JP2003198201A

JP2003198201A - 信号伝送路及び、光モジュール

Info

Publication number: JP2003198201A
Application number: JP2001390960A
Authority: JP
Inventors: Yuji Masuyama; 祐士増山; Shinichi Takagi; 晋一高木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2003-07-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来の信号伝送路及び、光モジュールでは、
信号伝送速度が２．５Ｇｂｐｓ以上の高速伝送を行った
場合、伝送損失が増大するという課題があった。また、
信号を外部から入力するために設けられたフィードスル
ーの位置に制約があった。【解決手段】光素子１と、前記光素子１の設けられた
キャリア３と、前記キャリア３上面に地導体が接合され
た第１の基板１５と、キャリア３上面に地導体が接合さ
れた第２の基板１８と、導体線路の設けられた側壁を有
するケースとを備え、前記第１の基板１５と前記光素子
１が接続され、前記第１、第２の基板のそれぞれの一端
が、前記キャリア３上で互いに接合されるとともに、該
第１、第２の基板のそれぞれの一端側の導体線路が互い
に接続導体で接続され、前記第１の基板の一端もしく
は、前記第２の基板の一端の少なくとも一方における、
導体線路側に間隙を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は高周波の信号を伝
送する信号伝送路及び、前記信号伝送路を有する光モジ
ュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、従来の光モジュールの構成を
示す。図１０において(a)は上蓋を外した状態の上面
図、(b)はAA方向からみた側断面図である。１は例えば
レーザダイオードのようにレーザ光を出射する光素子、
２は前記光素子１を上面に載置する窒化アルミ（ＡＬ
Ｎ）等の光素子マウント、３は前記光素子マウント２を
上面に載置し、光素子マウント２からの熱を伝達するキ
ャリア、４は例えばペルチェ効果を利用してキャリアを
冷却する電子冷却素子、５は上層に導体線路が設けら
れ、高周波（ＲＦ）信号を含む入力信号Ｓを外部から入
力するフィードスルー、６はフィードスルー５の信号電
位となる信号端子、７はフィードスルー５の接地電位と
なる接地端子、８は電子冷却素子４及びキャリア３を収
納し、アルミナセラミック製のフィードスルー５が側壁
にはめ込まれたFe-Ni-Co合金や、CuW等のケースであ
り、図示しない上蓋が接合される。９はフィードスルー
５から入力された外部からの入力信号Ｓを光素子１に伝
達する基板、１０は基板９の一方面（表面）に設けられ
た基板の導体線路、１１は基板９の他方面（裏面）に設
けられた基板の地導体、１２は光素子１と光素子マウン
ト２、光素子マウント２と基板９、基板９とフィードス
ルー５とをそれぞれ接続する金ワイヤや金リボン等の接
続導体、１３は光素子１からの射出光を外部へ出力する
光ファイバーの設けられたインタフェース、１４は光素
子１のバイアス電圧、電子冷却素子４等の駆動電流やそ
の他の制御信号等を入出力する入出力端子、５０は光素
子１からの射出光を集光するレンズである。

【０００３】まず、熱的な部分の動作について説明す
る。光素子１は発光することにより発熱する。光素子１
の温度は、熱的に接続されている光素子マウント２及
び、キャリア３を介して、電子冷却素子４の吸熱及び発
熱作用によって調整される。電子冷却素子４の温度は、
入出力端子１４からの制御信号により制御される。

【０００４】次に、電気的な部分の動作について説明す
る。外部からの信号はフィードスルー５を通してケース
８の内部に導入される。フィードスルー５の信号端子６
には、グランドレベルに対して入力信号分の電位差が発
生し、フィードスルー５の導体線路に、外部からの入力
信号Ｓを伝達する。フィードスルー５の導体線路は、接
続導体１２aにより、基板の導体線路１０に接続され
る。更に、基板の導体線路１０は、接続導体１２bによ
り、光素子マウント２上の導体線路に接続される。その
後、光素子マウント２上の導体線路は、接続導体１２c
により、光素子１に接続される。

【０００５】一方、フィードスルー５の接地端子７は、
ケース８と接続される。なお、ケース８の電位は、キャ
リア３及び、基板の地導体１１と同電位（グランドレベ
ル）である。この様に、光素子１へ外部からの入力信号
Ｓが伝達される。光素子１は、外部からの入力信号Ｓに
応じて発振動作を行い、光信号を出射する。この光信号
はレンズ５０で集光され、集光された光はインタフェー
ス１３の光ファイバー端面に射出され、その後、外部に
光信号を出力する。

