JP2002216934A - ヒータモジュール及び光導波路モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立作業の効率化を図ることが可能な構造を
有すると共に、小型化を実現することが可能なヒータモ
ジュール及びこれを備えた光導波路モジュールを提供す
る。 【解決手段】 本発明に係るヒータモジュール２０は、
発熱回路２７を含む電気絶縁性の絶縁基板２５を有する
ヒータ２３と、ヒータ２３へ給電を行うための給電ピン
２１と、を備え、ヒータ２３の絶縁基板２５の主面上に
は、発熱回路２７に給電するための電極２９が設けられ
ており、電極２９と給電ピン２１とは互いに対向配置さ
れて接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路素子の温
度調節を行うためのヒータモジュール及びこれを備えた
光導波路モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】光導波路モジュールにおいては、光導波
路素子内部における温度均一性が要求される。これは、
光導波路素子内部の温度分布が大きいと、素子基板の場
所場所によって基板の屈折率が変化し、さらには基板の
熱膨張差によって光導波路の寸法が変化することによっ
て波長選択性やスイッチング特性に支障を来してしまう
からである。そのため、従来から、光導波路モジュール
に備えられた光導波路素子の温度調整用デバイスとし
て、ペルチェ素子及びヒータモジュールが利用されてい
る。また、光導波路モジュールでは、外部機器との光信
号の伝達に用いる光ファイバーをモジュールに引き込む
通路を形成する必要があるため、気密封止が困難であ
る。そして、気密にされていない状態では、湿度に弱い
ペルチェ素子の信頼性確保が困難であるため、光導波路
素子の温度調節は一般的にヒータモジュールによって行
われている。このヒータモジュールは、通電されること
で発熱する発熱回路（抵抗）を絶縁層の内部に有してお
り、発熱回路からの熱が絶縁層を介して光導波路素子に
伝達されるように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術には、次のような問題があった。すなわち、従
来のヒータモジュールでは、給電ピンとヒータとの電気
的な接続をリード線を介して行っていたため、リード線
を給電ピンに接続する工程と、リード線を介して給電ピ
ンと電気的に接続されたヒータを位置決めする工程とが
必要となる。ここで、通常、給電ピンの位置は光導波路
モジュールの寸法を小さくするために、ヒータの下面、
もしくはヒータの端部付近に設けられる。そのため、上
記した２つの工程の自動化が非常に困難であり、人手に
頼った工程にならざるを得ず、組立作業の効率化が図れ
ない。

【０００４】また、リード線を引き回すスペースが必要
であるため、その分だけモジュールの容積が増大してし
まう。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、組立作業の効率化を図ることが可能な構造を
有すると共に、小型化を実現することが可能なヒータモ
ジュール及びこれを備えた光導波路モジュールを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るヒータモジ
ュールは、発熱回路を含む電気絶縁性の絶縁基板を有す
るヒータと、ヒータへ給電を行うための給電ピンと、を
備え、ヒータの絶縁基板の主面上には、発熱回路に給電
するための電極が設けられており、電極と給電ピンとは
互いに対向配置されて接合されていることを特徴とす
る。

【０００７】このヒータモジュールは、ヒータの絶縁基
板の主面上に発熱回路に給電するための電極が設けられ
ており、電極と給電ピンとは互いに対向配置されて接合
されている。すなわち、従来のようにリード線を介する
ことなく電極と給電ピンとを直接接合する構成を有して
いるため、接合作業が単純化されて組立作業の効率化が
図られる。しかも、この接合作業の自動化は容易であ
り、接合作業を自動化することでより一層の作業の効率
化が図られる。また、給電ピンとヒータとの位置関係は
一義的に決定されているため、給電ピンに対してヒータ
を位置決めする必要がなく、光導波路モジュールの組立
の際においても組立作業の効率化が図られる。さらに、
このヒータモジュールでは従来のようにリード線を引き
回すスペースが不要であるため、光導波路モジュールの
小型化を図ることが可能となる。

【０００８】また本発明に係るヒータモジュールでは、
ヒータの電極が設けられている部位には、給電ピンが挿
入される穴が設けられており、穴に給電ピンが挿入され
て電極と給電ピンとが接合されていることを特徴として
もよい。このようにすれば、穴に給電ピンを挿入するだ
けでヒータに対する給電ピンの位置決めを容易に、かつ
確実に行うことができる。

【０００９】また本発明に係るヒータモジュールでは、
電極と給電ピンとは接合剤を介して接合されていること
を特徴としてもよい。このようにすれば、電極と給電ピ
ンとが確実に接合される。

【００１０】本発明に係るヒータモジュールは、発熱回
路を含む電気絶縁性の絶縁基板を有するヒータと、ヒー
タを支持する断熱性を有する断熱基板と、ヒータへ給電
を行うための給電ピンと、を備え、ヒータの絶縁基板の
主面上には、発熱回路に給電するための第１の電極が設
けられており、断熱基板の主面上には、第１の電極と電
気的に接続された第２の電極が設けられており、第２の
電極と給電ピンとは互いに対向配置されて接合されてい
ることを特徴とする。

