CN113707729B - 光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光模块，其目的在于使高频信号稳定化。光模块(100)具有：一对引线(20A、20B)，其分别具有从第一面(12)突出的第一部分(24)和从第二面(14)突出的第二部分(26)；第一基板(28)，其形成有分别与第一部分(24)接合且长度相互不同的一对第一布线(30S、30L)作为第一差动传送线路；第二基板(36)，其形成有分别与第二部分(26)接合且长度相互不同的一对第二布线(38S、38L)作为第二差动传送线路；以及光电元件(42)。较长的第一布线(30L)经由一方的引线(20B)与较短的第二布线(38S)电连接。较短的第一布线(30S)经由另一引线(20A)与较长的第二布线(38L)电连接。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及光模块。
背景技术
已知在电信号和光信号之间进行转换的光模块。在专利文献1中，公开了能够在单端传送线路中进行高频信号的稳定的传递的构造。在专利文献2中公开了应用差动传送线路的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2018/219318号公报
专利文献2：日本特开2005-191088号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在差动传送线路中，通过向一对布线传送相位反转180°的信号，能够使高频信号稳定化。但是，若一对布线的长度不同，则相位偏移，因此高频信号不稳定。
本发明的目的在于使高频信号稳定化。
用于解决课题的方案
(1)本发明所涉及的光模块的特征在于，具有：导电性块，其具有第一面和第二面；一对引线，其以绝缘状态贯通所述导电性块，分别具有从所述第一面突出的第一部分和从所述第二面突出的第二部分；第一基板，其形成有分别与所述第一部分接合且长度相互不同的一对第一布线作为第一差动传送线路；第二基板，其形成有分别与所述第二部分接合且长度相互不同的一对第二布线作为第二差动传送线路；以及光电元件，其与所述一对第一布线电连接，用于将光信号和电信号从至少一方转换为另一方，所述一对第一布线中较长的一方经由所述一对引线中对应的一个，与所述一对第二布线中较短的一方电连接，所述一对第一布线中较短的一方经由所述一对引线中对应的另一个，与所述一对第二布线中较长的一方电连接。
根据本发明，较长的第一布线与较短的第二布线电连接，较短的第一布线与较长的第二布线电连接，因此能够抵消相位的偏差，由此能够使高频信号稳定化。
(2)根据(1)所述的光模块，其特征也可以是，所述第一基板的形成有所述一对第一布线的表面向与所述第一面交叉的方向扩展，所述第二基板的形成有所述一对第二布线的表面沿着所述第二面扩展。
(3)根据(2)所述的光模块，其特征也可以是，所述一对引线分别在第一方向上延伸，并在与所述第一方向交叉的第二方向上相邻排列，所述一对第一布线在所述第二方向上相邻排列，所述一对第二布线在与所述第一方向和所述第二方向均交叉的第三方向上从所述一对引线引出并弯曲，并在沿着所述第二方向的两个朝向中的一个朝向上延伸。
(4)根据(3)所述的光模块，其特征也可以是，所述两个朝向中的一个朝向是从所述一对第一布线的所述较短的一方朝向所述较长的一方的朝向。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的光模块，其特征也可以是，所述一对第一布线分别具有向相同朝向弯曲的第一弯曲部，所述第一弯曲部的位于外侧的一方较长，所述一对第二布线分别具有向相同朝向弯曲的第二弯曲部，所述第二弯曲部的位于外侧的一方较长。
(6)根据(5)所述的光模块，其特征也可以是，所述一对第二布线与和所述一对引线的接合部相邻地具有所述第二弯曲部。
(7)根据(6)所述的光模块，其特征也可以是，所述一对第二布线在所述一对引线延伸的方向上与所述第一基板重叠的位置具有所述第二弯曲部。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的光模块，其特征也可以是，还具有搭载基板，该搭载基板搭载有所述光电元件，所述第一基板在从所述第一面的中央部朝向端部的方向上偏置，所述搭载基板从所述第一面的所述中央部向接近所述第一基板的方向偏置。
(9)根据(8)所述的光模块，其特征也可以是，还具有：热电冷却器，其具有上表面和下表面，通过所述下表面固定于所述导电性块的所述第一面的所述中央部，在内部具有用于使热在所述上表面和所述下表面之间移动的珀尔帖元件；以及支承块，其固定于所述热电冷却器的所述上表面，且从所述第一面的所述中央部向接近所述第一基板的方向偏置，所述搭载基板搭载于所述支承块。