【０００６】以下に外部から入力される信号Ｓに基づい
て出力される光信号の信号伝送速度が２．５Ｇｂｐｓ以
上の高速伝送で行った場合について説明する。この様な
高速伝送を行った場合、接続導体１２aの影響により伝
送損失が増大し、高周波特性が劣化する。すなわち、フ
ィードスルー５の導体線路の端縁と、基板９の導体線路
１０の端縁とが、空気層を挟んで離間し、接合導体１２
aで接続されるため、この接続部で伝送信号が損失す
る。この劣化を抑えるためには、フィードスルー５の信
号端子６と、基板の導体線路１０とを極力接近させる必
要があり、高さを合わせる必要がある。しかしながら、
ケース８内にキャリア３を載置し、その上に後から基板
９を載置する際に、ケース８の内側底面と電子冷却素子
４の底面、電子冷却素子４の上面とキャリア３の底面、
キャリア３の上面と基板９の地導体１１とは、それぞれ
半田等で接合されている。このため、電子冷却素子４が
配置されているケース８から、基板９までの高さは、半
田の接合状態によってばらつきが生じ、結果として製品
によるばらつきが顕著に発生する。結果として、ケース
８から基板９までの高さを合わせることは困難であっ
た。このため、接続導体１２aの影響により伝送損失が
増大し、高周波特性が劣化すると言う問題があった。

【０００７】一方、従来の技術として特開平１−１９２
１８８号公報には、キャリアとフィードスルーとの間で
信号伝達を行うために、マイクロストリップ線路が設け
られた、信号伝送用の基板を、フィードスルー５の上面
に載置する技術が開示されている。この場合でも、信号
伝送用の基板の導体線路と、光素子マウントの導体線路
との間の位置決めの具体的な方法についての開示が無
く、場合によってはこの間が離間し、その間を接続導体
で接続するために伝送特性の劣化が生じる可能性があっ
た。また、光素子と信号伝達用の基板の延長上に信号端
子が設けられたフィードスルーを配置する構成上、信号
伝達用の基板の配置にも制約があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の様に従来の信号
伝送路及び、光モジュールでは、信号伝送速度が２．５
Ｇｂｐｓ以上の高速伝送を行った場合、伝送損失が増大
するという課題があった。また、信号を外部から入力す
るフィードスルーの位置に制約があった。

【０００９】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためのものであり、高速伝送を行った場合でも、伝送損
失を抑えると共に、信号を外部から入力するフィードス
ルーの位置の制約を緩和した信号伝送路及び、光モジュ
ールを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、一方面に
導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けられた第１
の基板と、一方面に導体線路が設けられ、他方面に地導
体が設けられた第２の基板と、前記第１、第２の基板の
他方面側が載置されたキャリアとを備え、前記第１、第
２の基板のそれぞれの一端が互いに接合されるととも
に、該第１、第２の基板のそれぞれの一端側の導体線路
が、互いに接続導体で接続され、前記第１の基板の一端
もしくは、第２の基板の一端の少なくとも一方におけ
る、導体線路側に間隙を有することを特徴とする信号伝
送路に関するものである。

【００１１】第２の発明は、前記第１、第２の基板の一
端の少なくとも一方の、導体線路側の間隙の深さが、前
記第１の基板もしくは、前記第２の基板の厚さの１／２
以上であることを特徴とする信号伝送路に関するもので
ある。

【００１２】第３の発明は、前記第１、第２の基板の一
端の少なくとも一方の、導体線路側の間隙における、当
該一端側の導体線路が走向する方向の幅が、０．２ｍｍ
以下であることを特徴とする信号伝送路に関するもので
ある。

【００１３】第４の発明は、前記第１の基板の一端もし
くは、前記第２の基板の一端の少なくとも一方におけ
る、地導体側に間隙を有することを特徴とする信号伝送
路に関するものである。

【００１４】第５の発明は、一方面に導体線路が設けら
れ、他方面に地導体が設けられた第１の基板と、一方面
に導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けられた第
２の基板と、前記第１、第２の基板の他方面側が載置さ
れたキャリアとを備え、前記第１、第２の基板のそれぞ
れの一端が互いに接合されるとともに、該第１、第２の
基板のそれぞれの一端側の導体線路が、互いに接続導体
で接続され、前記第１の基板の一端もしくは、前記第２
の基板の一端の少なくとも一方における、地導体側に間
隙を有することを特徴とする信号伝送路に関するもので
ある。

【００１５】第６の発明は、前記第１、第２の基板の一
端の少なくとも一方の、地導体側の間隙の深さが、前記
第１の基板もしくは、前記第２の基板の厚さの１／２以
上であることを特徴とする信号伝送路に関するものであ
る。

【００１６】第７の発明は、前記第１の基板の導体線路
もしくは、前記第２の基板の導体線路が、マイクロスト
リップ線路であることを特徴とする信号伝送路に関する
ものである。

