JP2013179180A - 光モジュール、光モジュール生産物 - Google Patents

Abstract

【課題】積層型セラミックパッケージを用いて放熱性及び接続端子配列を提供可能な光モジュールを提供する。
【解決手段】光モジュール１１は、セラミック積層基板を含むパッケージ内に該パッケージと一緒になって光学アセンブリ１３を構成する発光サブアセンブリを有する。発光サブアセンブリは半導体レーザ及びミラーを含む。保持部材１７は、放熱部材１５の第１端面１５ａ及び光学アセンブリ１３のパッケージの底板が互いに押圧力を加えるようにして光学アセンブリ１３及び放熱部材１５を光軸方向に配列させると共に、光学アセンブリ１３及び放熱部材１５を保持する。フレキシブルプリント基板部品１９は、光学アセンブリ１３に電気的に接続されると共に複数の接続端子１９ａを含む。フレキシブルプリント基板部品１９は、光学アセンブリ１３と放熱部材１５との間に設けられた接続部１９ｂを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、光モジュール、及び光モジュール生産物に関する。

特許文献１及び特許文献２は、いわゆるバタフライ型パッケージを用いる光モジュール
を開示する。

特開平６−８２６５９号公報 特開平１１−３３０５６４号公報

特許文献１及び２に示さるような、バタフライ型と呼ばれるパッケージは、箱形である
ので、バタフライ型パッケージは、外部の回路基板に容易に接続を成すことができる。バ
タフライ型パッケージの例えば底面は平坦であるので、内蔵される発光素子からの熱を放
熱するために利用でき、またこれ故に効率的な放熱を可能にしている。しかし、発光素子
から熱を放出するパッケージ底部（放熱面）が、バタフライ型パッケージを固定するフラ
ンジ（固定面）と同じ平面に位置する。この構造では、フランジを用いて搭載面に取り付
けられた光モジュールのバタフライ型パッケージの放熱面及び固定面は、その固定のため
の力により、上記の平面から外れる。これが、光出力を変動させる要因となる。特許文献
１及び２がこのような光出力変動を抑制するパッケージを提案する。

一方、発明者は、光モジュールを構成する組み立て部品数及び光モジュールの構造に係
る複雑さの点で、光モジュールの構造を改良する技術的な課題を見出している。また、バ
タフライパッケージは一般に高価でもある。そこで、光モジュールの製造コストの視点か
ら、光出力の方向及び端子の配列に関して、バタフライパッケージと同一又は類似の外形
を有する光モジュールの部品点数及び／又は構造の複雑さを低減できる可能性を探ってき
た。

光モジュールの部品点数及び／又は構造の複雑さに関する上記の視点に基づき、発明者
は、積層型セラミックパッケージに着目している。発明者の検討によれば、積層型セラミ
ックパッケージを用いた光学アセンブリは、光出力の変動を低減でき、また安定した放熱
を提供できる。また、積層型セラミックパッケージは、高周波信号用の配線のパターンに
関して高い自由度を提供でき、高周波性能においては、バタフライパッケージと同等又は
それ以上の性能を発揮できる可能性がある。

製造コストの低減に寄与し得る積層型セラミックパッケージは、セラミック基板の積層
方向と光軸の方向が同じ方向に向く構造を有する。また、このパッケージ構造において、
発光素子を収容するキャビティはパッケージによって規定されるので、キャビティ空間は
制限されている。この制限に従うとき、光モジュールのための発光素子やレンズ・ミラー
等の部品を搭載する部品実装面は、セラミック基板の積層方向に交差して例えば垂直にな
る。これ故に、この積層型セラミックパッケージでは、発光素子からの熱を放出する放熱
面が、光出力の方向（例えば光モジュールの光軸方向）に交差して例えば垂直になる。放
熱面の向きは光軸方向の向きと上記のように関連する。この配置の関係は、バタフライパ
ッケージと異なっている。

再びバタフライパッケージに目を向けると、バタフライパッケージは、部品実装面を放
熱面にほぼ平行に規定できるので、高い放熱性を提供できる。バタフライパッケージでは
、このような配置関係で、部品実装面が放熱面に関連づけられる。しかしながら、積層型
セラミックパッケージでは、発光素子からの熱を放出する放熱面が光出力の方向（例えば
光モジュールの光軸方向）に交差する面になるので、バタフライパッケージのような配置
関係で放熱面及び部品実装面を得ることができず、積層型セラミックパッケージの採用に
おいては、バタフライパッケージに比較すると、効率的な放熱の点で改善が望まれる。

