JP2003324229A - レーザベースの送信機のレーザアレイと集積回路とを相互接続する方法及び装置 - Google Patents
レーザベースの送信機のレーザアレイと集積回路とを相互接続する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低い相互接続誘導インダクタンス及び高温耐
熱性の相容れない要求は、EMLアレイとドライバIC
との間の高速相互接続を困難にする。従って、低い相互
接続誘導インダクタンス、高温耐熱性及びわずかな空間
消費を生じるドライバICとEMLアレイとの間の相互
接続が必要である。 【解決手段】ドライバーIC(112)とEMLアレー(120)は、
可とう性PCBを通してお互いに電気接続している。ドラ
イバーIC(112)とEMLアレー(120)間の熱の絶縁はPCB(11
0)上で電気伝導性トレース(114,116)の断面積と長さを
変えることで調整される。
熱性の相容れない要求は、EMLアレイとドライバIC
との間の高速相互接続を困難にする。従って、低い相互
接続誘導インダクタンス、高温耐熱性及びわずかな空間
消費を生じるドライバICとEMLアレイとの間の相互
接続が必要である。 【解決手段】ドライバーIC(112)とEMLアレー(120)は、
可とう性PCBを通してお互いに電気接続している。ドラ
イバーIC(112)とEMLアレー(120)間の熱の絶縁はPCB(11
0)上で電気伝導性トレース(114,116)の断面積と長さを
変えることで調整される。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明による具体化は、一般
にレーザベースの送信機に関し、さらに特定すれば、ド
ライバ集積回路(IC)と電界吸収型変調レーザ(EM
L)を相互接続することに関する。 【0002】 【従来の技術】電界吸収型変調レーザ(EML)ベース
の低密度波長分割多重化(CWDM)送信機は、チャネ
ルあたり10Gb/s及びそれ以上のデータ速度を達成
する。EMLは、典型的にモノリシックに集積化される
連続波分布帰還型(DFB)レーザ、及び電気吸収変調
器を含む。典型的なEML CWDM送信機モジュール
は、(1)それぞれのEMLが異なった波長で動作する
EMLのアレイ(2)所望のデータ速度でEMLのアレ
イを駆動する多チャネルドライバ集積回路(IC)
(3)アレイの光出力を結合する光マルチプレクサ、及
び(4)マルチプレクサ出力を光ファイバに結合する集
束レンズを含む。 【0003】EML CWDM送信機モジュールができ
るだけ高い最大データ速度を達成することは望ましい。
しかしながら多チャネルドライバICとEMLアレイと
の間の電気相互接続は、EML CWDM送信機モジュ
ールの達成可能な最大のデータ速度を制限する。最大デ
ータ速度は、しばしば高速電気信号誘導インダクタンス
によって、望ましいものより低くなる。インダクタンス
は、ICとEMLアレイとの間の相互接続を短縮するこ
とによって減少させることができる。 【0004】典型的な構成において、ICとEMLアレ
イとの間の相互接続を十分に短くすることは、困難であ
る。光マルチプレクサは、EMLアレイから光が現われ
るEMLアレイ面の前面の近くに配置される。ドライバ
ICは、典型的にEMLアレイの後面に隣接して配置さ
れる。この構成において、EMLアレイの高速部分は前
面の近くにある。EMLアレイの高速部分は前面の近く
にあるので、EMLアレイの後からドライバICへの相
互接続は長いと考えられる。このような構成は、高速な
データ速度の用途に対して望ましくない。 【0005】相互接続の長さを短縮したときに、流布さ
れた温度管理が導入される。データ速度は、ドライバI
C上にEMLアレイを直接フリップチップボンディング
することによって、EMLとドライバICとの間におい
て最大にすることができる。ドライバIC上にEMLを
直接フリップチップボンディングすることによって、十
分に短い相互接続長が達成されるとはいえ、このように
フリップチップボンディングされたドライバIC−EM
Lアレイアセンブリーは、EMLアレイの動作温度以内
に冷却しなければならないので、この結合の温度管理は
困難になる。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】低い相互接続誘導イン
ダクタンスと高温耐熱性の相容れない要求は、EMLア
レイとドライバICとの間の高速相互接続を困難にす
る。結果として低い相互接続誘導インダクタンス、高温
耐熱性及びわずかな空間消費を生じるドライバICとE
MLアレイとの間の相互接続が必要である。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の典型的な具体例
