵌合接続することにより、その光コネクタに固定されている光ファイバと、光ファイバ１７とが光結合する構成となっている。なお、アダプタ６に嵌合可能な光コネクタの例を挙げれば、例えば、ＳＣコネクタと呼ばれるものや、ＭＵコネクタと呼ばれるものや、ＬＣコネクタと呼ばれるもの等がある。
【００１７】
この第１実施形態例では、ケース３は、図１に示されるような蓋側ケース部４と基部ケース部５を有して構成されている。蓋側ケース部４は、回路基板２の表面に対向する頂壁部４Ａと、この頂壁部４Ａに立設する側壁部４Ｂとを有して構成されている。また、基部ケース部５は、回路基板２の裏面に対向する底壁部５Ａと、この底壁部５Ａに立設する側壁部５Ｂとを有して構成されている。それら蓋側ケース部４と基部ケース部５は導体により構成されており、蓋側ケース部４の側壁部４Ａを基部ケース部５の側壁部５Ｂの外側面に沿わせて嵌合させることで蓋側ケース部４と基部ケース部５を組み合わせてケース３と成す。なお、図１の例では、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂには開口部２０が設けられ、また、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂ同士が嵌合した際に側壁部４Ｂの開口部２０の形成位置に対応する側壁部５Ｂ部分には突出部２１が形成されている。蓋側ケース部４と基部ケース部５が嵌め合うことにより、側壁部５Ｂの突出部２１が側壁部４Ｂの開口部２０に嵌って抜け止め状態となり、蓋側ケース部４と基部ケース部５の嵌合状態が維持される。
【００１８】
基部ケース部５の側壁部５Ｂにはケース内側に向けて突出する回路基板支持用突出部２３が形成されている。この第１実施形態例では、その回路基板支持用突出部２３は側壁部５Ｂの一部の先端側を折り曲げて作製されている。図１（ｃ）の断面図に示すように、回路基板支持用突出部２３は、その上面が回路基板２の裏面に当接して回路基板２を基部ケース部５の底壁部５Ａに対して浮いた状態で支持する。
【００１９】
この第１実施形態例では、回路基板支持用突出部２３は複数箇所に点在配置されている。つまり、図１では後ろ側に配置されている側壁部５Ｂ部分において、左右両側の側端部に、それぞれ、回路基板支持用突出部２３（２３ａ，２３ｂ）が形成されている。また、図１では右側に配置されている側壁部５Ｂ部分と、左側に配置されている側壁部５Ｂ部分とのそれぞれに回路基板支持用突出部２３（２３ｃ，２３ｄ）が形成されている。その右側の回路基板支持用突出部２３ｃと、左側の回路基板支持用突出部２３ｄとは、対向し合う位置に配置されている。この第１実施形態例では、回路基板支持用突出部２３による回路基板２の支持を安定化させるために、回路基板支持用突出部２３ａ，２３ｂは、支持する回路基板２の長手方向の中心線に対して対称的な位置にそれぞれ配設されると共に、回路基板支持用突出部２３ｃ，２３ｄも同様に、支持する回路基板２の長手方向の中心線に対して対称的な位置にそれぞれ配設されている。
【００２０】
また、この第１実施形態例では、複数の回路基板支持用突出部２３によって、回路基板２が基部ケース部５の底壁部５Ａと平行な状態で支持されるように、複数の回路基板支持用突出部２３の上面の高さ位置が揃えられている。つまり、それら回路基板支持用突出部２３の上面は、底壁部５Ａと平行な同一平面上に配置形成されている。
【００２１】
基部ケース部５の側壁部５Ｂには、ケース内側に突出するはね板２４が形成されている。この第１実施形態例では、はね板２４は、左右両側の側壁部５Ｂ部分にそれぞれ、回路基板支持用突出部２３により支持されている回路基板２の長手方向の中心線に対して対称となる位置に配置されている。
【００２２】
それらはね板２４は、側壁部５Ｂを切り起こし加工して作製されるものであり、図１（ｂ）の断面図に示されるような内向き斜面部位２４Ａと、外向き斜面部位２４Ｂとを有して構成されている。
【００２３】
はね板２４の内向き斜面部位２４Ａは、回路基板２の収容入口側（側壁部５Ｂの上部側）から底壁部５Ａ側に向かうに従って側壁部５Ｂからケース内側に離れる方向（内向き）の傾きを備えている。また、外向き斜面部位２４Ｂは、内向き斜面部位２４Ａの下端側から側壁部５Ｂに戻る方向（外向き）に傾けられている。
【００２４】