附图说明
图1是实施方式所涉及的光模块的侧视图。
图2是表示导电性块以及搭载于该导电性块的电子部件的立体图。
图3是从与图2相反的一侧表示导电性块及搭载于该导电性块的电子部件的立体图。
图4是一对引线及第二基板的俯视图。
图5是通过使用了三维电场解析工具的模拟而得到的表示参考例的频率特性的图。
图6是通过使用了三维电场解析工具的模拟而得到的表示本实施方式的频率特性的图。
图中：
10—导电块、12—第一面、14—第二面、16—贯通孔、18—基座部、20A—引线、20B—引线、22—绝缘材料、24—第一部分、26—第二部分、28—第一基板、30L—第一布线、30S—第一布线、32—填充材料、34L—第一弯曲部、34S—第一弯曲部、36—第二基板、38L—第二布线、38S—第二布线、40L—第二弯曲部、40S—第二弯曲部、42—光电元件、44—搭载基板、46—第一电极、48—第二电极、50—电极、52—热电冷却器、54—上表面、56—下表面、58—导电层、60—热敏电阻、62—支承块、100—光模块、102—印刷基板、D1—第一方向、D2—第二方向、D3—第三方向、L1—引线、L2—引线、W1—导线、W2—导线、W3—导线、W4—导线、W5—导线。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行具体且详细的说明。在全部附图中，标注相同的附图标记的构件具有相同或等同的功能，省略其重复的说明。另外，图形的大小并不一定与倍率一致。
图1是实施方式所涉及的光模块的侧视图。光模块100是TO-CAN(TransistorOutline-Can)型光模块，可以是具备发光元件的光发送子组件(TOSA：TransmitterOptical Sub-Assembly)、具备受光元件的光接收子组件(ROSA：Receiver Optical Sub-Assembly)、具备发光元件以及受光元件双方的双向模块(BOSA；Bidirectional OpticalSub-Assembly)中的任一种。光模块100具有导电性块10(例如孔眼)。
图2是表示导电性块10以及搭载于该导电性块10的电子部件的立体图。图3是表示从与图2相反的一侧表示导电性块10以及搭载于该导电性块10的电子部件的立体图。
导电性块10由金属等导电材料构成，具有第一面12及第二面14。导电性块10具有在第一面12与第二面14之间分别贯通的多个贯通孔16。导电性块10在第一面12具有一体的基座部18。基座部18向第一面12隆起。基座部18也由导电体构成。导电性块10与基准电位(例如接地)连接。
[一对引线]
光模块100具有一对引线20A、20B。一对引线20A、20B分别沿第一方向D1延伸。一对引线20A、20B分别在与第一方向D1交叉(例如正交)的第二方向D2上相邻排列。一对引线20A、20B分别以绝缘状态贯通导电性块10。例如，在导电性块10的贯通孔16中填充有玻璃等绝缘材料22。一对引线20A、20B分别具有从第一面12突出的第一部分24。一对引线20A、20B分别具有从第二面14突出的第二部分26。
[第一基板]
光模块100具有第一基板28(例如中继基板)。第一基板28搭载于基座部18上。在第一基板28上，以构成第一差动传送线路的方式形成有一对第一布线30S、30L。一对第一布线30S、30L分别与一对引线20A、20B的对应的一个第一部分24接合。在接合中，避免使用导线，而使用填充材料32(焊料、钎料)。
第一基板28的形成有一对第一布线30S、30L的表面向与第一面12交叉(例如正交)的方向(例如第一方向D1)扩展。第一基板28位于偏向从第一面12的中央部朝向端部的方向的位置。一对第一布线30S、30L在第二方向D2上相邻排列。一对第一布线30S、30L分别具有第一弯曲部34S、34L。一对第一布线30S、30L的第一弯曲部34S、34L向相同的朝向弯曲。由于位于外侧的第一弯曲部34L较长，因此一对第一布线30S、30L的长度相互不同。
[第二基板]
光模块100具有第二基板36(例如柔性基板(FPC))。第二基板36以与第二面14对置的方式配置。如图1所示，在第二基板36上连接有印刷基板(PCB)102。
在第二基板36上，以构成第二差动传送线路的方式形成有一对第二布线38S、38L。一对第二布线38S、38L分别与一对引线20A、20B的对应的一个第二部分26接合。第二基板36的形成有一对第二布线38S、38L的表面沿着第二面14扩展。
图4是一对引线20A、20B及第二基板36的俯视图。一对第二布线38S、38L分别从一对引线20B、20A中对应的一个引出。其引出方向是与第一方向D1及第二方向D2均交叉(例如正交)的第三方向D3。