【００１１】このヒータモジュールは、ヒータの絶縁基
板の主面上に発熱回路に給電するための第１の電極が設
けられており、また断熱基板の主面上に第１の電極と電
気的に接続された第２の電極が設けられており、第２の
電極と給電ピンとが互いに対向配置されて接合されてい
る。すなわち、リード線を介することなく第２の電極と
給電ピンとを直接接合する構成を有しているため、接合
作業が単純化されて組立作業の効率化が図られる。しか
も、この接合作業の自動化は容易であり、接合作業を自
動化することでより一層の作業の効率化が図られる。ま
た、給電ピンと断熱基板との位置関係は一義的に決定さ
れているため、給電ピンに対して断熱基板を位置決めす
る必要がなく、光導波路モジュールの組立の際において
も組立作業の効率化が図られる。また、このヒータモジ
ュールでは従来のようにリード線を引き回すスペースが
不要であるため、光導波路モジュールの小型化を図るこ
とが可能となる。さらに、断熱基板に対するヒータの位
置の自由度が高いため、様々な光導波路素子寸法、形態
に対応することが可能となる。

【００１２】また本発明に係るヒータモジュールでは、
断熱基板の第２の電極が設けられている部位には、給電
ピンが挿入される穴が設けられており、穴に給電ピンが
挿入されて第２の電極と給電ピンとが接合されているこ
とを特徴としてもよい。このようにすれば、穴に給電ピ
ンを挿入するだけで断熱基板に対する給電ピンの位置決
めを容易に、かつ確実に行うことができる。

【００１３】また本発明に係るヒータモジュールでは、
第１の電極と第２の電極とはボンディングワイヤにより
電気的に接続されていることを特徴としてもよい。この
ようにすれば、第１の電極と第２の電極との電気的接続
を容易に行うことができ組立作業の効率化が図られる。
しかも、この接続作業の自動化は容易であり、接続作業
を自動化することでより一層の作業の効率化が図られ
る。

【００１４】また本発明に係るヒータモジュールでは、
第２の電極と給電ピンとは接合剤を介して接合されてい
ることを特徴としてもよい。このようにすれば、第２の
電極と給電ピンとが確実に接合される。

【００１５】本発明に係る光導波路モジュールは、上記
したいずれかに記載のヒータモジュールと、ヒータモジ
ュール上に設けられた光導波路素子と、ヒータモジュー
ル及び光導波路素子を収容する筐体と、を備えることを
特徴とする。

【００１６】この光導波路モジュールは、上記した構成
を有するヒータモジュールを備えているため、組立作業
の効率化が図られると共に、光導波路モジュールの小型
化が図られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るヒータモジュール及び光導波路モジュールの好
適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素に
は同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略す
る。

【００１８】（第１実施形態）図１は、第１実施形態に
係るヒータモジュール及びこれを内蔵した光導波路モジ
ュールを示す斜視図であり、図２は、図１に示す光導波
路モジュールの側面図である。また図３は、ヒータモジ
ュールの下面を示す平面図である。

【００１９】図示の通り、光導波路モジュール１０は、
光導波路素子１と、この両端に接続された光ファイバア
レイ３，３及び光ファイバ５，５と、光導波路素子１を
加熱するためのヒータモジュール２０と、光導波路素子
１及びヒータモジュール２０を収容する筐体６０とを備
えている。

【００２０】光導波路素子１は、基板上に光導波路が形
成された石英製の素子であり、典型的な寸法が５０ｍｍ
×１０ｍｍ×１ｍｍである。

【００２１】筐体６０は、ヒータモジュール２０に通電
を行うための給電ピン２１が挿通され接合剤を介して接
合されると共に、ヒータモジュール２０を支持するため
のパッケージ基板６２と、当該パッケージ基板６２に被
せられるカバー６４と、から構成されている。なお、筐
体６０で覆われたパッケージ全体の典型的な寸法は１０
０ｍｍ×５０ｍｍ×１０ｍｍである。

【００２２】ヒータモジュール２０は、ヒータ２３と、
ヒータ２３に通電するための給電ピン２１とから構成さ
れている。図２及び図３に示すように、ヒータ２３は電
気絶縁性を有する絶縁基板２５と、絶縁基板２５の主面
上に設けられた発熱回路２７とを有している。

【００２３】絶縁基板２５は、ＡｌＮセラミックスによ
り構成されている。発熱回路２７は、約０．５〜１０Ω
の抵抗値を有しており、通電により発熱する。この発熱
回路２７は、タングステン、モリブデン、銀パラジウム
等により構成されている。また、発熱回路２７の両端に
は、発熱回路２７に電流を流すための電極２９，２９が
設けられている。そして、ヒータ２３の電極２９，２９
が設けられている部位には、基板を貫通する穴３１，３
１が設けられている。穴３１の側面は、タングステン、
モリブデン、銅、金等によりメタライズされている。こ
の穴３１には、それぞれヒータ２３に通電するための給
電ピン２１が挿通されており、これにより給電ピン２１
と電極２９とが電気的に直結されている。このように、
穴３１を通して給電ピン２１と電極２９とを直結する構
造を有することにより、ヒータ２３の細かい位置合わせ
が不要となり、組立作業の効率化が図られる。