この第１実施形態例では、はね板２４の内向き斜面部位２４Ａは、基端部分Ｋを固定部として、側壁部５Ｂに対する傾きを変化させることができるものである。この第１実施形態例では、左右両側のはね板２４の内向き斜面部位２４Ａ間の間隔は、回路基板２の幅よりも狭くなっているが、図１（ｂ）に示されるように、回路基板２の裏面を基部ケース部５の底壁部５Ａに向けて、基部ケース部５の収容入口側（上方側）から回路基板２を基部ケース部５の内部に挿入していき回路基板２の端面がはね板２４の内向き斜面部位２４Ａに当接しても、さらに、回路基板２を押し込むことにより、その回路基板２から内向き斜面部位２４Ａへの押圧力によって、左右両側の内向き斜面部位２４Ａ間の間隔を広げる方向に内向き斜面部位２４Ａの傾きが変化して回路基板２を底壁部５Ａ側に押し進めることができる。
【００２５】
また、図１（ｃ）の断面図に示されるように、回路基板２が回路基板支持用突出部２３に支持されている状態で、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂは、その回路基板２の表面を弾性力を利用して押圧する構成となっている。つまり、当該外向き斜面部位２４Ｂは、回路基板表面押圧部として機能する。この第１実施形態例では、その外向き斜面部位２４Ｂが回路基板２の表面のグランドパターン１３に押圧接触するように、はね板２４とグランドパターン１３は関連づけられて、それらの形成位置が設定されている。
【００２６】
このようなはね板２４と、回路基板支持用突出部２３とによって、回路基板２は表裏両側から挟持されてケース３（基部ケース部５）に固定される。なお、基部ケース部５には、回路基板２に取り付けられている端子ピン１４をケース内部から外側に突き出すための開口部２６が形成されている。
【００２７】
この第１実施形態例のパッケージモジュール１は上記のように構成されている。このため、パッケージモジュール１の組み立て工程において、回路基板２を基部ケース部５の上方側から底壁部５Ａ側に向けてケース内部に挿入し押し込むだけで、回路基板２を基部ケース部５に固定させることができる。つまり、この第１実施形態例の構成を備えることによって、回路基板２の基部ケース部５への取り付けの自動化が容易となる。
【００２８】
また、この第１実施形態例では、弾性力を利用して回路基板２を表裏両側から挟持して基部ケース部５に固定する構成であり、回路基板２が熱膨張した際に、その膨張に因る基板の撓みを逃がすことができる構造となっている。このため、熱膨張に起因した回路基板２の撓み変形を防止することができる。この第１実施形態例では、回路基板２には、光ファイバ１７と、受光素子又は発光素子との光結合部が配置されており、回路基板２が僅かに撓み変形しただけで、それら光ファイバ１７と、素子との光軸がずれて光結合状態が悪化してしまう虞がある。これに対して、この第１実施形態例では、熱膨張に起因した回路基板２の撓み変形を防止することができるので、そのような回路基板２の熱膨張に起因した光結合状態の悪化を回避することができる。
【００２９】
さらに、この第１実施形態例では、回路基板２の表面に形成されているグランドパターン１３は例えば回路基板２の端子ピン１４を介して外部のグランドに接地されるものである。はね板２４はグランドパターン１３に押圧接触するので、このはね板２４とグランドパターン１３の押圧接触により、はね板２４を通して基部ケース部５全体がグランド電位となる。また、基部ケース部５と蓋側ケース部４の嵌合によって、蓋側ケース部４は基部ケース部５に接触する部位を有しているので、その接触部位を介して蓋側ケース部４もグランド電位を持つものとなる。これにより、蓋側ケース部４と基部ケース部５から成るケース３は、電磁波シールド部として効果的に機能することができる。
【００３０】
さらにまた、この第１実施形態例では、蓋側ケース部４と、基部ケース部５と、はね板２４とは導体により形成されており、熱伝導が良いものであることから、回路基板２に形成されている回路から発生した熱は、グランドパターン１３とはね板２４の押圧接触部分から蓋側ケース部４と基部ケース部５に伝熱され外部に放出することができる。つまり、蓋側ケース部４および基部ケース部５を放熱部として機能させることができる。
【００３１】
上記のように、この第１実施形態例の構成を備えることによって、回路基板２の熱膨張に起因した光結合状態の悪化防止効果と、ケース３による電磁波シールド効果および放熱の促進効果とによって、パッケージモジュール１への環境変動の悪影響が軽減されて、回路基板２の回路動作のより一層の安定化を図ることができる。したがって、パッケージモジュール１の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３３】