として、レーザベースの装置の製造方法が提供される。
レーザベースの装置は、熱絶縁の基板を含む。熱絶縁基
板は、2つの側を持つ。一方の側は、これに結合した電
気伝導体を有する。第2の側は、これに結合した電気伝
導体を有する。基板は、2つの側の間に電気伝導性のバ
イアを組込む。電気伝導性のバイアは、電気伝導体を電
気的に結合する。集積回路及びレーザは、電気伝導体に
電気的に結合することができる。 【0008】本発明による別の具体例として、レーザベ
ースの装置が提供される。レーザベースの装置は、レー
ザ、レーザを駆動する集積回路、及びレーザと集積回路
との間にサンドイッチされた熱絶縁基板を含む。 【0009】さらに本発明は、前記のものに加え又はそ
の代わりに、その他の特徴及び利点を有する実施例を提
供する。これらの特徴及び利点の多くは、図面を参照し
た以下の説明から明らかである。 【0010】開示された発明は、添付図面を参照して説
明され、これらの図面は、本発明の重要な見本となる実
施例を示しており、かつこれらの図面は、引用によりこ
の明細書に組込まれる。 【0011】 【発明の実施の形態】本発明による実施例の次の説明に
おいて、説明のためであってかつ限定のためではなく、
本発明による典型的な実施例の完全な理解を提供するた
めに、特定の詳細が述べられる。しかしながら本発明に
よる実施例が、これら特定の詳細から離れた別の実施例
において実施することができることは、当該技術分野の
通常の専門家にとって明らかであろう。その他の場合、
周知の方法、装置等の詳細な説明は、不必要な詳細によ
って本発明による実施例の説明を不明瞭にしないように
省略されている。とくにEMLの様相は、本発明による
典型的な実施例の特定の様相を説明する助けにするため
に参照される。 【0012】本発明による実施例は、ドライバICとE
MLアレイを相互接続する実質的な方法を提供し、この
方法は十分に短い相互接続長、並びに高レベルの熱絶縁
と、わずかな空間消費を提供する。ドライバICは、E
MLアレイより高い温度で動作することができ、それ故
にEMLアレイを冷却しかつドライバICを冷却しない
ように適合されたTECを利用することができる。実施
例において良好に設計されたほとんどのヒートシンク
は、ドライバICを冷却するのに十分である。 【0013】本発明による実施例は、介在する熱絶縁基
板によるEMLアレイ及びドライバICの集積化を利用
する。典型的な実施例において、介在する熱絶縁基板
は、両面可とう性プリント回路基板(PCB)である。
可とう性PCBは、例えばカプトン(商標名)テープ、
その同等物又はその派生物を含むことができる。EML
アレイ及びドライバICは、互いに直接対向して、又は
互いに相対的に横方向にオフセットして(すなわちドラ
イバIC及びEMLアレイは、基板のいずれかの側に互
いに直接対向しないように配置される)、可とう性PC
Bの対向する側にフリップチップボンディングされた多
くの構成になっている。ドライバIC及びEMLアレイ
の横方向のオフセットは、アセンブリーの電気的及び熱
的特性の両方をさらに最適化することができる。 【0014】図1は、本発明の教えによるドライバIC
−EMLアレイアセンブリー100を示している。ボン
ディングパッド102は、可とう性PCBとして図1の
ように示された熱絶縁基板110の第1の側104に存
在し、かつ盛り上がったボンディングパッド106は、
第2の側108に存在する。盛り上がったボンディング
パッド106は、ボンディングパッドの頂部において導
体隆起部が成長する周知のバンピング処理を介して製造
することができる。熱絶縁基板110は、可とう性でな
ければならないわけではないが、典型的な実施例におい
て、基板110は、熱のストレスに一層良好に耐えるた
めに、可とう性になっている。 【0015】ドライバIC112は、可とう性PCB1
10のボンディングパッド102に電気接続されてい
る。ボンディングパッド102に電気接続された少なく
とも1つの第1の電気伝導性のトレース114は、可と
う性PCB110の第1の側104に存在し、かつ盛り
上がったボンディングパッド106に電気接続された少
なくとも1つの第2の電気伝導性のトレース116は、
第2の側108に存在する。 【0016】第1の側104のトレース114と第2の
側108のトレース116との間の電気伝導性のバイア
118は、EMLアレイ120とドライバIC112と
の間の高速電気相互接続を行なうために使われる。ドラ
イバIC112及びEMLアレイに隣接して示された下
側充填層115及び117は、それぞれ機械的な接続を
提供し、かつ熱応力特性を改善する。ボンディングパッ
ド102、トレース114及び116、及び盛り上がっ