本発明は、上記の事情を鑑みてされたものであり、積層型セラミックパッケージを用い
て放熱性及び接続端子配列を提供可能な光モジュールを提供することを目的とし、この光
モジュールを含む光モジュール生産物を提供することを目的とする。

本発明に係る光モジュールは、（ａ）第１開口端、第２開口端、及び前記第１開口端か
ら前記第２開口端へ向かう方向に規定される第１方向に延在する側壁を有する枠体と、（
ｂ）開口及び前記開口に設けられた光学窓を有し前記枠体の前記第２開口端に設けられた
天板と、（ｃ）前記枠体の前記第１開口端に設けられた底板と、（ｄ）前記枠体、前記天
板、及び前記底板を含むパッケージに収容され、該パッケージと一緒になって光学アセン
ブリを構成する発光サブアセンブリと、（ｆ）第１端面、該第１端面の反対側の第２端面
、底面部、及び該底面部の反対側の上面部を有する放熱部材と、（ｇ）押圧力を加えるよ
うにして前記光学アセンブリ及び前記放熱部材を前記第１方向に配列させると共に、前記
光学アセンブリ及び前記放熱部材を保持する保持部材と、（ｈ）前記光学アセンブリに電
気的に接続されると共に複数の接続端子を含むフレキシブルプリント基板部品とを備える
。前記発光サブアセンブリは、半導体レーザ、及び前記半導体レーザからの光を前記光学
窓に向けて反射するミラーを含み、前記パッケージの前記枠体はセラミック積層基板を含
み、前記フレキシブルプリント基板部品の前記複数の接続端子は、前記第１方向に配列さ
れており、前記保持部材は、前記光学アセンブリの前記天板を押圧する部分を含む前面板
部、前記放熱部材の前記第２端面を押圧する部分を含む背面板部、及び前記前面板部の一
縁を前記背面板部の一縁に繋ぐ接続板部を含む。

この光モジュールによれば、発光サブアセンブリのミラーが半導体レーザからの光を光
学窓に向けて反射するので、光学アセンブリは天板の光学窓を介して第１方向に光を放出
できる。また、保持部材が、押圧力を加えるようにして光学アセンブリ及び放熱部材を保
持すると共に光学アセンブリ及び放熱部材を第１方向に配列させる。これ故に、光学アセ
ンブリからの熱を放熱部材に伝えることができ、放熱部材はその表面を介して放熱できる
。

また、フレキシブルプリント基板部品を用いて発光サブアセンブリに電気的接続を成す
ことができると共に、この電気的接続により、パッケージのキャビティ内の発光サブアセ
ンブリは、フレキシブルプリント基板部品により提供されキャビティ外において所望の方
向に配列される複数の接続端子に接続される。

この光モジュールでは、セラミック積層基板の枠体が第１方向に延在するけれども、光
学アセンブリ及び放熱部材の配列が第１方向に成されて所望の光モジュール長を実現し、
この第１方向に光学アセンブリの天板の光学窓は向いている。

本発明に係る光モジュールでは、前記保持部材は、前記放熱部材に押圧力を提供するよ
うに前記背面板部及び前記接続板部のいずれか一方から延出する第１側板部を含むことが
好ましい。

この光モジュールによれば、保持部材が、放熱部材に押圧力を提供するように延出する
第１側板部を含むので、保持部材が、放熱部材、及び放熱部材を介して光学アセンブリを
ガイドでき、また保護できる。

本発明に係る光モジュールでは、前記保持部材は、前記背面板部及び前記接続板部のい
ずれか一方から延出する別の側板部を含み、前記放熱部材は、前記第１方向に延在する側
面を有し、前記側面は、第１窪みを有し、前記保持部材の前記別の側板部は、前記第１窪
みに嵌め合わされる爪を有することが好ましい。

この光モジュールによれば、放熱部材が、第１方向に延在する側面に設けられた第１窪
みを有すると共に、別の側板部が爪を有する。これ故に、これらの嵌め合わせにより、放
熱部材及び保持部材の位置決め及び組み立てが可能になる。