この第２実施形態例では、図３（ａ）の断面図に示されるように、はね板２４の外向き斜面部位（回路基板表面押圧部）２４Ｂが回路基板２の表面を押圧しているときに、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂの先端側が基部ケース部５の側壁部５Ｂよりも外側に食み出す構成となっている。
【００３４】
そのはね板２４の外側への食み出し量は、図３（ｂ）の断面図に示されるように、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂが当該はね板２４の食み出し部分を押圧しながら蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂが嵌合できるように設定されている。
【００３５】
このため、蓋側ケース部４と基部ケース部５が組み合わされることにより、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂが、はね板２４の外側への食み出し部分を押圧する。この押圧力ははね板２４から、回路基板支持用突出部２３に支持されている回路基板２に作用する。これにより、回路基板２には、はね板２４自体からの押圧力に加えて、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂからの押圧力が加えられることになり、第１実施形態例の構成よりも強い押圧力をはね板２４から回路基板２に作用させることができる。つまり、回路基板２をケース３（基部ケース部５）に固定させる力を強めることができる。
【００３６】
ところで、外向き斜面部位２４Ｂの先端部が、外向きの状態のまま、基部ケース部５の側壁部５Ｂの外側に食み出す形態としてもよいが、そのような形態にすると、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂを嵌合する際に、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂの先端角部が蓋側ケース部４の側壁部４Ｂに局所的に当接することになり、その外向き斜面部位２４Ｂの先端角部から側壁部４Ｂの局所的な当接部分に大きな力が作用する。これに起因して蓋側ケース部４と基部ケース部５の嵌合作業に大きな力を要する等の問題が発生する虞がある。
【００３７】
このことを考慮して、この第２実施形態例では、はね板２４の外向き斜面部位２４Ｂの先端部分を内向きに曲げ加工し、その曲げ部が基部ケース部５の側壁部５Ｂの外側に食み出す構成としている。これにより、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂを嵌合する際に、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂには、はね板２４の曲面部分が当接することになり、側壁部４Ｂとはね板２４との当接面積が増加する結果、はね板２４から側壁部４Ｂへの作用力を分散することができて、例えば、蓋側ケース部４と基部ケース部５の嵌合作業を容易にすることができる。
【００３８】
なお、この発明は第１や第２の各実施形態例の構成に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１や第２の各実施形態例の構成に加えて、図４の断面図に示されるように、蓋側ケース部４の側壁部４Ｂの内壁面に、はね板２７を設ける構成としてもよい。そのはね板２７は、側壁部４Ｂの先端側から頂壁部４Ａ側に向かうに従ってケース内側に離れる方向の傾きを持つものである。このはね板２７は、蓋側ケース部４と基部ケース部５の側壁部４Ｂ，５Ｂを嵌合したときに、弾性力を利用して基部ケース部５の側壁部５Ｂを押圧する構成となっている。そのはね板２７による基部ケース部５の側壁部５Ｂへの押圧接触によって、例えばはね板２７を導体で構成することにより、蓋側ケース部４と基部ケース部５を確実に導通することができて、回路基板２側から基部ケース部５を介して蓋側ケース部４をより確実にグランド電位とすることができる。これにより、蓋側ケース部４による電磁波シールド効果の信頼性を高めることができる。また、放熱効果も高めることができる。
【００３９】