一对第二布线38S、38L弯曲，具有第二弯曲部40S、40L。一对第二布线38S、38L与和对应的引线20B、20A的接合部邻接地分别具有第二弯曲部40S、40L。第二弯曲部40S、40L在一对引线20B、20A延伸的方向(第一方向D1)上位于与第一基板28重叠的位置(参照图2)。
一对第二布线38S、38L的第二弯曲部40S、40L向相同的朝向弯曲。由于位于外侧的第二弯曲部40L较长，因此一对第二布线38S、38L的长度相互不同。一对第二布线38S、38L从第二弯曲部40S、40L向沿着第二方向D2的两个朝向中的一个朝向延伸。两个朝向中的一个朝向例如是从较短的第一布线30S(对应的一个引线20A)朝向较长的第一布线30L(对应的另一个引线20B)的朝向。
[第一布线与第二布线的连接]
较长的第一布线30L经由一方的引线20B与较短的第二布线38S电连接。较短的第一布线30S经由另一引线20A与较长的第二布线38L电连接。由此，能够抵消差动信号的相位的偏差，使高频信号稳定化。
[光电元件]
光模块100具有用于将光信号和电信号从至少一方转换为另一方的光电元件42。光电元件42搭载于搭载基板44。搭载基板44在接近第一基板28的方向上，位于从第一面12的中央部偏置的位置。
搭载基板44具有第一电极46以及第二电极48。光电元件42的底面与第一电极46对置地电连接。位于光电元件42的上表面的焊盘通过导线W1与第二电极48电连接。第一电极46以及第二电极48分别通过一个或者多个导线W2与一对第一布线30S、30L中对应的一个电连接。由此，光电元件42与一对第一布线30S、30L电连接。
[热电冷却器]
光模块100具有热电冷却器52。热电冷却器52具有上表面54及下表面56。上表面54及下表面56由陶瓷等绝缘体构成。下表面56固定于导电性块10的第一面12。在固定中，也可以使用导热性的粘接剂。热电冷却器52在内部具有用于使热在上表面54及下表面56之间移动的未图示的珀尔帖元件。例如，上表面54成为吸热面，下表面56成为散热面，但可以相反地进行切换。热电冷却器52通过下表面56固定于导电性块10的第一面12的中央部。热电冷却器52的电极50通过导线W3与引线L1连接。
在热电冷却器52的上表面54上层叠有导电层58。导电层58成为基准电位平面(例如接地平面)。两个以上的导线W4将导电性块10的第一面12与导电层58连接。由此，导电层58的电位与导电性块10相同而稳定。热敏电阻60载置于导电层58并与其电连接，能够测定温度。热敏电阻60通过导线W5与引线L2连接，被施加电压。
[支承块]
光模块100具有支承块62。支承块62固定于热电冷却器52的上表面54(导电层58上)。支承块62在接近第一基板28的方向上位于从第一面12的中央部偏置的位置。搭载基板44搭载于支承块62。
图5是通过使用了三维电场解析工具的模拟而得到的表示参考例的频率特性的图。Sdd21表示差动信号的传送特性。Scd11表示反射回来的共模成分的反射特性。在参考例中，差动传送线路的一对布线的长度保持不同，差动信号的相位偏移。因此可知，噪声从差动模式被转换成共模，对信号质量造成影响。
图6是通过使用了三维电场解析工具的模拟而得到的表示本实施方式的频率特性的图。在本实施方式中，如上所述，抵消了差动信号的相位偏移。由此，与参考例相比，能够抑制向共模的转换，因此可知反射特性(Scd11)得到了改善。
本发明并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形。例如，在实施方式中说明的结构能够置换为实质上相同的结构、起到相同作用效果的结构或者能够实现相同目的的结构。

Claims (8)

1.一种光模块，其特征在于，具有：
导电性块，其具有第一面和第二面；
一对引线，其以绝缘状态贯通所述导电性块，分别具有从所述第一面突出的第一部分和从所述第二面突出的第二部分；
第一基板，其形成有分别与所述第一部分接合且长度相互不同的一对第一布线作为第一差动传送线路；
第二基板，其形成有分别与所述第二部分接合且长度相互不同的一对第二布线作为第二差动传送线路；以及
光电元件，其与所述一对第一布线电连接，用于将光信号和电信号从至少一方转换为另一方，
所述一对第一布线中较长的一方经由所述一对引线中对应的一个，与所述一对第二布线中较短的一方电连接，
所述一对第一布线中较短的一方经由所述一对引线中对应的另一个，与所述一对第二布线中较长的一方电连接，
所述第一基板的形成有所述一对第一布线的表面向与所述第一面交叉的方向扩展，