【００２４】なお、給電ピン２１はヒータ２３の穴３１
に挿通した後、接合剤３３を介して接合すると好まし
い。ここで接合剤とは、部材同士を直接繋ぎ合わせるた
めの材料であり、例えば半田付けする場合はＰｂ−Ｓｎ
系、Ａｕ系、Ｐｂフリー系の半田であり、ロー付けする
場合はＣｕ、Ｚｎ、Ｎｉ等の純金属や合金からなるロー
付け金属であり、樹脂付けする場合はシリコーン樹脂や
エポキシ樹脂等の樹脂である。このようにすれば、電極
２９と給電ピン２１とが電気的・機械的に確実に接合さ
れる。また、接合剤３３を用いた接合工程は自動化が容
易であり、接合工程を自動化することで組み立て作業の
一層の効率化が図られ、かつ製造コストの低減が図られ
る。

【００２５】ここで、本実施形態ではヒータ２３の電極
２９の部位に設けられた穴３１，３１の間の基板上に
も、基板を貫通する４つの穴３５が設けられている。そ
して、これら４つの穴３５にも給電ピン２１がそれぞれ
挿通され、接合剤３３を介して機械的に接合されてい
る。これら４つの給電ピン２１は、給電ピン２１を受け
るシステム用のボード等に光導波路モジュール１０を固
定する際に用いるためのダミーピンである。

【００２６】このヒータ２３では、絶縁基板２５が熱伝
導率の高いＡｌＮ（窒化アルミニウム）によって形成さ
れているため、発熱回路２７から伝達された熱は当該絶
縁基板２７内でほぼ均一に拡散し、よって絶縁基板２７
の上面に接着される光導波路素子１が均一に加熱される
ことで光導波路素子１の温度均一性を高めることができ
る。また、ＡｌＮは耐湿性が高いため、長期の連続使用
でも発熱回路２７の抵抗値が変化せず、高い信頼性が得
られる。

【００２７】尚、ヒータ２３の作製方法は、次の通りで
ある。まず、ＡｌＮセラミックスのプリフォームシート
に発熱回路２７と電極２９，２９をＷペーストで印刷す
る。なお、プリフォームシートの電極２９，２９を印刷
した部位には予めパンチャーにより穴３１，３１を貫通
形成しておく。また、穴３１，３１の間のプリフォーム
シート上にも４つの穴３５を予めパンチャーにより貫通
形成しておく。そして、穴３１，３５の側面にはＷペー
ストを流し込むことによってメタライズを施しておく。
次いで、発熱回路２７の上にＡｌＮセラミックスのプリ
フォームシートを張り付けて、ヒータ２３の仮成型体を
得る。そして、この仮成形体を１７００℃以上の窒素雰
囲気中で焼結し、ヒータ２３が生成される。発熱回路２
７に張り付けたＡｌＮセラミックスは発熱回路２７の絶
縁等の保護層として機能する。このＡｌＮの保護層は、
ＡｌＮではなくシリカ等のガラスによって生成してもよ
い。この場合、保護層のＡｌＮセラミックスを除いたヒ
ータを、一端１７００℃以上の窒素雰囲気中で焼結した
後、ガラスの保護層を発熱回路上に形成する。

【００２８】そして、穴３１，３５に給電ピン２１をそ
れぞれ挿通し、接合剤３３を介して接合することで、ヒ
ータモジュール２０が生成される。

【００２９】かかる構成のヒータモジュール２０が、給
電ピン２１を介してパッケージ基板６２上に固定されて
支持されている。パッケージ基板６２は、給電ピン２１
が穴６６に挿通され、半田等の接合剤６８を介してこの
給電ピン２１と接合される平板６２ａと、平板６２ａの
両下端に接着された支持板６２ｂ，６２ｂとを有してい
る。このように支持板６２ｂを設けることで、光導波路
モジュール１０をシステム用のボード等に実装する際
に、給電ピン２１に過大な負荷がかかることが防止され
る。

【００３０】なお、ヒータ２３とパッケージ基板６２と
の間には、図１及び図２に示すように、スペーサ５７を
介在させてもよい。スペーサ５７とヒータ２３及びパッ
ケージ基板６２との接合には、樹脂などの接合剤を用い
ることができる。接合に用いる樹脂としては、電子部品
の接合に用いられるシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を
用いることができるが、接合時の変形を防止するために
シリコーン樹脂を用いると好ましい。

【００３１】ヒータモジュール２０の上には、光導波路
素子１が樹脂５９により接着されている。接合に用いる
樹脂は、電子部品の接合に用いられるシリコーン樹脂、
エポキシ樹脂等を用いることができるが、接合時の変形
を防止するためにシリコーン樹脂を用いると好ましい。
この光導波路素子１の両端に、光ファイバアレイ３が接
続されている。

【００３２】これらヒータモジュール２０と光導波路素
子１とがカバー６４により被覆されている。そして、カ
バー６４とパッケージ基板６２とは樹脂にて接着されて
いる。カバー６４の対向する二面には、挿通口６４ａ，
６４ａ（図１参照）が形成されており、これら挿通口６
４ａ，６４ａを通して光ファイバアレイ３，３と光ファ
イバ５，５とが接続されている。