本発明に係る光モジュールでは、前記フレキシブルプリント基板部品は、前記端子電極
を含む延在部を含み、前記フレキシブルプリント基板部品の前記延在部は、前記放熱部材
の前記上面部と前記保持部材の前記接続板部との間に延在することが好ましい。

この光モジュールによれば、フレキシブルプリント基板部品の延在部が放熱部材の上面
部と保持部材の接続板部との間に設けられるので、この配置は延在部と接続部との配置位
置を保持できる。

本発明に係る光モジュールでは、前記フレキシブルプリント基板部品の前記接続部はリ
ジット基板を含み、前記延在部は、前記端子電極を含む別のリジット基板を有し、前記放
熱部材の前記上面部は、前記別のリジット基板を受け入れる窪みを含み、前記フレキシブ
ルプリント基板部品は前記リジット基板を前記別のリジット基板に接続するフレキシブル
プリント基板を含むことが好ましい。

この光モジュールによれば、放熱部材の上面部の窪みが、フレキシブルプリント基板部
品の別のリジット基板をガイドする。

本発明に係る光モジュールでは、前記保持部材の前記接続板は、前記フレキシブルプリ
ント基板部品の一部分（前記フレキシブルプリント基板）が屈曲した状態で突出する開口
を含むことが好ましい。

この光モジュールによれば、フレキシブルプリント基板が、屈曲した状態で開口から突
出するので、リジット基板とフレキシブルプリント基板との接続に、望まれない力が加わ
らないように、フレキシブルプリント基板部品への光モジュールの適用を可能にする。

本発明に係る光モジュールでは、前記放熱部材の前記第１端面は、前記光学アセンブリ
の前記底板を受け入れる窪みを含むことが好ましい。当該光モジュールは、前記放熱部材
の前記窪みと前記光学アセンブリの前記底板との間に設けられた放熱シートを更に備える
ことができる。

この光モジュールによれば、放熱シートは、フレキシブルプリント基板部品の接続部が
光学アセンブリの底板と放熱部材の第１端面との間に設けられるときにも、光学アセンブ
リから放熱部材への熱の伝達を良好に保つ。

本発明に係る光モジュールでは、前記半導体レーザに前記ミラーを介して光学的に接合
される光導波路を含む光学部品を更に備えることができる。前記光学部品は、前記パッケ
ージの前記天板に設けられ、前記保持部材の前記前面板は、前記光学部品が通過する開口
を含むことが好ましい。

この光モジュールによれば、セラミック積層基板の枠体の延在方向である第１方向に光
学アセンブリ及び放熱部材の配列が成されて所望の光モジュール長を実現し、この第１方
向に光学アセンブリの天板の光学窓は向いている。半導体レーザからの光は光学部品を介
して外部に提供される。

本発明に係る光モジュールでは、前記発光サブアセンブリは、前記半導体レーザを搭載
するペルチェ素子を含み、前記ペルチェ素子は前記パッケージの前記底板の上に搭載され
ることが好ましい。

この光モジュールによれば、半導体レーザがパッケージの底板上に搭載される。これ故
に、半導体レーザの放熱が底板を介した熱の伝達により可能になる。また、この形態では
、ペルチェ素子がパッケージの底板の上に搭載される。これ故に、半導体レーザの放熱を
ペルチェ素子及び底板を介した熱の伝達により可能になる。

本発明に係る光モジュールでは、前記保持部材は金属からなり、前記保持部材は板金加
工により作製されることが好ましい。

この光モジュールによれば、保持部材は板金加工により作製可能な構造を有する。

本発明に係る光モジュール生産物は、（ａ）上記及び引き続き説明されるいずれかの光
モジュールと、（ｂ）前記光モジュールを搭載する搭載面と、前記光モジュールに電気信
号をやりとりする電極とを含む搭載部品とを備える。前記光モジュールの前記保持部材は
、前記前面板部の他縁から前記第１方向に延出する第１取り付け板と、前記背面板部の他
縁から前記第１方向と反対の第２方向に延出する第２取り付け板とを含む。前記光モジュ
ールは、前記光モジュールの前記第１取り付け板及び第２取り付け板を用いて前記搭載部
品を固定される。