【００１７】第８の発明は、前記第１の基板の導体線路
もしくは、前記第２の基板の導体線路が、コプレナ線路
であることを特徴とする信号伝送路に関するものであ
る。

【００１８】第９の発明は、前記接続導体が、導体ワイ
ヤもしくは導体リボンで接続されたことを特徴とする信
号伝送路に関するものである。

【００１９】第１０の発明は、前記キャリアは、前記第
１、第２の基板の接合部の下方に、溝が設けられたこと
を特徴とする信号伝送路に関するものである。

【００２０】第１１の発明は、前記キャリアの溝は、前
記第１、第２の基板の接合部から連なる、半田または導
電性接着剤等の接合材を収容することを特徴とする信号
伝送路に関するものである。

【００２１】第１２の発明は、前記キャリアは、金属導
体から成ることを特徴とする信号伝送路に関するもので
ある。

【００２２】第１３の発明は、前記キャリアは、表面に
導体層が設けられたセラミックから成り、前記第１、第
２の基板の地導体が、当該キャリアの導体層に接合され
たことを特徴とする信号伝送路に関するものである。

【００２３】第１４の発明は、光素子と、前記光素子の
設けられたキャリアと、一方面に導体線路が設けられ、
他方面に地導体が設けられて、前記キャリア上面に当該
地導体が接合された第１の基板と、一方面に導体線路が
設けられ、他方面に地導体が設けられて、前記キャリア
上面に当該地導体が接合された第２の基板と、導体線路
の設けられた側壁を有するケースとを備え、前記キャリ
アは、前記ケースに収納され、当該ケースに直接的もし
くは間接的に接合され、前記第１の基板と前記光素子が
接続され、前記第１、第２の基板のそれぞれの一端が、
前記キャリア上で互いに接合されるとともに、該第１、
第２の基板のそれぞれの一端側の導体線路が互いに接続
導体で接続され、前記第１の基板の一端もしくは、前記
第２の基板の一端の少なくとも一方における、導体線路
側に間隙を有し、前記第２の基板の他端が、前記ケース
側壁の導体線路と接続されたことを特徴とする光モジュ
ール関するものである。

【００２４】第１５の発明は、光素子と、前記光素子の
設けられたキャリアと、一方面に導体線路が設けられ、
他方面に地導体が設けられて、前記キャリア上面に当該
地導体が接合された第１の基板と、一方面に導体線路が
設けられ、他方面に地導体が設けられて、前記キャリア
上面に当該地導体が接合された第２の基板と、導体線路
の設けられた側壁を有するケースとを備え、前記キャリ
アは、前記ケースに収納され、当該ケースに直接的もし
くは間接的に接合され、前記第１の基板と前記光素子が
接続され、前記第１、第２の基板のそれぞれの一端が、
前記キャリア上で互いに接合されるとともに、該第１、
第２の基板のそれぞれの一端側の導体線路が互いに接続
導体で接続され、前記第１の基板の一端もしくは、前記
第２の基板の一端の少なくとも一方における、地導体側
に間隙を有し、前記第２の基板の他端が、前記ケース側
壁の導体線路と接続されたことを特徴とする光モジュー
ル関するものである。

【００２５】第１６の発明は、前記キャリアは、前記第
１、第２の基板の接合部の下方に、溝が設けられたこと
を特徴とする光モジュール関するものである。

【００２６】第１７の発明は、前記ケース側壁の導体線
路は、フィードスルーに設けられたことを特徴とする光
モジュール関するものである。

【００２７】第１８の発明は、前記ケース側壁の導体線
路は、上記ケース側壁を貫通する同軸線路に形成された
ことを特徴とする光モジュール関するものである。

【００２８】第１９の発明は、前記ケース側壁の導体線
路は、前記ケース側壁に設けられた第３の基板上に形成
され、前記第３の基板は、上記ケース側壁を貫通する同
軸線路に直接接続されたことを特徴とする光モジュール
関するものである。

【００２９】第２０の発明は、前記ケース側壁の導体線
路は、前記ケース外部との間でＲＦ信号を伝送すること
を特徴とする光モジュール関するものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】実施の形態１図１は、本発明の実施の形態１を示す図であり、光モジ
ュールに関するものである。図１において(a)は上蓋を
外した状態の上面図、(b)はBB方向から見た側面図、(c)
はキャリア３の拡大図である。図１において、１から１
４及び５０は、従来技術と同じである。１５は信号を伝
達するための第１の基板、１６は第１の基板１５の信号
伝送路である第１の基板の導体線路、１７は第１の基板
１５の地導体である第１の基板の地導体、１８は信号を
伝達するための第２の基板、１９は第２の基板１８の信
号伝送路である第２の基板の導体線路、２０は第１の基
板１８の地導体である第２の基板の地導体、２１はキャ
リア３に設けられた溝、２２はキャリア上に設けられた
光素子１にバイアス電流を供給するバイアス回路や、光
素子１の出力光の強度を測定するフォトダイオード等が
設けられた回路基板、２３は素子冷却素子４、キャリア
３、光素子マウント２、光素子１及び第１の基板１５に
より構成された光素子基板である。なお、インタフェー
ス１３に、レンズ５０を備えた構成であってもよい。