たボンディングパッド106は、EMLアレイ120と
ドライバIC112との間の電気相互接続を形成する。
トレース、ボンディングパッド又はバイアの種々の組合
せは、設計判定基準によって指定されたように利用する
ことができる。 【0017】可とう性PCB110は、熱絶縁体として
使うことができる。熱の不十分な伝導体である可とう性
PCB110は、EMLアレイ120とドライバICと
の間の熱絶縁体として作用する。ドライバIC112か
らの熱は、主としてEMLアレイ120とドライバIC
との間の電気相互接続を介してEMLアレイ120に導
かれる。電気相互接続の耐熱性は、電気相互接続の種々
の部品の長さと断面積に依存する。可とう性PCB11
0上のトレース114及び116は、比較的小さな断面
積を有するように作ることができ、この断面積は、その
間の電気相互接続のためにドライバIC112からEM
Lアレイ120に伝送される熱の量を著しく減少させ、
かつ相互接続誘導インダクタンスにわずかしか影響を及
ぼさない。 【0018】前記のように、ドライバIC112とEM
Lアレイ120との間の電気相互接続の長さは、電気的
特性及び熱伝導に影響を及ぼす。ドライバIC112と
EMLアレイ120との間の電気相互接続の長さは、E
MLアレイ120の特性をあまり低下させることなく、
可能な限りドライバIC112からEMLアレイ120
への熱伝導を減らすために、EMLアレイ120の電気
的特性の限界まで延ばすことができる。電気相互接続の
断面積及び長さの調節は、典型的にEMLアレイ120
が直接ドライバIC112上にフリップチップボンディ
ングされるときに関連して実現すべきドライバIC11
2とEMLアレイ120との間の熱絶縁における一桁分
の改善を可能にする。 【0019】DC接続は、可とう性PCB110の第2
の側108にルートが形成され、この可とう性PCB
は、ドライバIC112の設計の複雑さを減少させ、か
つEMLアレイ120からドライバIC112の熱絶縁
をさらに増加させるために使われる。例えばEMLアレ
イ120のトレース116及びDFBレーザ(とくに図
示せず)に接続された、盛り上がったボンディングパッ
ド122を介して行なわれるDC電源121へのDC接
続は、ドライバIC112を通過する必要がない。盛り
上がったボンディングパッド122は、盛り上がったボ
ンディングパッド106のように、ボンディングパッド
の頂部において導体隆起部が成長する周知のバンピング
処理を介して製造することができる。電気伝導性のトレ
ース124は、第2の側108において盛り上がったボ
ンディングパッド122に電気接続するように示されて
いる。 【0020】図2は、本発明の教えにしたがってレーザ
ベースの装置を製造する方法を示すフローチャートであ
る。フロー200はステップ202において始まり、こ
のステップにおいて、熱絶縁基板が提供される。例えば
可とう性、準可とう性又は剛体のPCBであることがで
きる熱絶縁基板は、第1の側を含む。第1の側は、第1
の側に結合した少なくとも1つの電気伝導体を有する。
熱絶縁基板は、第2の側も含む。第2の側は、第2の側
に結合した少なくとも1つの電気伝導体を有する。少な
くとも1つの電気伝導性のバイアは、第1の側と第2の
側との間を貫通している。電気伝導性のバイアは、第1
の側及び第2の側における電気伝導体を互いに電気接続
するように働く。 【0021】ステップ204において、第1の側に結合
した電気伝導体に集積回路が接続される。ステップ20
6において、第2の側に結合した1つ又は複数の電気伝
導体に少なくとも1つのレーザが接続される。ステップ
208において、1つ又は複数の電気伝導体の断面積及
び長さが調節される。ステップ210において、第2の
側に結合した別の電気伝導体によって、レーザに電源が
接続される。フロー200に示されたステップは、特定
の順序に構成され示されているが、ステップは前記の順
序で行なわなければならないわけではない。 【0022】現在利用可能な可とう性PCBの技術は、
50ミクロンより薄い厚さを有する熱絶縁基板の両側
に、電気伝導性のトレースの構成を可能にする。50ミ
クロンより小さな直径を有するメッキ又は充填されたバ
イアも利用できる。本発明の実施例による高速電気相互
接続は、製造の環境において実際に実現することができ
る。適切に設計された工具及び設備によって、市販され
ているフリップチップボンダを使用することができる。 【0023】前記のことは、本発明による実施例の原理
にしたがって、例示的なレーザベース送信機モジュール
がどのようにして製造できるかを示している。本発明に
よる実施例は、レーザベースの送信機によって達成でき
るデータ速度を減速させる不必要に大きな相互接続誘導
インダクタンス無しに、レーザベースの送信機モジュー