この光モジュール生産物によれば、保持部材は、保持部材の前面板部の他縁から第１方
向に延出する第１取り付け板と、保持部材の背面板部の他縁から第２方向に延出する第２
取り付け板とを含むので、第１取り付け板及び第２取り付け板を用いて光モジュールが搭
載部品を固定された後に、この固定を維持する力が、保持部材を介してよりいっそう光学
アセンブリ及び放熱部材の配列を保つために役立つ。一方、第１取り付け板及び第２取り
付け板が共に板状であること、及び第１取り付け板及び第２取り付け板がそれぞれ前面板
部及び背面板部から延在することに基づき、望まれない力に起因して光学アセンブリ及び
放熱部材の配列に光軸変動を引き起こすことを避けることができる。

以上説明したように、本発明によれば、積層型セラミックパッケージを用いて放熱性及
び接続端子配列を提供可能な光モジュールを提供できる。また、本発明によれば、この光
モジュールを含む光モジュール生産物を提供できる。

図１は、本実施の形態に係る光モジュールを概略的に示す図面である。 図２は、光学アセンブリを示す図面である。 図３は、図２に示されたI−I線にそってとられた断面を示す図面である。 図４は、フレキシブルプリント基板部品の一実施例を示す図面である。 図５は、保持部材の一実施例を示す図面である。 図６は、別の実施の形態に係る光モジュールの外観を示す図面である。 図７では、光学部品、光学アセンブリ及び放熱部材の配列を示す図面である。 図８は、バタフライパッケージと類似の形態を有する実施の形態に係る光モジュールの外観を示す図面である。 図９は、本実施の形態に係る光モジュール生産物を示す図面である。

引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の光モジュール、及び光モジュール生産
物に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。

図１は、本実施の形態に係る光モジュールを概略的に示す図面である。図１の（ａ）部
を参照すると、本実施の形態に係る光モジュールの主要な部品が概略的に示される。図１
の（ｂ）部を参照すると、図１の（ａ）部に示された主要部品を組み立てた光モジュール
が概略的に示される。光モジュール１１は、光学アセンブリ１３と、放熱部材１５と、保
持部材１７と、フレキシブルプリント基板部品１９とを備える。放熱部材１５は、第１端
面１５ａ、該第１端面１５ａの反対側の第２端面１５ｂ、底面部１５ｃ、及び該底面部（
放熱面）１５ｃの反対側の上面部１５ｄを有する。

図２は、光学アセンブリ１３を示す図面である。図３は、図２に示されたI−I線にそっ
てとられた断面を示す図面である。パッケージ２１は、枠体２３、天板２５及び底板２７
を含む。枠体２３、天板２５及び底板２７は、パッケージ２１のキャビティ１０を規定す
る。パッケージ２１の枠体２３は、第１開口端２３ａ、第２開口端２３ｂ、及び側壁２３
ｃを有し、側壁２３ｃは、第１開口端２３ａから第２開口端２３ｂへ向かう方向に規定さ
れる第１方向に延在する。天板２５は、枠体２３の第１開口端２３ａに設けられる。底板
２７は、枠体２３の第２開口端２３ｂに設けられる。天板２５は開口２５ａ及び開口２５
ａに設けられた光学窓２５ｂを有する。

枠体２３はセラミック積層基板２９及びシールリング３１を含む。このとき、シールリ
ング３１はセラミック積層基板２９の一開口端上に設けられる。セラミック積層基板２９
の一開口端はシールリング３１の一開口端を支持する。底板２７は、セラミック積層基板
２９の他の開口端に設けられる。天板２５は、シールリング３１の他の開口端上に設けら
れる。枠体２３の側壁２３ｃはセラミック積層基板２９の側壁２９ｃ及びシールリング３
１の側壁３１ｃを含む。セラミック積層基板２９の一部には、フレキシブルプリント基板
部品１９（図４参照）と電気的に接続するための発光サブアセンブリに接続された電極３
８が設けられている。

発光サブアセンブリ３３は、半導体レーザ３５、及び半導体レーザ３５からの光を光学
窓２５ｂに向けて反射するミラー３７を含み、半導体レーザ３５及び反射ミラー３７は、
サブマウントといった搭載部材３９上に配置されている。半導体レーザ３５は反射ミラー
３７にレンズ４３を介して光学的に結合されることができ、レンズ４３は搭載部材３９上
に配置されている。発光サブアセンブリ３３は、パッケージ２１のキャビティ内に設けら
れる。本実施例では、発光サブアセンブリ３３は、パッケージ２１の底板２７上に搭載さ
れる。発光サブアセンブリ３３は、パッケージ２１と一緒になって光学アセンブリ１３を
構成する。