【００３１】以下に、各部位の配置について説明する。
ケース８には、電子冷却素子４、フィードスルー５、イ
ンタフェース１３及び、入出力端子１４が直接的、間接
的に接合されている。なお、フィードスルー５の信号端
子６、接地端子７を構成する導体線路は、ケース８の側
面を貫通してに設けられている。また、電子冷却素子４
の上には、キャリア３が接合されている。キャリア３の
上には、光素子マウント２、第１の基板１５及び、第２
の基板１８が接合されている。光マウント２の上には、
光素子１が接合されている。また、第１の基板１５と、
光素子１とは接続導体１２ｂ、１２ｃにより接続されて
いる。ここで、接合導体１２は、導体ワイヤでもよくま
た、導体リボンであっても良い。これらは、設計／製造
上で任意に決定すればよい。第１の基板１５の端面と、
第２の基板１８の一端部の側面とは、キャリア３上で互
いに接合されており、それぞれの基板の導体線路は、接
続導体１２で接続されている。また、第１の基板１５
と、第２の基板１８とが接続されている部分において、
第１の基板１５の端面もしくは、第２の基板１８の一端
部の側面の少なくとも一方に間隙を有している。間隙
は、導体線路側でもよく、地導体側でもよく、両方に設
けてもよい。また、第１の基板１５と、第２の基板１８
との接合部の下方のキャリア３には、溝２１が設けられ
ている。

【００３２】次に、熱的、電気的な動作に関して以下で
説明する。熱的な動作に関しては、従来技術と同様に、
入力端子１４からの制御信号により冷却素子４の温度を
制御し、温度制御された冷却素子４により光素子１の温
度を調整する。次に、電気的な動作について以下で説明
する。外部からの信号はフィードスルー５を通してケー
ス８の内部に導入される。フィードスルー５の信号端子
６には、グランドレベルに対して入力信号分の電位差が
発生する。信号端子６は、接続導体１２aにより、第２
の基板の導体線路１９に接続される。第２の基板の導体
線路１９は、接続導体１２dにより、第１の基板の導体
線路１６に接続される。第１の基板の導体線路６は、接
続導体１２a、１２bにより、光素子マウント２に接続さ
れる。その後、光素子マウント２は、接続導体１２cに
より、光素子１に接続される。

【００３３】一方、フィードスルー５の接地端子７は、
第２の基板の地導体２０と接続される。また、フィード
スルー５の接地端子７は、ケース８と接地している。第
２の基板の地導体２０は、キャリア３と接合される。キ
ャリア３の電位は、ケース８及び、第１の基板の地導体
１７と同電位となる。以後は、従来技術と同じである。

【００３４】また、キャリア３は、金属導体、表面に導
体層が設けられたセラミックのいずれであってもよい。
表面に導体層を設けた誘電体を積層した、多層のセラミ
ックの場合、導体層をエッチングすることで、回路基板
２２上に多層基板を形成することができ、コスト的に有
利になる。

【００３５】この様に、フィードスルー５へ入力された
入力信号光を素子マウント２に伝送する信号伝送路とし
て、第１の基板１５と、第２の基板１８とを用いること
により、フィードスルー５の位置をケース８の側面に沿
った方向（図の左右方向）に任意に配置できる。例え
ば、第１の基板１５の長さや、第２の基板１８上での導
体線路１９の配置を適当に設置することによって、ケー
ス８に対する導体線路１９の位置を調整でき、これに接
触されるフィードスルー５の位置を、外部との接続イン
タフェースに合わせて設定することができる。また、回
路基板２２を迂回して、第２の基板１８を配置すること
で、キャリア３の配置上の制約が緩和される。

【００３６】次に、図１の各構成品の組立方法に関して
以下に述べる。まず、ケース８に電子冷却素子４を配置
する。その上に、光素子基板２３を接合する。また、予
めフィードスルー５をケース８に構成しておく。その
後、光素子基板２３と、フィードスルー５とを電気的に
接続するため、その両者の間に、第２の基板１８を取り
付ける。ここで、高周波特性を向上させるためには、第
１の基板１５の長手方向の端面と、第２の基板１８の一
端部の側面とを導電性の接合材を介在させて接合させた
状態にする必要がある。