また、第１や第２の各実施形態例では、回路基板支持用突出部２３は、はね板２４とは別体であったが、例えば、はね板２４を図５の断面図に示されるような形態とすることによって、はね板２４の一部を回路基板支持用突出部として機能させてもよい。このような場合には、第１や第２の各実施形態例に示した回路基板支持用突出部２３を省略してもよい。つまり、図５に示すはね板２４は、回路基板表面押圧部として機能する部分よりも先端側の部位が、回路基板２の端面から裏面に回り込む形態に曲げ加工され、当該はね板２４の先端側部位は回路基板２の裏面に当接する態様となっている。その回路基板２の裏面に当接するはね板２４の部分Ｚが回路基板支持用突出部として機能する。
【００４０】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、蓋側ケース部４と基部ケース部５とはね板２４は、導体により構成されていたが、例えば、それらは樹脂等の絶縁体により構成され、その表面全体が導体によりコーティングされている構成としてもよい。
【００４１】
さらに、はね板２４は、基部ケース部５の側壁部５Ｂの切り起こし加工により作製されるものであったが、例えば、側壁部５Ｂとは別体のはね板２４を、側壁部５Ｂに例えば溶接などによって接合する構成としてもよい。また回路基板支持用突出部２３に関しても同様に、第１や第２の各実施形態例では回路基板支持用突出部２３は基部ケース部５の側壁部５Ｂの折り曲げ加工により作製されていたが、例えば、回路基板支持用突出部２３を基部ケース部５に溶接などによって接合する構成としてもよい。このように回路基板支持用突出部２３が基部ケース部５とは別部材により構成されている場合には、回路基板支持用突出部２３は絶縁体だけで構成してもよい。
【００４２】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、回路基板支持用突出部２３は、回路基板２の端縁部分だけに当接する構成であったが、例えば、左右両側の側壁部５Ｂを掛け渡すような形態の回路基板支持用突出部２３を設けてもよい。この場合には、例えば、回路基板２に形成されている回路の短絡トラブルを防止するために、回路基板支持用突出部２３は絶縁体により構成することがよい。
【００４３】
さらに、回路基板支持用突出部２３の配置位置は、第１や第２の各実施形態例に示した位置に限定されるものではなく、例えば、図６（ａ）の模式図に示されるように、はね板２４の配置位置を中心とした前後両側に対称的に回路基板支持用突出部２３を配置してもよい。さらに、図６（ｂ）の模式図に示されるように、はね板２４の下方側に回路基板支持用突出部２３を配置してもよい。さらに、第１や第２の各実施形態例では、回路基板２の長手方向の中心線に対して左右両側に対称的に回路基板支持用突出部２３が配置されていたが、回路基板２の左右両側に非対称に回路基板支持用突出部２３を配置してもよい。
【００４４】
さらに、回路基板支持用突出部２３は、基部ケース部５の側壁部５Ｂからケース内側に突出する構成であったが、例えば、図６（ｃ）に示されるように、基部ケース部５の底壁部５Ａから上側に突出する形態としてもよい。
【００４５】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、はね板２４が押圧する回路基板２の表面部分にグランドパターン１３が形成されていたが、例えば、基部ケース部５をグランドに接地する必要がない場合や、他の手段によって基部ケース部５がグランドに接地される場合には、はね板２４が押圧する回路基板２の表面部分にグランドパターン１３が形成されていなくともよい。換言すれば、はね板２４は、回路基板２の表面部分における絶縁体部分を押圧する構成としてもよい。
【００４６】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、光通信用モジュールを例にして説明したが、この発明は、回路基板がケース内に収容配置されているパッケージモジュールであれば適用することができるものであり、例えば、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）やデュプレクサ等の高周波回路が形成されている高周波回路モジュールにも適用することができる。また、例えば低周波電流や直流電流が通電する回路が形成されている回路基板がケースに収容されて成るモジュールにも、本発明は適用することができるものである。
【００４７】
【発明の効果】
この発明によれば、ケースの内部に回路基板を支持する回路基板支持用突出部が設けられると共に、ケースの両側の対向する側壁部にはケース内側に突出するはね板が設けられており、はね板と回路基板支持用突出部によって、回路基板を表裏両側から挟持してケースに固定する構成とする。そのはね板は、ケースの回路基板収容入口側から底壁部側に向かうに従って側壁部からケース内側に離れる方向の傾きを持つ内向き斜面部位と、この内向き斜面部位の下端側から側壁部に戻る方向に傾けた外向き斜面部位とを有し、外向き斜面部位が弾性力を利用して回路基板の表面を押圧する回路基板表面押圧部と成している。