図４は、フレキシブルプリント基板部品の一実施例を示す図面である。フレキシブルプ
リント基板部品１９は、複数の接続端子１９ａを含む。接続端子１９ａはフレキシブルプ
リント基板部品１９のエッジに第１方向に配列される。これらの接続端子１９ａは、例え
ば第１リジット基板１９ｃに設けられることができる。

ここで、図１を参照すると、フレキシブルプリント基板部品１９は、発光サブアセンブ
リ３３内の素子に接続された電極３８（図２参照）に電気的に接続される。この実施例で
は、フレキシブルプリント基板部品１９は、光学アセンブリ１３のパッケージ２１の金属
枠部３１と放熱部材１５の第１端面１５ａとの間に設けられた接続部１９ｂを含む。この
接続部１９ｂが、パッケージ２１に設けられた電極３８に接続される。一実施例では、電
極３８は、セラミック積層基板２９のセラミック基板とセラミック基板との間に設けられ
る。また、電極３８は、セラミック積層基板２９の底面に設けられてもよい。図１に示さ
れる実施例では、パッケージ２１はフレキシブルプリント基板部品１９をその構成物とし
て含むことなく、フレキシブルプリント基板部品１９はパッケージ２１に設けられた電極
３８に接続される。

図５は、保持部材１７の一実施例を示す図面である。図１及び図５を参照すると、保持
部材１７は、放熱部材１５の第１端面１５ａ及び光学アセンブリ１３のパッケージ２１の
底板２７が互いに押圧力を加えるようにして光学アセンブリ１３及び放熱部材１５を第１
方向に配列させて、光学アセンブリ１３及び放熱部材１５は保持部材１７によって保持さ
れる。保持部材１７は、前面板部１７ａ、背面板部１７ｂ、及び接続板部１７ｃを含む。
前面板部１７ａは、光学アセンブリ１３の天板２５を押圧する部分を含む。背面板部１７
ｂは、放熱部材１５の第２端面１５ｂを押圧する部分を含む。接続板部１７ｃは、前面板
部１７ａの一縁を背面板部１７ｂの一縁に繋ぐ。保持部材１７は、第１取り付け板１７ｄ
、１７ｅを含むことができ、第２取り付け板１７ｆ、１７ｇを含むことができる。保持部
材１７においては、第１取り付け板１７ｄ、１７ｅは、前面板部１７ａの他縁から第１方
向に延出する。第２取り付け板１７ｆ、１７ｇは、背面板部１７ｂの他縁から第１方向と
反対の第２方向に延出する。

この光モジュール１１によれば、発光サブアセンブリ３３のミラー３７が半導体レーザ
３５からの光を光学窓２５ａに向けて反射するので、光学アセンブリ１３は天板２５の光
学窓２５ｂを介して光を放出できる。また、保持部材１７が、放熱部材１５の第１端面１
５ａ及び光学アセンブリ１３の底板２７が互いに押圧力を加えるようにして、光学アセン
ブリ１３及び放熱部材１５を保持すると共に光学アセンブリ１３及び放熱部材１５を第１
方向に配列させる。これ故に、光学アセンブリ１３からの熱を放熱部材１５に伝えること
ができ、放熱部材１５はその表面（例えば、配線基板に接触を成す底面１５ｃ）を介して
放熱できる。

また、フレキシブルプリント基板部品１９の接続部１９ｂが、パッケージ２１の金属枠
部３１と放熱部材１５の第１端面１５ａとの間に設けられると共に、フレキシブルプリン
ト基板部品１９が、第１方向に配列された接続端子１９ａを含む。これ故に、パッケージ
２１のセラミック積層基板２９の間に電極３８が設けられているけれども、フレキシブル
プリント基板部品１９を用いて光学アセンブリ１３に電気的接続を成すことができる。こ
の電気的接続により、フレキシブルプリント基板部品１９の複数の接続端子１９ａは、光
学アセンブリ１３の電極３８に接続される。

この光モジュール１１では、セラミック積層基板を含む枠体２３の側壁２３ｃが第１方
向に延在するけれども、光学アセンブリ１３及び放熱部材１５の配列が第１方向に成され
て所望の光モジュール長を実現し、この第１方向に光学アセンブリ１３の天板２５の光学
窓２５ｂは向いている。