【００３３】これら筐体６０を構成するカバー６４とパ
ッケージ基板６２とは、銅タングステンを主成分として
形成すると好ましい。このようにすれば、筐体６０にお
ける温度均一性が高くなり、光導波路素子１の温度均一
性を向上させることができる。尚、筐体６０をコバル
ト、鉄、ニッケル、アルミナ、又は窒化アルミニウムを
主成分として形成しても、同様の効果を得ることができ
る。また、筐体６０を樹脂又はシリカガラスを主成分と
して形成した場合は、これらの材料は断熱性が高いた
め、筐体６０内の熱が外部に放出されることを抑制で
き、光導波路素子１の温度低下を防止することができ
る。

【００３４】以上、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、ヒータ２３の絶
縁基板２５の主面上に発熱回路２７に給電するための電
極２９が設けられており、電極２９と給電ピン２１とは
互いに対向配置されて接合されている。すなわち、従来
のようにリード線を介することなく電極２９と給電ピン
２１とを直接接合する構成を有しているため、接合作業
が単純化されて組立作業の効率化が図られる。しかも、
この接合作業の自動化は容易であり、接合作業を自動化
することでより一層の作業の効率化が図られる。また、
給電ピン２１とヒータ２３との位置関係は一義的に決定
されているため、給電ピン２１に対してヒータ２３を位
置決めする必要がなく、光導波路モジュール１０の組立
の際においても組立作業の効率化が図られる。さらに、
このヒータモジュール２０では従来のようにリード線を
引き回すスペースが不要であるため、光導波路モジュー
ル１０の小型化を図ることが可能となる。

【００３５】特に、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、ヒータ２３の電
極２９が設けられている部位には、給電ピン２１が挿入
される穴３１が設けられており、穴３１に給電ピン２１
を挿入して電極２９と給電ピン２１とを接合しているた
め、ヒータ２３に対する給電ピン２１の位置決めを容易
に、かつ確実に行うことができる。

【００３６】なお、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、ＡｌＮセラミッ
クスを用いてヒータ２３の絶縁基板２５を構成したが、
ＡｌＮセラミックスの代わりにアルミナセラミックスを
用いてヒータ２３の絶縁基板２５を構成してもよい。こ
の場合、図４に示すように、ヒータモジュール２０と光
導波路素子１との間に均熱板３７を配置すると好まし
い。ここで均熱板３７は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｕ合金などか
ら構成することができる。このように、ＡｌＮセラミッ
クスよりも熱伝導性の低いアルミナセラミックスを用い
てヒータ２３を構成する場合であっても、ヒータモジュ
ール２０の上に均熱板３７を配置することで光導波路素
子１の温度均一性を充分に確保することができる。

【００３７】また、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０の組立において、予め
パッケージ基板６２に給電ピン２１を固定しておき、ヒ
ータ２３の穴３１を介してこの給電ピン２１にヒータ２
３を固定するようにしてもよい。

【００３８】（第２実施形態）次に、図５〜図６を参照
して、本発明の第２実施形態を説明する。図５は、本実
施形態に係る光導波路モジュールの構成を示す側面図で
あり、図６は、本実施形態に係る光導波路モジュールが
備えるヒータモジュールの裏面構造を示す一部破断平面
図である。

【００３９】本実施形態に係る光導波路モジュール１０
では、ヒータモジュール２０の構成が第１実施形態に係
る光導波路モジュールと異なる。すなわち、ヒータモジ
ュール２０は、ヒータ２３と、ヒータ２３を支持する断
熱性を有する断熱基板４０と、ヒータ２３に通電するた
めの給電ピン２１とから構成されている。

【００４０】図５及び図６に示すように、ヒータ２３は
電気絶縁性を有する絶縁基板２５と、絶縁基板２５の主
面上に設けられた発熱回路２７とを有している。絶縁基
板２５及び発熱回路２７は、第１実施形態のものと同様
である。また、発熱回路２７の両端には、発熱回路２７
に電流を流すための電極（第１の電極）２９，２９が設
けられている。

【００４１】断熱基板４０は、ヒータ２３で発熱された
熱を効果的に光導波路素子１へ伝達するためのものであ
る。この断熱基板４０は、熱伝導率の低いアルミナやシ
リカ、さらには樹脂などから構成することができ、典型
的な寸法が６０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍである。この断
熱基板４０の下面には、ヒータ２３の電極２９に対応す
るように電極４１がタングステン、モリブデン、銅、金
等からなるペースト等により形成されている。そして、
断熱基板４０の電極４１近くには穴４２が貫通形成され
ており、ヒータ２３の電極２９と断熱基板４０の電極４
１とを結ぶ空間が形成されている。また、断熱基板４０
の電極４１が設けられている部位には、基板を貫通する
穴４３が設けられている。穴４３の側面は、タングステ
ン、モリブデン、銅、金等によりメタライズされてい
る。この穴４３には、それぞれヒータ２３に通電するた
めの給電ピン２１が挿通されており、これにより給電ピ
ン２１と電極４１とが電気的に直結されている。このよ
うに、穴４３を通して給電ピン２１と電極４１とを直結
することにより、断熱基板４０の細かい位置合わせが不
要となり、組立作業の効率化が図られる。