【００３７】図３は、２つの基板を単純に接合した場合
の信号伝送路の図である。図３(a)は上面図、図３(b)は
CC方向から見た側面図である。２４は基板同士を接合す
る導電性の接合材、２５は一端が平坦な第１の基板、２
６は第１の基板２５の導体線路、２７は第１の基板２５
の地導体、２８は第１の基板２５の端面に、一端部の側
面が結合される第２の基板であり、当該側面が平坦にな
っている。また、２９は第２の基板２８の導体線路、３
０は第２の基板２８の地導体を示す。前記したように、
高周波特性を向上させるため、第１の基板２５と、第２
の基板２８とを導電性の接合材２４を用いて接合する。
接合に当たり、両者をその接合面に充分に押しつけるこ
とが重要となる。ここで、充分押しつけて接合した場
合、図３に示すように導電性の接合材２４が、第１の基
板の導体線路２６と、第２の基板の導体線路２９との接
合部分まで迫り上がる場合がある。この場合、第１の基
板２５と第２の基板２８との間に隙間が形成されていな
いため、第１の基板２５及び、第２の基板２８の、導体
線路と、地導体との間が導電性の接合材２４で電気的に
接合されてしまい、短絡が発生する。なお、導電性の接
合材２４としては、例えば、半田、導電性接着剤等があ
るが、使用温度、材料特性等により適当に設定する。接
合強度や、アウトガスの影響を考慮すると半田の方が望
ましい。

【００３８】前記図３で発生した、導体線路と地導体と
の短絡現象の発生を無くす事を目的とした、本実施の形
態１の信号伝送路を図２に示す。図２において、３１ａ
は間隙を示す。図２の説明を、第１の基板１５もしく
は、第２の基板１８に間隙３１aを設けた場合と、キャ
リア３に溝２１を設けた場合とに分けて以下で説明す
る。

【００３９】第２の基板１８の導電線路１９は、第２の
基板１８の側面の一端部に、第１の基板１５の端面を接
続できる様な形状であればよい。図２は、一例として第
２の基板１８の導体線路１９がＬ字型の場合を示す。ま
た、第２の基板１８の側面の一端部の角には凹みがあ
る。さらに、第１の基板１５の端面は、第２の導体１８
と接続できるように、導体線路１６が設けられている。
なお、基板上の凹みは、第１の基板１５上に設けてもよ
し、両方に設けてもよい。ここで、第１の基板１５と、
第２の基板１８とを接合すると、基板上の凹みにより間
隙３１aが設けられる。この場合、この間隙３１a内に、
第１の基板１５と、第２の基板１８との接合時に接合部
からはみ出した余分な導電性の接合材２４が収納され
る。これにより、図３を用いて説明したような、導電性
の接合材２４が導体線路まで迫り上がり、短絡すること
を防止できる。

【００４０】さらに、キャリア３に溝２１を設けた場
合、第１の基板１５と第２の基板１８との接合時にはみ
出した余分な導電性の接合材２４を溝２１内に収納す
る。これにより、図３を用いて説明したような、導電性
の接合材２４が導体線路まで迫り上がり、短絡すること
を防止できる。ここで溝２１の大きさは、導電性の接合
材２４である、例えば、半田、導線性接着剤などを充分
に収納できる大きさであればよい。なお、第１の基板１
５もしくは、第２の基板１８に間隙３１aを設け、更
に、キャリア３に溝２１を設けた構成であってもよい。

【００４１】この様な構成を取ることにより、高周波特
性を劣化させることなく、かつ、導体線路と地導体とが
短絡することなく、第１の基板１５と、第２の基板１８
とを接合することができる。また、第１の基板１５の長
さを変えることにより、フィードスルー５の位置を自由
に設定することが可能となる。

【００４２】なお、本実施の形態１では、マイクロスト
リップ線路に関して示したが、コプレナ線路にであって
も同じ効果を得ることが可能である。

【００４３】また、第１の導体１５に薄膜抵抗を入れる
ことにより、第１の基板の導体線路１６と、光素子マウ
ント２の間のインピーダンスマッチングを図った構成に
してもよい。また、この場合、光素子１から光素子マウ
ント２を介して、第１の基板の導体線路１６に流れ込む
直流電流成分を遮断することが可能となる。