再び図１及び図５を参照すると、保持部材１７は、背面板部１７ｂ及び接続板部１７ｃ
のいずれか一方から延出する第１側板部１７ｈを含むことができ、本実施例では、第１側
板部１７ｈは接続板部１９ｃの一側縁から延出する。この延出は、放熱部材２５に押圧力
を提供するように構成される。保持部材１７の第１側板部１７ｈが、第１方向に配列され
た光学アセンブリ１３及び放熱部材１５の少なくともいずれか一方の側面に沿って延在す
るとき、保持部材１７が、放熱部材１５、及び放熱部材１５を介して光学アセンブリ１３
をガイドでき、また保護できる。本実施例では、保持部材１７の第１側板部１７ｈが、放
熱部材１５の側面１５ｈに沿って延在するので、保持部材１７が、放熱部材１５をガイド
でき、また保護できる。

保持部材１７は、背面板部１７ｂ及び接続板部１７ｃのいずれか一方から延出する別の
第１側板部１７ｉを更に含むことができる。本実施例では、第１側板部１７ｉは接続板部
１７ｃの他側縁から延出しており、接続板部１９ｃの他側縁は一側縁の反対側である。他
側縁に接続される第１側板部１７ｉの構造及び形状は、例えば、第１側板部１７ｈの構造
及び形状と同様に構成されることができる。
保持部材１７の第１側板部１７ｈ、１７ｉが、第１方向に配列された光学アセンブリ１３
及び放熱部材１５の少なくともいずれか一方をその両側面から挟むので、部品１５、１３
をガイドできる。

図１に示される放熱部材１５は、第１方向に延在する第２側面１５ｈ、１５ｉを有する
。第２側面（例えば側面１５ｈ）は、第１窪み１５ｊを有することができる。本実施例で
は、この例に限定されるわけではないは、第１窪み１５ｊは前端面１５ａから後端面１５
ｂまで延在する溝であり、第２側面１５ｉも、第１窪み１５ｋを有する。この形態の放熱
部材１５と組み合わされる保持部材１７では、図５に示されるように、保持部材１７の第
２側板１７ｈが、側面１５ｈの第１窪み１５ｊに嵌め合わされる爪１７ｊを有することが
好ましい。同様に、保持部材１７の第２側板１７ｉが、側面１５ｉの第１窪み１５ｋに嵌
め合わされる爪１７ｋを有することができる。第１側板部１７ｈ上の爪１７ｊは第１側板
部１７ｉへの方向（保持部材１７の内側）に突出して、嵌め合せ部となる突起を構成する
。また、第２側板部１７ｉ上の爪１７ｋは第１側板部１７ｈの方向（保持部材１７の内側
）に突出して、嵌め合せ部となる突起を構成する。この光モジュール１によれば、この嵌
め合わせにより、放熱部材１５及び保持部材１７の位置決め及び組み立てが可能になる。

また、保持部材１７は、前端板部１７ａ及び接続板部１７ｃのいずれか一方から延出す
る第２側板部１７ｍを含むことができ、本実施例では、第２側板部１７ｍは接続板部１７
ｃの一側縁から延出する。この延出は、光学アセンブリ１３のパッケージ側面の保護及び
押圧を行うように構成される。保持部材１７の第２側板部１７ｍが、第１方向に配列され
た光学アセンブリ１３及び放熱部材１５の少なくともいずれか一方の側面に沿って延在す
る。保持部材１７が、放熱部材１５、及び放熱部材１５を介して光学アセンブリ１３をガ
イドでき、また保護できる。

保持部材１７は、前端板部１７ａ及び接続板部１９ｃのいずれか一方から延出する別の
第２側板部１７ｎを更に含むことができる。本実施例では、第２側板部１７ｎは接続板部
１７ｃの他側縁から延出しており、他側縁に接続される第２側板部１７ｎの構造及び形状
は、例えば、第２側板部１７ｍの構造及び形状と同様に構成されることができる。保持部
材１７の第２側板部１７ｍ、１７ｎが、第１方向に配列された光学アセンブリ１３及び放
熱部材１５の少なくともいずれか一方をその両側面から挟むので、部品１５、光学アセン
ブリ１３をガイドできる。