ルがドライバICとレーザアレイとの間の電気相互接続
を含むことを可能にする。加えて本発明による実施例
は、ドライバIC及びレーザアレイを互いに効果的に熱
絶縁することを可能にするので、ドライバICをレーザ
アレイの適した動作温度に不必要に冷却する必要はな
い。 【0024】さらに本発明による実施例は、ドライバI
Cを通す必要なく、レーザアレイの部品への電気接続を
電源に接続することを可能にし、それによりドライバI
C設計の複雑さを減らせる。さらにドライバICとレー
ザアレイとの間の電気相互接続の長さ及び断面積は、ド
ライバIC及びレーザアレイの間の熱絶縁と電気相互接
続誘導インダクタンスとの間のトレードオフを最適に設
定するように調節することができる。 【0025】当該技術分野の専門家にとって明らかなよ
うに、この特許出願に記載された革新的な構想は、応用
の広い範囲にわたって変更しかつ変形することができ
る。したがって特許される主題の権利範囲は、ここにお
いて議論された特定の例としての教えのいずれにも限定
されるものではなく、その代わりに特許請求の範囲に定
義される。以下においては、本発明の種々の構成要件の
組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 1.レーザベースの装置(100)の製造方法であっ
て、少なくとも1つの第1の電気伝導体(114)が結
合している第1の側(104)と、少なくとも1つの第
2の電気伝導体(116)が結合している第2の側(1
08)と、前記第1の側(104)と前記第2の側(1
08)の間を貫通し、前記第1の電気伝導体(114)
を前記第2の電気伝導体(116)に電気接続している
少なくとも1つの電気伝導性のバイア(118)と、を
含む熱絶縁基板(110)を提供し、集積回路(11
2)を前記少なくとも1つの第1の電気伝導体(11
4)に電気接続し、少なくとも1つのレーザ(120)
を前記少なくとも1つの第2の電気伝導体(116)に
電気接続することを含む、レーザベースの装置(10
0)の製造方法。 2.前記第1の電気伝導体(114)及び前記第2の電
気伝導体(116)のうちの少なくとも一方の断面積及
び長さのうちの少なくとも一方を調節することをさらに
含む、上項1に記載の方法。 3.前記第2の側(116)に結合した第3の電気伝導
体(124)によって前記少なくとも1つのレーザ(1
20)に電源(121)を結合することをさらに含む、
上項1に記載の方法。 4.前記少なくとも1つの第1の電気伝導体(114)
が、電気伝導性のトレースを含む、上項1に記載の方
法。 5.前記少なくとも1つの第1の電気伝導体(114)
が、ボンディングパッド(102)を含む、上項4に記
載の方法。 6.レーザベース装置(100)であって、レーザ(1
20)と、前記レーザ(120)を駆動するよう適合さ
れた集積回路(112)と、前記レーザ(120)と前
記集積回路(112)との間にサンドイッチされた熱絶
縁基板(110)であって、レーザ(120)に電気接
続した第1の電気伝導体(114)に結合している第1
の側(104)と、集積回路(112)に電気接続した
第2の電気伝導体(116)に結合している第2の側
(108)と、前記第1の側(104)と前記第2の側
(108)の間を貫通し、前記第1の電気伝導体(11
4)と前記第2の電気伝導体(116)に電気接続され
ている電気伝導性のバイア(118)とを含む、熱絶縁
基板(110)と、を含むレーザベースの装置(10
0)。 7.前記レーザ(120)が、電界吸収型変調レーザを
含む、上項6に記載の装置。 8.前記熱絶縁基板(110)が、可とう性のプリント
回路基板を含む、上項6に記載の装置。 9.前記第2の側(108)に結合した第3の電気伝導
体(124)により前記レーザ(120)に結合された
電源(121)をさらに含む、上項6に記載の装置。 10.前記第1の電気伝導体(114)が、電気伝導性
のトレースを含む、上項6に記載の装置。 【発明の効果】本発明により、低い相互接続誘導インダ
クタンス、高温耐熱性、及びわずかな空間消費を生じる
ドライバICとEMLアレイとの間の相互接続が可能と
なった。
にレーザベースの送信機に関し、さらに特定すれば、ド
ライバ集積回路(IC)と電界吸収型変調レーザ(EM
L)を相互接続することに関する。 【0002】 【従来の技術】電界吸収型変調レーザ(EML)ベース
の低密度波長分割多重化(CWDM)送信機は、チャネ
ルあたり10Gb/s及びそれ以上のデータ速度を達成
する。EMLは、典型的にモノリシックに集積化される
連続波分布帰還型(DFB)レーザ、及び電気吸収変調
器を含む。典型的なEML CWDM送信機モジュール
は、(1)それぞれのEMLが異なった波長で動作する