【００４４】実施の形態２図４から図７はこの発明の実施の形態２を示すものであ
り、信号伝送路に関するものである。各図において３か
ら３１は、実施の形態１と同様である。図４の構成につ
いて以下に示す。第１の基板１５は、一方面に導体線路
の導体線路１６を備え、他方面に地導体１７が備えられ
ている。また、第２の基板１８は、一方面に導体線路１
９を備え、他方面に地導体２０が備えられている。ま
た、第１の基板の地導体１７と、第２の基板の地導体２
０とは、キャリア３と接合されている。また、第１の基
板の導体線路１６と、第２の基板の導体線路１９とは、
接続導体１２dにより電気的に接続されている。そし
て、第１の基板１５と、第２の基板１８との接合部分に
おいて、第２の基板１８の導体線路１９側に間隙３１a
を有している。なお、間隙３１aは、第１の基板の導体
線路１６側であってもよく、設計に応じて決定すればよ
い。場合によっては、第１の基板１５と、第２の基板１
８の両方に間隙３１aを設けてもよい。以下では第２の
基板１８に間隙３１aを設けた場合について説明する
が、第１の基板１５に間隙３１aを設けた場合でも同様
である。

【００４５】間隙３１aを設置する目的は、導電性の接
合材２４による、導電線路と地導体との短絡を防ぐこと
である。前記の目的のためであれば、間隙３１aの寸法
を任意に決定しても良い。しかしながら、２．５Ｇｂｐ
ｓ以上の高周波特性で使用する場合は、伝送損失の増大
を招くおそれがある。このため、導体線路１９側からの
間隙３１aの深さＬ_１は、導電性の接合材量２４の収納
と、短絡の防止を考慮し、第２の基板１８の厚さＤに対
して以下の関係である事が望まれる。Ｌ_１≧Ｄ／２・・・（式１）つまり、間隙３１aの深さＬ_１は、第２の基板１５の厚
さの半分以上であればよい。

【００４６】図５について説明する。図５は、第２の基
板１８の導体線路が走向している方向の間隙３１aの最
大寸法Ｘを定義するものである。間隙３１aの最大寸法
Ｘは０．２ｍｍ以下であればよい。これは、伝送特性の
劣化を防止する上で望ましい寸法である。なお、間隙３
１aは、第１の導体１５の導体線路が走向している方向
であってもよい。

【００４７】図６について説明する。図６の構成につい
て以下に示す。第１の基板１５と、第２の基板１８と、
キャリア３との配置に関しては図４と同様である。図６
は、第１の基板１５と、第２の基板１８との接合部分に
おいて、第２の基板の地導体２０側に間隙３１bを有し
ている。

【００４８】なお、間隙３１bは、第１の基板の地導体
１７側であってもよく、設計に応じて決定すればよい。
場合によっては、第１の基板１５と、第２の基板１８の
両方に間隙３１bを設けてもよい。以下では第２の基板
１８に間隙３１bを設けた場合について説明するが、第
１の基板１５に間隙３１bを設けた場合でも同様であ
る。地導体２０側からの間隙３１bの深さＬ_２は、導電
性の接合材２４の収納と、短絡の防止を考慮し、第２の
基板１８の厚さＤに対して以下の関係であることが望ま
れる。Ｌ_２≧Ｄ／２・・・（式２）つまり、間隙３１bの深さＬ_２は、第２の基板１５の厚
さの半分以上であればよい。

【００４９】図７について説明する。第１の基板１５
と、第２の基板１８と、キャリア３との配置に関しては
図４と同様である。第１の基板１５と、第２の基板１８
との接合部分において、第２の基板の導体線路１９及
び、第２の基板の地導体２０側に間隙３１a及び３１bを
有している。なお、間隙３１は、第１の基板１５側であ
ってもよく、設計に応じて決定すればよい。場合によっ
ては、第１の基板１５と、第２の基板１８の両方に間隙
３１を設けてもよい。この様に、間隙３１を設けること
により、導電性の接合材の迫り上がりによる導体線路と
地導体との短絡を防止することができる。

【００５０】なお実施の形態２では、マイクロストリッ
プ線路に関して示したが、コプレナ線路であっても同じ
効果を得ることが可能である。

【００５１】また、図４から図７第１の導体１５に薄膜
抵抗を入れることにより、第１の基板の導体線路１６
と、光素子マウント２の間のインピーダンスマッチング
を図った構成にしてもよい。また、この場合、光素子１
から光素子マウント２を介して、第１の基板の導体線路
１６に流れ込む直流電流成分を遮断することが可能とな
る。

【００５２】実施の形態３図８は、この発明の実施の形態３を示すものである。各
図において５から２０は、実施の形態１と同様である。
図８において、３２はフィードスルー５を保持する保持
基板である。図８の構成について以下に示す。フィード
スルー５及び、第２の基板１８は、保持基板３２の上に
配置される。また、フィードスルー５と、第２の基板１
８とは、接続導体１２により接続される。この様な構成
にすることで、フィードスルー５と、第２の基板１８と
の間で高さの差異が発生しなくなり、高周波特性の劣化
が抑えられる。なお、保持基板３２と、フィードスルー
５とは、セラミックなどの誘電体を積層して一体に形成
してもよい。ところで、保持基板３２は、外表面がメタ
ライズされており、ケース８と接触することによって、
第２の基板１８の地導体２０のグランドレベルとなる。