【００４２】なお、給電ピン２１は断熱基板４０の穴４
３に挿通した後、接合剤３３を介して接合すると好まし
い。ここで接合剤とは、部材同士を直接繋ぎ合わせるた
めの材料であり、例えば半田付けする場合はＰｂ−Ｓｎ
系、Ａｕ系、Ｐｂフリー系の半田であり、ロー付けする
場合はＣｕ、Ｚｎ、Ｎｉ等の純金属や合金からなるロー
付け金属であり、樹脂付けする場合はシリコーン樹脂や
エポキシ樹脂等の樹脂である。このようにすれば、電極
４１と給電ピン２１とが電気的・機械的に確実に接合さ
れる。また、接合剤３３を用いた接合工程は自動化が容
易であり、接合工程を自動化することで組み立て作業の
一層の効率化が図られ、かつ製造コストの低減が図られ
る。

【００４３】ここで、本実施形態では断熱基板４０の電
極４１の部位に設けられた穴４３，４３の間の基板上に
も、基板を貫通する４つの穴４５が設けられている。そ
して、これら４つの穴４５にも給電ピン２１がそれぞれ
挿通され、接合剤３３を介して機械的に接合されてい
る。これら４つの給電ピン２１は、給電ピン２１を受け
るシステム用の基板等に光導波路モジュール１０を固定
する際に用いるためのダミーピンである。

【００４４】かかる断熱基板４０の上に、電極２９が設
けられている側の主面を下にしてヒータ２３が支持され
接合されている。断熱基板４０とヒータ２３との接合に
は樹脂４７等を用いることができる。接合に用いる樹脂
は、電子部品の接合に用いられるシリコーン樹脂、エポ
キシ樹脂等を用いることができるが、接合時の変形を防
止するためにシリコーン樹脂を用いると好ましい。

【００４５】そして、ヒータ２３の電極２９と断熱基板
４０の電極４１との間には断熱基板４０に設けられた穴
４２を通して金ワイヤ４９などによりワイヤボンディン
グが施されており、両者が電気的に接続されている。な
お、ワイヤボンディングは断熱基板４０とヒータ２３と
を接合した後に行うと好ましい。

【００４６】かかる構成のヒータモジュール２０が、給
電ピン２１を介してパッケージ基板６２上に固定されて
支持されている。なお、断熱基板４０とパッケージ基板
６２との間には、図５に示すように、スペーサ５７を介
在させてもよい。スペーサ５７と断熱基板４０及びパッ
ケージ基板６２との接合には、樹脂などの接合剤を用い
ることができる。接合に用いる樹脂としては、電子部品
の接合に用いられるシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を
用いることができるが、接合時の変形を防止するために
シリコーン樹脂を用いると好ましい。

【００４７】ヒータモジュール２０の上には、光導波路
素子１が樹脂５９により接着されている。接合に用いる
樹脂は、電子部品の接合に用いられるシリコーン樹脂、
エポキシ樹脂等を用いることができるが、接合時の変形
を防止するためにシリコーン樹脂を用いると好ましい。
この光導波路素子１の両端には、光ファイバアレイ３，
３が接続されている。

【００４８】これらヒータモジュール２０と光導波路素
子１とがカバー６４により被覆されている。カバー６４
とパッケージ基板６２とは樹脂にて接着されている。カ
バー６４の対向する二面には、挿通口６４ａ，６４ａが
形成されており、これら挿通口６４ａ，６４ａを通して
光ファイバアレイ３，３と光ファイバ５，５とが接続さ
れている。

【００４９】以上、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、断熱基板４０の
主面上に電極４１が設けられており、この電極４１と給
電ピン２１とは互いに対向配置されて接合されている。
すなわち、リード線を介することなく電極４１と給電ピ
ン２１とを直接接合する構成を有しているため、接合作
業が単純化されて組立作業の効率化が図られる。しか
も、この接合作業の自動化は容易であり、接合作業を自
動化することでより一層の作業の効率化が図られる。ま
た、給電ピン２１と断熱基板４０との位置関係は一義的
に決定されているため、給電ピン２１に対して断熱基板
４０を位置決めする必要がなく、光導波路モジュール１
０の組立の際においても組立作業の効率化が図られる。
さらに、このヒータモジュール２０では従来のようにリ
ード線を引き回すスペースが不要であるため、光導波路
モジュール１０の小型化を図ることが可能となる。

【００５０】特に、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、断熱基板４０の
電極４１が設けられている部位には、給電ピン２１が挿
入される穴４３が設けられており、穴４３に給電ピン２
１を挿入して電極４１と給電ピン２１とを接合している
ため、断熱基板４０に対する給電ピン２１の位置決めを
容易に、かつ確実に行うことができる。

【００５１】また、本実施形態では断熱基板４０に対す
るヒータ２３の位置を自由に設定することが可能である
ため、様々な光導波路素子１の寸法、形態に容易に対応
することが可能となる。