所述第二基板的形成有所述一对第二布线的表面沿着所述第二面扩展。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
所述一对引线分别在第一方向上延伸，并在与所述第一方向交叉的第二方向上相邻排列，
所述一对第一布线在所述第二方向上相邻排列，
所述一对第二布线在与所述第一方向和所述第二方向均交叉的第三方向上从所述一对引线引出并弯曲，并在沿着所述第二方向的两个朝向中的一个朝向上延伸。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
所述两个朝向中的一个朝向是从所述一对第一布线的所述较短的一方朝向所述较长的一方的朝向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块，其特征在于，
所述一对第一布线分别具有向相同朝向弯曲的第一弯曲部，所述第一弯曲部的位于外侧的一方较长，
所述一对第二布线分别具有向相同朝向弯曲的第二弯曲部，所述第二弯曲部的位于外侧的一方较长。
5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，
所述一对第二布线与和所述一对引线的接合部相邻地具有所述第二弯曲部。
6.一种光模块，其特征在于，具有：
导电性块，其具有第一面和第二面；
一对引线，其以绝缘状态贯通所述导电性块，分别具有从所述第一面突出的第一部分和从所述第二面突出的第二部分；
第一基板，其形成有分别与所述第一部分接合且长度相互不同的一对第一布线作为第一差动传送线路；
第二基板，其形成有分别与所述第二部分接合且长度相互不同的一对第二布线作为第二差动传送线路；以及
光电元件，其与所述一对第一布线电连接，用于将光信号和电信号从至少一方转换为另一方，
所述一对第一布线中较长的一方经由所述一对引线中对应的一个，与所述一对第二布线中较短的一方电连接，
所述一对第一布线中较短的一方经由所述一对引线中对应的另一个，与所述一对第二布线中较长的一方电连接，
所述一对第一布线分别具有向相同朝向弯曲的第一弯曲部，所述第一弯曲部的位于外侧的一方较长，
所述一对第二布线分别具有向相同朝向弯曲的第二弯曲部，所述第二弯曲部的位于外侧的一方较长，
所述一对第二布线与和所述一对引线的接合部相邻地具有所述第二弯曲部，
所述一对第二布线在所述一对引线延伸的方向上与所述第一基板重叠的位置具有所述第二弯曲部。
7.一种光模块，其特征在于，具有：
导电性块，其具有第一面和第二面；
一对引线，其以绝缘状态贯通所述导电性块，分别具有从所述第一面突出的第一部分和从所述第二面突出的第二部分；
第一基板，其形成有分别与所述第一部分接合且长度相互不同的一对第一布线作为第一差动传送线路；
第二基板，其形成有分别与所述第二部分接合且长度相互不同的一对第二布线作为第二差动传送线路；以及
光电元件，其与所述一对第一布线电连接，用于将光信号和电信号从至少一方转换为另一方，
所述一对第一布线中较长的一方经由所述一对引线中对应的一个，与所述一对第二布线中较短的一方电连接，
所述一对第一布线中较短的一方经由所述一对引线中对应的另一个，与所述一对第二布线中较长的一方电连接，
还具有搭载基板，该搭载基板搭载有所述光电元件，
所述第一基板在从所述第一面的中央部朝向端部的方向上偏置，
所述搭载基板从所述第一面的所述中央部向接近所述第一基板的方向偏置。
8.一种光模块，其特征在于，具有：
导电性块，其具有第一面和第二面；
一对引线，其以绝缘状态贯通所述导电性块，分别具有从所述第一面突出的第一部分和从所述第二面突出的第二部分；
第一基板，其形成有分别与所述第一部分接合且长度相互不同的一对第一布线作为第一差动传送线路；
第二基板，其形成有分别与所述第二部分接合且长度相互不同的一对第二布线作为第二差动传送线路；
光电元件，其与所述一对第一布线电连接，用于将光信号和电信号从至少一方转换为另一方；
搭载基板，其搭载有所述光电元件；
热电冷却器，其具有上表面和下表面，通过所述下表面固定于所述导电性块的所述第一面的中央部，在内部具有用于使热在所述上表面和所述下表面之间移动的珀尔帖元件；以及
支承块，其固定于所述热电冷却器的所述上表面，且从所述第一面的所述中央部向接近所述第一基板的方向偏置，
所述一对第一布线中较长的一方经由所述一对引线中对应的一个，与所述一对第二布线中较短的一方电连接，
所述一对第一布线中较短的一方经由所述一对引线中对应的另一个，与所述一对第二布线中较长的一方电连接，
所述第一基板在从所述第一面的所述中央部朝向端部的方向上偏置，
所述搭载基板从所述第一面的所述中央部向接近所述第一基板的方向偏置，
所述搭载基板搭载于所述支承块。
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