【００４８】
このような構成を有しているので、次に示すように回路基板をケースに収容することができる。例えば、まず、ケースの回路基板収容入口から回路基板を挿入し、ケース内部に入り込ませる。この後も、引き続き回路基板をケースの底壁部側に向けて挿入していくと、回路基板は、はね板の内向き斜面部位に当接するが、さらに回路基板にケースの底壁部側に向かう方向の力を加えていくことにより、回路基板がはね板の内向き斜面部位を押圧しはね板は側壁部側に向けて傾きが変化する。このため、回路基板はケースの底壁部側に向けて押し進むことができる。その後、回路基板が回路基板支持用突出部に当接したときに、回路基板の押し込みを終了する。このとき、回路基板からはね板の内向き斜面部位への押圧は解除されてはね板の傾きは回復しており、これにより、はね板の外向き斜面部位が回路基板の表面を押圧する。したがって、はね板の外向き斜面部位と回路基板支持用突出部によって、弾性力を利用して、回路基板が表裏両面側から挟持されて固定される。
【００４９】
このように、回路基板をケースの回路基板収容入口側からケース内部に挿入し、当該回路基板を回路基板支持用突出部に当接するまで押し込むだけで、非常に簡単に回路基板をケースに取り付け固定することができる。よって、回路基板のケースへの取り付け作業の自動化が容易となる。
【００５０】
また、回路基板を表裏両面側から弾性力を利用して挟持固定する構成であるために、何らかの原因によって、回路基板をケースから取り外さなければならないときに、その取り外し作業が容易である。
【００５１】
さらに、回路基板を表裏両面側から弾性力を利用して挟持固定する構成であるために、例えば、回路基板が熱膨張した際に、その膨張による基板の伸びを逃がすことができて熱膨張に起因した回路基板の撓みを防止することができる。回路基板が撓んでしまうと、その撓みに起因して例えば電子部品と回路基板間の接合が損傷し、これにより、電子部品が回路基板から外れてしまうという問題が発生する虞があるが、この発明では、熱膨張に起因した回路基板の撓みを防止できるので、そのような回路基板の撓みに因る問題を回避することができる。特に、パッケージモジュールが光通信用モジュールである場合には、そのような回路基板の撓みは問題となる。つまり、光通信用モジュールは、光ファイバと、発光素子あるいは受光素子との光結合部分が回路基板上に配置されており、回路基板が僅かでも撓んでしまうと、その光結合状態が悪化してしまう虞がある。これに対して、この発明の構成を備えることにより、そのような熱膨張に因る回路基板の撓みに起因した光結合状態の悪化を防止することができて、光通信用モジュールの信頼性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、この発明では、回路基板支持用突出部は、回路基板をケースの底壁部に対して浮いた状態で支持するので、回路基板の裏面とケースの底壁部との間に空間が形成されることになり、これにより、回路基板の裏面にも電子部品などを搭載することができる。このことから、回路基板の裏面も有効に利用することができることとなり、これにより、回路基板を小型化することができ、これに伴いパッケージモジュールの小型化を図ることができる。
【００５３】
さらに、はね板の外向き斜面部位が回路基板の表面を押圧するので、つまり、はね板は、面でもって回路基板の表面を押圧するので、はね板と回路基板表面との接触面積を増加させることができる。これにより、回路基板の挟持力を強めることができるし、また、回路基板の局所的な部分に力が作用して回路基板が撓んで前記したような問題が発生してしまうことを回避することができる。
【００５４】
はね板の少なくとも表面部分と、ケースの少なくとも表面部分とが導体により形成されており、回路基板の表面には、少なくともはね板の回路基板表面押圧部が押圧する部分に、グランドパターンが形成されているものにあっては、はね板の回路基板表面押圧部と回路基板のグランドパターンとの押圧接触によって、ケース表面は、はね板と回路基板のグランドパターンを介してグランドに接地することができる。これにより、ケースは、電磁波シールド部として機能することができる。例えば、パッケージモジュールを構成する回路基板に高周波回路が形成されている高周波回路モジュールや光通信用モジュールの場合には、ケースによって、外部からケース内部の高周波回路に侵入する電磁波をカットできるので、回路動作の安定化を図ることができる。