【００５２】さらに、ヒータ２３の電極２９と断熱基板
４０の電極４１とは金ワイヤ４９などによりワイヤボン
ディンクされて接続されているため、両者の電気的接続
を容易に行うことができ組立作業の効率化を図ることが
できる。しかも、この接続作業の自動化は容易であり、
接続作業を自動化することでより一層の作業の効率化を
図ることができる。

【００５３】なお、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０の組立において、予め
パッケージ基板６２に給電ピン２１を固定しておき、断
熱基板４０の穴３３を介してこの給電ピン２１にヒータ
２３が接合された絶縁基板４０を固定するようにしても
よい。

【００５４】（第３実施形態）次に、図７〜図８を参照
して、本発明の第３実施形態を説明する。ここで図７
は、本実施形態に係る光導波路モジュールが備えるヒー
タモジュールを示す斜視図であり、図８は、本実施形態
に係る光導波路モジュールの構成を示す側面図である。
本実施形態に係る光導波路モジュール１０は、第１実施
形態に係る光導波路モジュールと基本的には同様の構成
を有するが、光導波路モジュール１０が備えるヒータモ
ジュール２０のヒータ２３と給電ピン２１とを接合する
構造が異なっている。

【００５５】すなわち、上記した第１実施形態に係る光
導波路モジュールが備えるヒータモジュールでは、ヒー
タの電極が設けられている部位に穴が設けられており、
その穴に給電ピンが挿通されてヒータの電極と給電ピン
とが接合されていた。これに対し、本実施形態に係る光
導波路モジュール１０が備えるヒータモジュール２０で
は、図７及び図８に示すように、ヒータ２３には給電ピ
ン２１を挿通する穴は設けられておらず、給電ピン２１
はヒータ２３の電極２９に対向配置され、半田やロー付
け金属などの接合剤３３を介して直接接合されている。

【００５６】このとき、給電ピン２１はヒータ２３の電
極２９と接合される端部２１ａの面積を広げて、電極２
９との接触面積を大きくすると好ましい。このようにす
れば、給電ピン２１と電極２９との電気的接続がより良
好になる。

【００５７】次に、本実施形態に係る光導波路モジュー
ル１０の組立工程の一例を説明する。まず、ヒータ２３
の電極２９に給電ピン２１を治具を用いてロー付けす
る。次に、パッケージ基板６２に設けられた給電ピン２
１を挿通する穴６６に給電ピン２１を挿通する。そし
て、パッケージ基板６２と給電ピン２１とを半田付け
し、ヒータモジュール２０とパッケージ基板６２とを固
定する。なお、ヒータ２３とパッケージ基板６２との間
にはスペーサ５７を介在させてもよい。次に、ヒータモ
ジュール２０の上に光導波路素子１を接着する。そし
て、光導波路素子１の両端に光ファイバアレイ３，３を
接続し、カバー６４を被せて固定した後、挿通孔６４a
を通して光ファイバアレイ３，３に光ファイバ５，５を
接続して組立を終了する。

【００５８】この組立工程では、給電ピン２１とヒータ
２３との接合は治具を用いてロー付けで行うため、一括
してリフロー炉等に投入可能であり、組立作業が効率化
される。さらに、ヒータ２３に接合された給電ピン２１
とパッケージ基板６２の固定も、パッケージ基板６２に
設けられた穴６６に給電ピン２１を挿通するだけであ
り、ヒータ２３の細かい位置合わせが不要となり、また
給電ピン２１とパッケージ基板６２との固定は半田付け
により行われるため、組立作業が簡略化される。さら
に、これら組立工程の自動化は容易であり、自動化する
ことで組立作業のより一層の効率化を図ることができ
る。

【００５９】なお、ヒータ２３と給電ピン２１との接合
はロー付けでなく、半田付けにより行ってもよい。ま
た、予めパッケージ基板６２に給電ピン２１を固定して
おき、ヒータ２３を固定する治具を用いてパッケージ全
体をリフロー炉等に投入し、半田付け、あるいはロー付
けを行ってもよい。

【００６０】以上、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０においても、ヒータ２
３の絶縁基板２５の主面上に発熱回路２７に給電するた
めの電極２９が設けられており、電極２９と給電ピン２
１とは互いに対向配置されて接合されている。すなわ
ち、従来のようにリード線を介することなく電極２９と
給電ピン２１とを直接接合する構成を有しているため、
接合作業が単純化されて組立作業の効率化が図られる。
しかも、この接合作業の自動化は容易であり、接合作業
を自動化することでより一層の作業の効率化が図られ
る。また、給電ピン２１とヒータ２３との位置関係は一
義的に決定されているため、給電ピン２１に対してヒー
タ２３を位置決めする必要がなく、光導波路モジュール
１０の組立の際においても組立作業の効率化が図られ
る。さらに、このヒータモジュール２０では従来のよう
にリード線を引き回すスペースが不要であるため、光導
波路モジュール１０の小型化を図ることが可能となる。