【００５３】図８において、第２の基板１８の位置は、
第１の基板１５との接合により位置決めされる。よっ
て、フィードスルー５と、第２の基板１８との間に隙間
が開き、この隙間の影響で、高周波特性が劣化する場合
がある。

【００５４】図９は、この実施の形態の他の対応を示す
ものである。図９において、３３はケース８を貫通して
いる同軸線路、３４は第３の基板、３５は第３の基板３
４の導体線路、３６は第３の基板３４の地導体、３７は
同軸線路３３と第３の基板の導体線路３５とを接合する
接合材である。ここで、同軸線路３３は金属であり、周
囲には誘電体が充填されている。高周波特性を向上させ
るためには、第２の基板１８の一端と、第３の基板３４
の一端とを充分に当てて接続する必要がある。

【００５５】第２の基板１８は、実施の形態１の図１に
示すところの第１の基板の導体線路の位置により、図１
の上下方向の制約を受けるが、第３の基板３４は、位置
の制約を受けない。よって、第３の基板３４とを接続す
るに当たり、第２の基板１８と充分に当てて接続した状
態で、第３の基板３４を固定する。このとき、第２の基
板の地導体２０と、第３の基板の地導体３６とは接続さ
れる。なお、第２の基板の導体線路１９と、第３の基板
の導体線路３５とは、接続導体１２により接続される。
前記のように、第２の基板１８と、第３の基板３４とを
接続できる。更に、同軸線路３３は、第３の基板の導体
線路３５とを、接合体３７により接合する。この様に、
更に高周波特性を挙げることができる。なお、高周波と
は、ＲＦ信号のことであり、２．５Ｇｂｐｓ以上を想定
している。

【００５６】

【発明の効果】以上によれば、高速伝送を行った場合で
も、伝送損失を抑えると共に、信号を外部から入力する
フィードスルーの位置を制限しない信号伝送路及び、光
モジュールを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の光モジュールを示す図であ
る。