【００５５】
また上記同様に、回路基板の回路から発生した熱を回路基板のグランドパターンからはね板を介してケースの表面に伝熱することができるので、熱をケース表面から放熱させることが可能である。これにより、回路基板の回路の温度上昇を抑制することができて、熱による回路動作不良を回避することができて、回路動作の信頼性を高めることができる。
【００５６】
はね板は、回路基板の配置領域の両側に間隔を介して配置されると共に、回路基板支持用突出部も回路基板の配置領域の両側に間隔を介して配置されているものにあっては、回路基板を安定的に固定することができる。
【００５７】
はね板がケースの側壁部の切り起こし加工により作製されているものにあっては、はね板を容易に作製することができ、パッケージモジュールの製造効率を高めることができる。
【００５８】
ケースは、基部ケース部と蓋側ケース部の側壁部同士を嵌合して組み合わせる構成とし、基部ケース部の側壁部に設けられているはね板は、その回路基板表面押圧部よりも先端側の部位が、基部ケース部の側壁部よりも外側に食み出す形態と成し、基部ケース部と蓋側ケース部が嵌め合った状態において、蓋側ケース部の側壁部が、はね板の先端側の食み出し部分を基部ケース部の内側に向けて押圧する構成のものにあっては、蓋側ケース部の側壁部が、はね板の先端側の食み出し部分を基部ケース部の内側に向けて押圧することによって、その押圧力がはね板から回路基板に作用してはね板による回路基板の押圧力を強めることができる。したがって、回路基板を挟持固定する力が強くなり、回路基板をより強固にケースに取り付けることができる。
【００５９】
また、はね板と、蓋側ケース部の側壁部とが押圧接触することによって、例えば、はね板を介して、基部ケース部と蓋側ケース部を確実に電気的および熱的に接続させることができる。これにより、例えば、回路基板のグランドパターンとはね板を介して基部ケース部だけでなく蓋側ケース部も確実にグランドに接地させることができて、蓋側ケース部および基部ケース部を電磁波シールド部としてより確実に機能させることができる。また、回路基板の回路の発熱を同様にグランドパターンとはね板を介して蓋側ケース部に確実に伝熱させて外部に放熱させることができる。
【００６０】
蓋側ケース部の側壁部の内壁面に、はね板が設けられ、蓋側ケース部と基部ケース部との側壁部同士の嵌合状態において、蓋側ケース部の側壁部のはね板は、弾性力を利用して、基部ケース部の側壁部を押圧して接触するものにあっても、その蓋側ケース部のはね板によって、蓋側ケース部と基部ケース部とを確実に、電気的および熱的に接続させることができることから、上記同様の効果を得ることができる。
【００６１】
はね板の回路基板表面押圧部よりも先端側部位が、回路基板の端面から裏面に回り込む形態に曲げ加工され、当該はね板の先端側部位が回路基板支持用突出部として機能する構成のものにあっては、はね板と別に回路基板支持用突出部を設けなくて済むので、ケースの形態を簡素化することができる。また、ケースの製造工程の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例のパッケージモジュールを説明するための図である。
【図２】第１実施形態例のパッケージモジュールのケースに内蔵される回路基板の一構成例を模式的に示したモデル図である。
【図３】第２実施形態例を説明するための図である。
【図４】その他の実施形態例を説明するためのモデル図である。
【図５】さらに別のその他の実施形態例を説明するためのモデル図である。
【図６】回路基板支持用突出部のその他の例を説明するための図である。
【図７】光送受信モジュールの一例を示すモデル図である。
【符号の説明】
１ パッケージモジュール
２ 回路基板
３ ケース
４ 蓋側ケース部
５ 基部ケース部
１３ グランドパターン
２３ 回路基板支持用突出部
２４，２７ はね板
Claims (9)
- 回路基板がケース内に収容されて成るパッケージモジュールにおいて、ケースの内部には、回路基板裏面に当接して回路基板をケースの底壁部に対して浮いた状態で支持する回路基板支持用突出部が設けられると共に、ケースの両側の対向する側壁部にはケース内側に突出するはね板が設けられており、このはね板は、ケースの回路基板収容入口側から底壁部側に向かうに従って側壁部からケース内側に離れる方向の傾きを持たせた内向き斜面部位と、この内向き斜面部位の下端側から側壁部に戻る方向に傾けた外向き斜面部位とを有し、その外向き斜面部位は、前記回路基板支持用突出部に支持されている回路基板の表面を弾性力を利用して押圧する回路基板表面押圧部と成しており、当該回路基板表面押圧部と前記回路基板支持用突出部とによって、回路基板が表裏両面側から挟持されてケースに固定されていることを特徴とするパッケージモジュール。