【００６１】なお、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、図７に示すよう
に、給電ピン２１はヒータ２３の電極２９と接合される
端部２１ａの面積を広げて、電極２９との接触面積を大
きくしたが、給電ピン２１は、図９に示すように、ヒー
タ２３の電極と接合される端部２１ａをＬ字型に折り曲
げて、電極２９との接触面積を大きくしてもよい。

【００６２】（第４実施形態）次に、図１０を参照して
本発明の第４実施形態を説明する。ここで図１０は、本
実施形態に係る光導波路モジュールの構成を示す側面図
である。本実施形態に係る光導波路モジュール１０は、
第２実施形態に係る光導波路モジュールと基本的には同
様の構成を有し、光導波路モジュール１０が備えるヒー
タモジュール２０の断熱基板４０と給電ピン２１とを接
合する構造が異なっている。

【００６３】すなわち、上記した第２実施形態に係る光
導波路モジュールが備えるヒータモジュールでは、断熱
基板の電極が設けられている部位に穴が設けられてお
り、その穴に給電ピンが挿通されて断熱基板の電極と給
電ピンとが接合されていた。これに対し、本実施形態に
係る光導波路モジュール１０が備えるヒータモジュール
２０では、図１０に示すように、断熱基板４０には給電
ピン２１を挿通する穴は設けられておらず、給電ピン２
１は断熱基板４０の電極４１に対向配置され、半田やロ
ー付け金属などの接合剤３３を介して直接接合されてい
る。

【００６４】このとき、給電ピン２１は電極４１と接合
される端部２１aの面積を広げて、電極４１との接触面
積を大きくすると好ましい。このようにすれば、給電ピ
ン２１と電極４１との電気的接続がより良好になる。

【００６５】次に、本実施形態に係る光導波路モジュー
ル１０の組立工程の一例を説明する。まず、断熱基板４
０とヒータ２３とを樹脂４７を介して接合する。次に、
断熱基板４０の電極４１とヒータ２３の電極２９との間
に金ワイヤ４９などを用いてワイヤボンディングを施
す。次に、断熱基板４０の電極４１に給電ピン２１を治
具を用いて半田付けする。そして、パッケージ基板６２
に設けられた給電ピン２１を挿通する穴６６に給電ピン
２１を挿通する。次に、パッケージ基板６２と給電ピン
２１とを半田付けし、ヒータモジュール２０とパッケー
ジ基板６２とを固定する。このとき、給電ピン２１と断
熱基板４０との接合には高温半田を用い、給電ピン２１
とパッケージ基板６２との接合には低温半田を用いると
好ましい。なお、断熱基板４０とパッケージ基板６２と
の間にはスペーサ５７を介在させてもよい。次に、ヒー
タモジュール２０の上に光導波路素子１を接着する。そ
して、光導波路素子１の両端に光ファイバアレイ３，３
を接続し、カバー６４を被せて固定した後、挿通孔６４
ａを通して光ファイバアレイ３，３に光ファイバ５，５
を接続して組立を終了する。

【００６６】この組立工程では、給電ピン２１と断熱基
板４０との接合は治具を用いて半田付けで行うため、一
括してリフロー炉等に投入可能であり、組立作業が効率
化される。さらに、断熱基板４０に接合された給電ピン
２１とパッケージ基板６２の固定も、パッケージ基板６
２に設けられた穴６６に給電ピン２１を挿通するだけで
あり、断熱基板４０の細かい位置合わせが不要となり、
また給電ピン２１とパッケージ基板６２との固定は半田
付けにより行われるため、組立作業が簡略化される。さ
らに、これら組立工程の自動化は容易であり、自動化す
ることで組立作業のより一層の効率化を図ることができ
る。

【００６７】なお、予めパッケージ基板６２に給電ピン
２１を固定しておき、ヒータ２３が接合された断熱基板
４０を固定するための治具を用いて、パッケージ全体を
リフロー炉等に投入して半田付けを行ってもよい。

【００６８】以上、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、断熱基板４０の
主面上に電極４１が設けられており、この電極４１と給
電ピン２１とは互いに対向配置されて接合されている。
すなわち、リード線を介することなく電極４１と給電ピ
ン２１とを直接接合する構成を有しているため、接合作
業が単純化されて組立作業の効率化が図られる。しか
も、この接合作業の自動化は容易であり、接合作業を自
動化することでより一層の作業の効率化が図られる。ま
た、給電ピン２１と断熱基板４０との位置関係は一義的
に決定されているため、給電ピン２１に対して断熱基板
４０を位置決めする必要がなく、光導波路モジュール１
０の組立の際においても組立作業の効率化が図られる。
さらに、このヒータモジュール２０では従来のようにリ
ード線を引き回すスペースが不要であるため、光導波路
モジュール１０の小型化を図ることが可能となる。

【００６９】また、本実施形態では断熱基板４０に対す
るヒータ２３の位置を自由に設定することが可能である
ため、様々な光導波路素子１の寸法、形態に容易に対応
することが可能となる。

【００７０】さらに、ヒータ２３の電極２９と断熱基板
４０の電極４１とは金ワイヤ４９などによりワイヤボン
ディンクされて接続されているため、両者の電気的接続
を容易に行うことができ組立作業の効率化を図ることが
できる。しかも、この接続作業の自動化は容易であり、
接続作業を自動化することでより一層の作業の効率化を
図ることができる。