【図２】導体線路と地導体との短絡現象の発生をなく
すための信号伝送路の一例を示す図である。

【図３】接合面が平坦な２つの基板を接合した場合の
信号伝送路の図である

【図４】実施の形態２の信号伝送路を示す図である。

【図５】実施の形態２の信号伝送路を示す図である。

【図６】実施の形態２の信号伝送路を示す図である。

【図７】実施の形態２の信号伝送路を示す図である。

【図８】実施の形態３によるフィードスルーを用いた
信号伝送路を示す図である。

【図９】実施の形態３による同軸線路を用いた信号伝
送路を示す図である。

【図１０】従来の光モジュールを示す図である。

【符号の説明】

１光素子２光素子マウント３キャリア４電子冷却素子５フィードスルー６信号端子７接地端子８ケース９基板１０基板の導体線路１１基板の地導体１２接続導体１３インタフェース１４入出力端子１５第１の基板１６第１の基板の導体線路１７第１の基板の地導体１８第２の基板１９第２の基板の導体線路２０第２の基板の地導体２１溝２２回路基板２３光素子基板２４導電性の接合材２５第１の基板２６第１の基板の導体線路２７第１の基板の地導体２８第２の基板２９第２の基板の導体線路３０第２の基板の地導体３１間隙３２保持基板３３同軸線路３４第３の基板３５第３の基板の導体線路３６第３の基板の地導体３７接合材５０レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方面に導体線路が設けられ、他方面に
地導体が設けられた第１の基板と、一方面に導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けら
れた第２の基板と、前記第１、第２の基板の他方面側が載置されたキャリア
とを備え、前記第１、第２の基板のそれぞれの一端が互いに接合さ
れるとともに、該第１、第２の基板のそれぞれの一端側
の導体線路が、互いに接続導体で接続され、前記第１の基板の一端もしくは、第２の基板の一端の少
なくとも一方における、導体線路側に間隙を有すること
を特徴とする信号伝送路。
【請求項２】前記第１、第２の基板の一端の少なくと
も一方の、導体線路側の間隙の深さが、前記第１の基板
もしくは、前記第２の基板の厚さの１／２以上であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の信号伝送路。
【請求項３】前記第１、第２の基板の一端の少なくと
も一方の、導体線路側の間隙における、当該一端側の導
体線路が走向する方向の幅が、０．２ｍｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の信号伝送路。
【請求項４】前記第１の基板の一端もしくは、前記第
２の基板の一端の少なくとも一方における、地導体側に
間隙を有することを特徴とする請求項１に記載の信号伝
送路。
【請求項５】一方面に導体線路が設けられ、他方面に
地導体が設けられた第１の基板と、一方面に導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けら
れた第２の基板と、前記第１、第２の基板の他方面側が載置されたキャリア
とを備え、前記第１、第２の基板のそれぞれの一端が互いに接合さ
れるとともに、該第１、第２の基板のそれぞれの一端側
の導体線路が、互いに接続導体で接続され、前記第１の基板の一端もしくは、前記第２の基板の一端
の少なくとも一方における、地導体側に間隙を有するこ
とを特徴とする信号伝送路。
【請求項６】前記第１、第２の基板の一端の少なくと
も一方の、地導体側の間隙の深さが、前記第１の基板も
しくは、前記第２の基板の厚さの１／２以上であること
を特徴とする請求項５に記載の信号伝送路。
【請求項７】前記第１の基板の導体線路もしくは、前
記第２の基板の導体線路が、マイクロストリップ線路で
あることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか
に記載の信号伝送路。
【請求項８】前記第１の基板の導体線路もしくは、前
記第２の基板の導体線路が、コプレナ線路であることを
特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の信
号伝送路。
【請求項９】前記接続導体が、導体ワイヤもしくは導
体リボンで接続されたことを特徴とする請求項１から請
求項８のいずれかに記載の信号伝送路。
【請求項１０】前記キャリアは、前記第１、第２の基
板の接合部の下方に、溝が設けられたことを特徴とする
請求項１から請求項９のいずれかに記載の信号伝送路。
【請求項１１】前記キャリアの溝は、前記第１、第２
の基板の接合部から連なる、半田または導電性接着剤等
の接合材を収容することを特徴とする請求項１０記載の
信号伝送路。
【請求項１２】前記キャリアは、金属導体から成るこ
とを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記
載の信号伝送路。
【請求項１３】前記キャリアは、表面に導体層が設け
られたセラミックから成り、前記第１、第２の基板の地導体が、当該キャリアの導体
層に接合されたことを特徴とする請求項１から１１のい
ずれかに記載の信号伝送路。
【請求項１４】光素子と、前記光素子の設けられたキャリアと、一方面に導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けら
れて、前記キャリア上面に当該地導体が接合された第１
の基板と、一方面に導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けら
れて、前記キャリア上面に当該地導体が接合された第２
の基板と、導体線路の設けられた側壁を有するケースとを備え、前記キャリアは、前記ケースに収納され、当該ケースに
直接的もしくは間接的に接合され、前記第１の基板と前記光素子が接続され、前記第１、第２の基板のそれぞれの一端が、前記キャリ
ア上で互いに接合されるとともに、該第１、第２の基板
のそれぞれの一端側の導体線路が互いに接続導体で接続
され、前記第１の基板の一端もしくは、前記第２の基板の一端
の少なくとも一方における、導体線路側に間隙を有し、前記第２の基板の他端が、前記ケース側壁の導体線路と
接続されたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１５】光素子と、前記光素子の設けられたキャリアと、一方面に導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けら
れて、前記キャリア上面に当該地導体が接合された第１
の基板と、一方面に導体線路が設けられ、他方面に地導体が設けら
れて、前記キャリア上面に当該地導体が接合された第２
の基板と、導体線路の設けられた側壁を有するケースとを備え、前記キャリアは、前記ケースに収納され、当該ケースに
直接的もしくは間接的に接合され、前記第１の基板と前記光素子が接続され、前記第１、第２の基板のそれぞれの一端が、前記キャリ
ア上で互いに接合されるとともに、該第１、第２の基板
のそれぞれの一端側の導体線路が互いに接続導体で接続
され、前記第１の基板の一端もしくは、前記第２の基板の一端
の少なくとも一方における、地導体側に間隙を有し、前記第２の基板の他端が、前記ケース側壁の導体線路と
接続されたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１６】前記キャリアは、前記第１、第２の基
板の接合部の下方に、溝が設けられたことを特徴とする
請求項１４もしくは請求項１５に記載の光モジュール。
【請求項１７】前記ケース側壁の導体線路は、フィー
ドスルーに設けられたことを特徴とする請求項１４から
請求項１６のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項１８】前記ケース側壁の導体線路は、上記ケ
ース側壁を貫通する同軸線路に形成されたことを特徴と
する請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の光モ
ジュール。
【請求項１９】前記ケース側壁の導体線路は、前記ケ
ース側壁に設けられた第３の基板上に形成され、前記第３の基板は、上記ケース側壁を貫通する同軸線路
に直接接続されたことを特徴とする請求項１４から請求
項１６のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項２０】前記ケース側壁の導体線路は、前記ケ
ース外部との間でＲＦ信号を伝送することを特徴とする
請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の光モジュ
ール。