EMLのアレイ(2)所望のデータ速度でEMLのアレ
イを駆動する多チャネルドライバ集積回路(IC)
(3)アレイの光出力を結合する光マルチプレクサ、及
び(4)マルチプレクサ出力を光ファイバに結合する集
束レンズを含む。 【0003】EML CWDM送信機モジュールができ
るだけ高い最大データ速度を達成することは望ましい。
しかしながら多チャネルドライバICとEMLアレイと
の間の電気相互接続は、EML CWDM送信機モジュ
ールの達成可能な最大のデータ速度を制限する。最大デ
ータ速度は、しばしば高速電気信号誘導インダクタンス
によって、望ましいものより低くなる。インダクタンス
は、ICとEMLアレイとの間の相互接続を短縮するこ
とによって減少させることができる。 【0004】典型的な構成において、ICとEMLアレ
イとの間の相互接続を十分に短くすることは、困難であ
る。光マルチプレクサは、EMLアレイから光が現われ
るEMLアレイ面の前面の近くに配置される。ドライバ
ICは、典型的にEMLアレイの後面に隣接して配置さ
れる。この構成において、EMLアレイの高速部分は前
面の近くにある。EMLアレイの高速部分は前面の近く
にあるので、EMLアレイの後からドライバICへの相
互接続は長いと考えられる。このような構成は、高速な
データ速度の用途に対して望ましくない。 【0005】相互接続の長さを短縮したときに、流布さ
れた温度管理が導入される。データ速度は、ドライバI
C上にEMLアレイを直接フリップチップボンディング
することによって、EMLとドライバICとの間におい
て最大にすることができる。ドライバIC上にEMLを
直接フリップチップボンディングすることによって、十
分に短い相互接続長が達成されるとはいえ、このように
フリップチップボンディングされたドライバIC−EM
Lアレイアセンブリーは、EMLアレイの動作温度以内
に冷却しなければならないので、この結合の温度管理は
困難になる。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】低い相互接続誘導イン
ダクタンスと高温耐熱性の相容れない要求は、EMLア
レイとドライバICとの間の高速相互接続を困難にす
る。結果として低い相互接続誘導インダクタンス、高温
耐熱性及びわずかな空間消費を生じるドライバICとE
MLアレイとの間の相互接続が必要である。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の典型的な具体例
として、レーザベースの装置の製造方法が提供される。
レーザベースの装置は、熱絶縁の基板を含む。熱絶縁基
板は、2つの側を持つ。一方の側は、これに結合した電
気伝導体を有する。第2の側は、これに結合した電気伝
導体を有する。基板は、2つの側の間に電気伝導性のバ
イアを組込む。電気伝導性のバイアは、電気伝導体を電
気的に結合する。集積回路及びレーザは、電気伝導体に
電気的に結合することができる。 【0008】本発明による別の具体例として、レーザベ
ースの装置が提供される。レーザベースの装置は、レー
ザ、レーザを駆動する集積回路、及びレーザと集積回路
との間にサンドイッチされた熱絶縁基板を含む。 【0009】さらに本発明は、前記のものに加え又はそ
の代わりに、その他の特徴及び利点を有する実施例を提
供する。これらの特徴及び利点の多くは、図面を参照し
た以下の説明から明らかである。 【0010】開示された発明は、添付図面を参照して説
明され、これらの図面は、本発明の重要な見本となる実
施例を示しており、かつこれらの図面は、引用によりこ
の明細書に組込まれる。 【0011】 【発明の実施の形態】本発明による実施例の次の説明に
おいて、説明のためであってかつ限定のためではなく、
本発明による典型的な実施例の完全な理解を提供するた
めに、特定の詳細が述べられる。しかしながら本発明に
よる実施例が、これら特定の詳細から離れた別の実施例
において実施することができることは、当該技術分野の
通常の専門家にとって明らかであろう。その他の場合、
周知の方法、装置等の詳細な説明は、不必要な詳細によ
って本発明による実施例の説明を不明瞭にしないように
省略されている。とくにEMLの様相は、本発明による
典型的な実施例の特定の様相を説明する助けにするため
に参照される。 【0012】本発明による実施例は、ドライバICとE
MLアレイを相互接続する実質的な方法を提供し、この
方法は十分に短い相互接続長、並びに高レベルの熱絶縁
と、わずかな空間消費を提供する。ドライバICは、E
MLアレイより高い温度で動作することができ、それ故
にEMLアレイを冷却しかつドライバICを冷却しない
ように適合されたTECを利用することができる。実施
例において良好に設計されたほとんどのヒートシンク