【００７１】なお、本実施形態に係るヒータモジュール
２０及び光導波路モジュール１０では、給電ピン２１は
断熱基板４０の電極４１と接合される端部２１ａの面積
を広げて、電極４１との接触面積を大きくしたが、給電
ピン２１は、断熱基板４０の電極４１と接合される端部
２１ａをＬ字型に折り曲げて、電極４１との接触面積を
大きくしてもよい。

【００７２】なお、本発明は上記した実施形態に限定さ
れることなく種々の変形が可能である。例えば、上記し
た実施形態で説明したヒータは、ＡｌＮセラミックスや
アルミナセラミックスにより生成されたものに限定され
ず、シリコーンラバーやポリイミドに発熱回路を形成し
た構造のものであってもよい。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、組立作業の効率化を図
ることが可能な構造を有すると共に、小型化を実現する
ことが可能なヒータモジュール及びこれを備えた光導波
路モジュールが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る光導波路モジュールの構成
を示す斜視図である。

【図２】第１実施形態に係る光導波路モジュールの構成
を示す側面図である。

【図３】第１実施形態に係る光導波路モジュールが備え
るヒータモジュールの裏面構造を示す平面図である。

【図４】第１実施形態に係る光導波路モジュールの変形
例を示す側面図である。

【図５】第２実施形態に係る光導波路モジュールの構成
を示す側面図である。

【図６】第２実施形態に係る光導波路モジュールが備え
るヒータモジュールの裏面構造を示す一部破断平面図で
ある。

【図７】第３実施形態に係る光導波路モジュールにおい
てヒータと給電ピンとの接合の様子を示す斜視図であ
る。

【図８】第３実施形態に係る光導波路モジュールの構成
を示す側面図である。

【図９】光導波路モジュールにおいてヒータと給電ピン
との接合の様子の他の例を示す斜視図である。

【図１０】第４実施形態に係る光導波路モジュールの構
成を示す側面図である。

【符号の説明】

１…光導波路素子、１０…光導波路モジュール、２０…
ヒータモジュール、２１…給電ピン、２３…ヒータ、２
５…絶縁基板、２７…発熱回路、２９…電極、３１…
穴、３３…接合剤、４０…断熱基板、４１…電極、４３
…穴、４９…金ワイヤ、６０…筐体、６２…パッケージ
基板、６４…カバー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齊藤 裕久 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 田遠 伸好 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2H047 KA00 NA00 TA01 3K092 PP20 QA05 QB02 QB31 QB43 QC02 QC18 QC20 QC25 QC42 QC44 QC52 RF03 RF11 RF19 RF22 VV03 VV04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱回路を含む電気絶縁性の絶縁基板を
   有するヒータと、 前記ヒータへ給電を行うための給電ピンと、を備え、 前記ヒータの前記絶縁基板の主面上には、前記発熱回路
   に給電するための電極が設けられており、該電極と前記
   給電ピンとは互いに対向配置されて接合されていること
   を特徴とするヒータモジュール。
2. 【請求項２】 前記ヒータの前記電極が設けられている
   部位には、前記給電ピンが挿入される穴が設けられてお
   り、該穴に該給電ピンが挿入されて該電極と該給電ピン
   とが接合されていることを特徴とする請求項１に記載の
   ヒータモジュール。
3. 【請求項３】 前記電極と前記給電ピンとは接合剤を介
   して接合されていることを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載のヒータモジュール。
4. 【請求項４】 発熱回路を含む電気絶縁性の絶縁基板を
   有するヒータと、 前記ヒータを支持する断熱性を有する断熱基板と、 前記ヒータへ給電を行うための給電ピンと、を備え、 前記ヒータの前記絶縁基板の主面上には、前記発熱回路
   に給電するための第１の電極が設けられており、前記断
   熱基板の主面上には、前記第１の電極と電気的に接続さ
   れた第２の電極が設けられており、該第２の電極と前記
   給電ピンとは互いに対向配置されて接合されていること
   を特徴とするヒータモジュール。
5. 【請求項５】 前記断熱基板の前記第２の電極が設けら
   れている部位には、前記給電ピンが挿入される穴が設け
   られており、該穴に該給電ピンが挿入されて該第２の電
   極と該給電ピンとが接合されていることを特徴とする請
   求項４に記載のヒータモジュール。
6. 【請求項６】 前記第１の電極と前記第２の電極とはボ
   ンディングワイヤにより電気的に接続されていることを
   特徴とする請求項４又は請求項５に記載のヒータモジュ
   ール。
7. 【請求項７】 前記第２の電極と前記給電ピンとは接合
   剤を介して接合されていることを特徴とする請求項４〜
   ６のいずれかに記載のヒータモジュール。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載のヒータ
   モジュールと、 前記ヒータモジュール上に設けられる光導波路素子と、 前記ヒータモジュール及び前記光導波路素子を収容する
   筐体と、を備えることを特徴とする光導波路モジュー
   ル。