- はね板の少なくとも表面部分と、ケースの少なくとも表面部分とは導体により形成されている構成と成し、また、回路基板の表面には、少なくともはね板の回路基板表面押圧部が押圧する部分に、グランドパターンが形成されており、はね板の回路基板表面押圧部と回路基板のグランドパターンとの押圧接触によって、ケース表面はグランドに接地されて電磁波シールド部として機能すると共に、回路基板に形成されている回路から発生した熱を外部に放出する放熱部としても機能することを特徴とする請求項１記載のパッケージモジュール。
- はね板は、回路基板の配置領域の両側に間隔を介して配置されると共に、回路基板支持用突出部も回路基板の配置領域の両側に間隔を介して配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパッケージモジュール。
- はね板は側壁部の切り起こし加工により作製されていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のパッケージモジュール。
- ケースは、回路基板の裏面に対向する底壁部と、この底壁部に立設して回路基板支持用突出部およびはね板が設けられている側壁部とを備えた基部ケース部を有すると共に、回路基板の表面に間隔を介して対向する頂壁部と、基部ケース部の側壁部の外側面に沿って配置される側壁部とを備えた蓋側ケース部を有し、当該基部ケース部と蓋側ケース部は側壁部同士を嵌合して組み合わされる構成と成しており、基部ケース部の側壁部の切り起こし加工によるはね板は、当該はね板の回路基板表面押圧部が回路基板表面を押圧しているときに、回路基板表面押圧部よりも先端側の部分が基部ケース部の側壁部よりも外側に食み出す構成と成し、基部ケース部と蓋側ケース部が嵌め合った状態において、蓋側ケース部の側壁部が、はね板の先端側の食み出し部分を基部ケース部の内側に向けて押圧し当該押圧力がはね板から回路基板に作用してはね板による回路基板の押圧力を強めることを特徴とする請求項４記載のパッケージモジュール。
- はね板の回路基板表面押圧部よりも先端側部位は、回路基板の端面から裏面に回り込む形態に曲げ加工され、当該はね板の先端側部位は回路基板の裏面に当接する構成と成しており、側壁部に回路基板支持用突出部を設けるのに代えて、前記はね板の先端側部位が回路基板支持用突出部として機能することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載のパッケージモジュール。
- ケースは、回路基板の裏面に対向する底壁部と、この底壁部に立設して回路基板支持用突出部およびはね板が設けられている側壁部とを備えた基部ケース部を有すると共に、回路基板の表面に間隔を介して対向する頂壁部と、基部ケース部の側壁部の外側面に沿って配置される側壁部とを備えた蓋側ケース部を有し、当該基部ケース部と蓋側ケース部は側壁部同士を嵌合して組み合わされる構成と成しており、蓋側ケース部の側壁部の内壁面には、当該側壁部の先端側から頂壁部側に向かうに従って蓋側ケース部の側壁部からケース内側に離れる方向の傾きを持ったはね板が突出形成されており、蓋側ケース部と基部ケース部との側壁部同士の嵌合状態において、蓋側ケース部の側壁部のはね板は、弾性力を利用して、基部ケース部の側壁部を押圧して接触することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載のパッケージモジュール。
- 回路基板には高周波回路が形成されており、パッケージモジュールは、高周波回路モジュールであることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載のパッケージモジュール。
- 回路基板には発光素子と受光素子のうちの少なくとも一方の素子が設けられ、その素子に光結合する光ファイバの端部が回路基板に取り付けられており、パッケージモジュールは光通信用モジュールであることを特徴とする請求項８記載のパッケージモジュール。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20080204 |