は、ドライバICを冷却するのに十分である。 【0013】本発明による実施例は、介在する熱絶縁基
板によるEMLアレイ及びドライバICの集積化を利用
する。典型的な実施例において、介在する熱絶縁基板
は、両面可とう性プリント回路基板(PCB)である。
可とう性PCBは、例えばカプトン(商標名)テープ、
その同等物又はその派生物を含むことができる。EML
アレイ及びドライバICは、互いに直接対向して、又は
互いに相対的に横方向にオフセットして(すなわちドラ
イバIC及びEMLアレイは、基板のいずれかの側に互
いに直接対向しないように配置される)、可とう性PC
Bの対向する側にフリップチップボンディングされた多
くの構成になっている。ドライバIC及びEMLアレイ
の横方向のオフセットは、アセンブリーの電気的及び熱
的特性の両方をさらに最適化することができる。 【0014】図1は、本発明の教えによるドライバIC
−EMLアレイアセンブリー100を示している。ボン
ディングパッド102は、可とう性PCBとして図1の
ように示された熱絶縁基板110の第1の側104に存
在し、かつ盛り上がったボンディングパッド106は、
第2の側108に存在する。盛り上がったボンディング
パッド106は、ボンディングパッドの頂部において導
体隆起部が成長する周知のバンピング処理を介して製造
することができる。熱絶縁基板110は、可とう性でな
ければならないわけではないが、典型的な実施例におい
て、基板110は、熱のストレスに一層良好に耐えるた
めに、可とう性になっている。 【0015】ドライバIC112は、可とう性PCB1
10のボンディングパッド102に電気接続されてい
る。ボンディングパッド102に電気接続された少なく
とも1つの第1の電気伝導性のトレース114は、可と
う性PCB110の第1の側104に存在し、かつ盛り
上がったボンディングパッド106に電気接続された少
なくとも1つの第2の電気伝導性のトレース116は、
第2の側108に存在する。 【0016】第1の側104のトレース114と第2の
側108のトレース116との間の電気伝導性のバイア
118は、EMLアレイ120とドライバIC112と
の間の高速電気相互接続を行なうために使われる。ドラ
イバIC112及びEMLアレイに隣接して示された下
側充填層115及び117は、それぞれ機械的な接続を
提供し、かつ熱応力特性を改善する。ボンディングパッ
ド102、トレース114及び116、及び盛り上がっ
たボンディングパッド106は、EMLアレイ120と
ドライバIC112との間の電気相互接続を形成する。
トレース、ボンディングパッド又はバイアの種々の組合
せは、設計判定基準によって指定されたように利用する
ことができる。 【0017】可とう性PCB110は、熱絶縁体として
使うことができる。熱の不十分な伝導体である可とう性
PCB110は、EMLアレイ120とドライバICと
の間の熱絶縁体として作用する。ドライバIC112か
らの熱は、主としてEMLアレイ120とドライバIC
との間の電気相互接続を介してEMLアレイ120に導
かれる。電気相互接続の耐熱性は、電気相互接続の種々
の部品の長さと断面積に依存する。可とう性PCB11
0上のトレース114及び116は、比較的小さな断面
積を有するように作ることができ、この断面積は、その
間の電気相互接続のためにドライバIC112からEM
Lアレイ120に伝送される熱の量を著しく減少させ、
かつ相互接続誘導インダクタンスにわずかしか影響を及
ぼさない。 【0018】前記のように、ドライバIC112とEM
Lアレイ120との間の電気相互接続の長さは、電気的
特性及び熱伝導に影響を及ぼす。ドライバIC112と
EMLアレイ120との間の電気相互接続の長さは、E
MLアレイ120の特性をあまり低下させることなく、
可能な限りドライバIC112からEMLアレイ120
への熱伝導を減らすために、EMLアレイ120の電気
的特性の限界まで延ばすことができる。電気相互接続の
断面積及び長さの調節は、典型的にEMLアレイ120
が直接ドライバIC112上にフリップチップボンディ
ングされるときに関連して実現すべきドライバIC11
2とEMLアレイ120との間の熱絶縁における一桁分
の改善を可能にする。 【0019】DC接続は、可とう性PCB110の第2
の側108にルートが形成され、この可とう性PCB
は、ドライバIC112の設計の複雑さを減少させ、か
つEMLアレイ120からドライバIC112の熱絶縁
をさらに増加させるために使われる。例えばEMLアレ
イ120のトレース116及びDFBレーザ(とくに図
示せず)に接続された、盛り上がったボンディングパッ
ド122を介して行なわれるDC電源121へのDC接
続は、ドライバIC112を通過する必要がない。盛り
上がったボンディングパッド122は、盛り上がったボ
ンディングパッド106のように、ボンディングパッド
の頂部において導体隆起部が成長する周知のバンピング
処理を介して製造することができる。電気伝導性のトレ
ース124は、第2の側108において盛り上がったボ
ンディングパッド122に電気接続するように示されて
いる。 【0020】図2は、本発明の教えにしたがってレーザ
ベースの装置を製造する方法を示すフローチャートであ
る。フロー200はステップ202において始まり、こ
のステップにおいて、熱絶縁基板が提供される。例えば
可とう性、準可とう性又は剛体のPCBであることがで
きる熱絶縁基板は、第1の側を含む。第1の側は、第1
の側に結合した少なくとも1つの電気伝導体を有する。
熱絶縁基板は、第2の側も含む。第2の側は、第2の側
に結合した少なくとも1つの電気伝導体を有する。少な
くとも1つの電気伝導性のバイアは、第1の側と第2の
側との間を貫通している。電気伝導性のバイアは、第1
の側及び第2の側における電気伝導体を互いに電気接続
するように働く。 【0021】ステップ204において、第1の側に結合
した電気伝導体に集積回路が接続される。ステップ20
6において、第2の側に結合した1つ又は複数の電気伝
導体に少なくとも1つのレーザが接続される。ステップ
208において、1つ又は複数の電気伝導体の断面積及
び長さが調節される。ステップ210において、第2の
側に結合した別の電気伝導体によって、レーザに電源が
接続される。フロー200に示されたステップは、特定
の順序に構成され示されているが、ステップは前記の順
序で行なわなければならないわけではない。 【0022】現在利用可能な可とう性PCBの技術は、
50ミクロンより薄い厚さを有する熱絶縁基板の両側
に、電気伝導性のトレースの構成を可能にする。50ミ
クロンより小さな直径を有するメッキ又は充填されたバ
イアも利用できる。本発明の実施例による高速電気相互
接続は、製造の環境において実際に実現することができ
る。適切に設計された工具及び設備によって、市販され
ているフリップチップボンダを使用することができる。 【0023】前記のことは、本発明による実施例の原理
にしたがって、例示的なレーザベース送信機モジュール
がどのようにして製造できるかを示している。本発明に
よる実施例は、レーザベースの送信機によって達成でき
るデータ速度を減速させる不必要に大きな相互接続誘導
インダクタンス無しに、レーザベースの送信機モジュー
ルがドライバICとレーザアレイとの間の電気相互接続
を含むことを可能にする。加えて本発明による実施例
は、ドライバIC及びレーザアレイを互いに効果的に熱
絶縁することを可能にするので、ドライバICをレーザ
アレイの適した動作温度に不必要に冷却する必要はな
い。 【0024】さらに本発明による実施例は、ドライバI
Cを通す必要なく、レーザアレイの部品への電気接続を
電源に接続することを可能にし、それによりドライバI
C設計の複雑さを減らせる。さらにドライバICとレー
ザアレイとの間の電気相互接続の長さ及び断面積は、ド
ライバIC及びレーザアレイの間の熱絶縁と電気相互接
続誘導インダクタンスとの間のトレードオフを最適に設
定するように調節することができる。 【0025】当該技術分野の専門家にとって明らかなよ
うに、この特許出願に記載された革新的な構想は、応用
の広い範囲にわたって変更しかつ変形することができ
る。したがって特許される主題の権利範囲は、ここにお
いて議論された特定の例としての教えのいずれにも限定
されるものではなく、その代わりに特許請求の範囲に定
義される。以下においては、本発明の種々の構成要件の
組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 1.レーザベースの装置(100)の製造方法であっ
て、少なくとも1つの第1の電気伝導体(114)が結
合している第1の側(104)と、少なくとも1つの第
2の電気伝導体(116)が結合している第2の側(1
08)と、前記第1の側(104)と前記第2の側(1
08)の間を貫通し、前記第1の電気伝導体(114)
を前記第2の電気伝導体(116)に電気接続している
少なくとも1つの電気伝導性のバイア(118)と、を
含む熱絶縁基板(110)を提供し、集積回路(11
2)を前記少なくとも1つの第1の電気伝導体(11
4)に電気接続し、少なくとも1つのレーザ(120)
を前記少なくとも1つの第2の電気伝導体(116)に
電気接続することを含む、レーザベースの装置(10
0)の製造方法。 2.前記第1の電気伝導体(114)及び前記第2の電
気伝導体(116)のうちの少なくとも一方の断面積及
び長さのうちの少なくとも一方を調節することをさらに
含む、上項1に記載の方法。 3.前記第2の側(116)に結合した第3の電気伝導
体(124)によって前記少なくとも1つのレーザ(1
20)に電源(121)を結合することをさらに含む、
上項1に記載の方法。 4.前記少なくとも1つの第1の電気伝導体(114)
が、電気伝導性のトレースを含む、上項1に記載の方
法。 5.前記少なくとも1つの第1の電気伝導体(114)
が、ボンディングパッド(102)を含む、上項4に記
載の方法。 6.レーザベース装置(100)であって、レーザ(1
20)と、前記レーザ(120)を駆動するよう適合さ
れた集積回路(112)と、前記レーザ(120)と前
記集積回路(112)との間にサンドイッチされた熱絶
縁基板(110)であって、レーザ(120)に電気接
続した第1の電気伝導体(114)に結合している第1
の側(104)と、集積回路(112)に電気接続した
第2の電気伝導体(116)に結合している第2の側
(108)と、前記第1の側(104)と前記第2の側
(108)の間を貫通し、前記第1の電気伝導体(11
4)と前記第2の電気伝導体(116)に電気接続され
ている電気伝導性のバイア(118)とを含む、熱絶縁
基板(110)と、を含むレーザベースの装置(10
0)。 7.前記レーザ(120)が、電界吸収型変調レーザを
含む、上項6に記載の装置。 8.前記熱絶縁基板(110)が、可とう性のプリント
回路基板を含む、上項6に記載の装置。 9.前記第2の側(108)に結合した第3の電気伝導
体(124)により前記レーザ(120)に結合された
電源(121)をさらに含む、上項6に記載の装置。 10.前記第1の電気伝導体(114)が、電気伝導性
のトレースを含む、上項6に記載の装置。 【発明の効果】本発明により、低い相互接続誘導インダ
クタンス、高温耐熱性、及びわずかな空間消費を生じる
ドライバICとEMLアレイとの間の相互接続が可能と
なった。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドライバIC−EMLアレイアセンブリーの横
断面図である。 【図2】レーザベースの装置を製造する方法を示すフロ
ーチャートである。 【符号の説明】 100 レーザベースの装置 102 ボンディングパッド 104 第1の側 108 第2の側 110 熱絶縁基板 112 集積回路 114 電気伝導体 116 電気伝導体 118 バイア 120 レーザ 121 電源 124 電気伝導体
断面図である。 【図2】レーザベースの装置を製造する方法を示すフロ
ーチャートである。 【符号の説明】 100 レーザベースの装置 102 ボンディングパッド 104 第1の側 108 第2の側 110 熱絶縁基板 112 集積回路 114 電気伝導体 116 電気伝導体 118 バイア 120 レーザ 121 電源 124 電気伝導体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 モハメド・エルシャド・アリ
アメリカ合衆国カリフォルニア州94085,
サニーベイル,エスキャロン・アベニュ
ー・ナンバー305・955
(72)発明者 エドウィン・デ・グロート
アメリカ合衆国カリフォルニア州95070,
サラトガ,キャンローズ・アベニュー・
12730
(72)発明者 ブライアン・エリオット・レモフ
アメリカ合衆国カリフォルニア州94587,
ユニオンシティ,タミー・コート・4844
(72)発明者 リサ・アン・バックマン
アメリカ合衆国カリフォルニア州94123,
サンフランシスコ,ウェブスター・ストリ
ート・ナンバー105・3757
Fターム(参考) 5F073 AB21 BA02 EA14 EA29 FA15
FA16 FA28
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】レーザベースの装置(100)の製造方法
であって、 少なくとも1つの第1の電気伝導体(114)が結合し
ている第1の側(104)と、少なくとも1つの第2の
電気伝導体(116)が結合している第2の側(10
8)と、前記第1の側(104)と前記第2の側(10
8)の間を貫通し、前記第1の電気伝導体(114)を
前記第2の電気伝導体(116)に電気接続している少
なくとも1つの電気伝導性のバイア(118)と、を含
む熱絶縁基板(110)を提供し、 集積回路(112)を前記少なくとも1つの第1の電気
伝導体(114)に電気接続し、 少なくとも1つのレーザ(120)を前記少なくとも1
つの第2の電気伝導体(116)に電気接続することを
含む、レーザベースの装置(100)の製造方法。
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