第２側板部１７ｍ、１７ｎの各々も、必要な場合には、嵌合のための爪１７ｊ、１７ｋ
と同様な突起部１７ｐ、１７ｑを備えることができる。

保持部材１７の接続板部１７ｃは、フレキシブルプリント基板部品１９のフレキシブル
部分（例えば、フレキシブルプリント基板）が僅かに屈曲した状態で突出することを可能
にする開口１７ｓを含むことが好ましい。フレキシブルプリント基板部品１９の一部分が
、屈曲した状態で開口１７ｓから突出するので、フレキシブルプリント基板部品１９のリ
ジット基板とフレキシブルプリント基板との接続部分に、望まれない力を加えないように
、フレキシブルプリント基板部品１９への光モジュール１１の適用を可能にする。また、
保持部材１７の接続板部１７ｃは、放熱部材１５に押圧力を加えるように放熱部材１５の
上面１５ｄに接触する。

保持部材１７は板金加工により作製されることが好ましい。保持部材１７は、例えば、
ステンレス材で厚み０．３ｍｍの板金で構成することができる。板金加工は、バネ性を有
しているため、容易な組み立て性と保持性に優れているためである。保持部材１７が図５
に示される構造を有すると共に保持部材１７は金属からなるとき、これに限定されるわけ
ではないが、この保持部材１７は板金加工により作製可能な構造となる。図５の（ｂ）部
に示された破線は、板金加工の際に折り曲げられるラインを示す。

保持部材１７の背面板部１７ｂは、本実施例では、取り付け部１７ｆ、１７ｇにそれぞ
れ接続されるガイド板部１７ｂｘ、ガイド板部１７ｂｙを含み、またガイド板部１７ｂｘ
及びガイド板部１７ｂｙの間に位置する押圧片１７ｂｚを含む。押圧片１７ｂｚは、前端
板部１７ａに向けてわずかに屈曲して、放熱部材１５の第２端面１５ｂに接触を成す。

保持部材１７の第１取り付け板１７ｄ、１７ｅの各々は、その根元（前端板部１７ａの
下縁）に小さい幅の部分（例えば切り欠き部１７ｔ、１７ｕ）を含むことが好ましい。ま
た、保持部材１７の第２取り付け板１７ｆ、１７ｇの各々は、その根元（背面板部１７ｂ
の下縁）に小さい幅の部分（例えば切り欠き部１７ｖ、１７ｗ）を含むことが好ましい。

これらの小さい幅の部分は、例えば板金加工の際に作り込むことができる。光モジュー
ル１１は、基板の主面に固定具（例えボルト、ネジ等）によりしっかりと固定される。固
定具による固定により固定力が保持部材１７に作用する。

第１側板部１７ｊ、１７ｉの高さＨ１は、放熱部材１５の高さ（図１のＨ２）より僅か
に小さいことが好ましい。保持部材１７の接続板１７ｃが放熱部材１５の上面１５ｄに接
触して放熱部材１５に押圧力を加える。このとき、固定具による固定により生じた固定力
が、保持部材１７から放熱部材１５に伝わる。このとき、保持部材１７の第１取り付け板
１７ｄ、１７ｅの各々の根元に設けられた小さい幅の部分（切り欠き部１７ｔ、１７ｕ）
から屈曲する。このため、この固定力により、第１取り付け板１７ｄ、１７ｅは少し撓み
、固定力の全てが直接に光学アセンブリ１３等に加わることを避ける一方、第１取り付け
板１７ｄ、１７ｅには弾性的な変形が生じる。弾性的な変形は、前端板部１７ａにも生じ
る。これらの弾性的な変形により、光学アセンブリ１３及び放熱部材１５の配列が基板上
において強固になる。これと同様に、第２取り付け板１７ｆ、１７ｇを固定具による固定
する際にも、固定力が生じる。このとき、固定具による固定により生じた固定力が、保持
部材１７から放熱部材１５に伝わる。このとき、保持部材１７の第２取り付け板１７ｆ、
１７ｇの各々の根元に設けられた小さい幅の部分（切り欠き部１７ｖ、１７ｗ）から屈曲
する。このため、この固定力により、第２取り付け板１７ｆ、１７ｇが少し撓み、第１取
り付け板１７ｆ、１７ｇには弾性的な変形が生じる。弾性的な変形は、後端板部１７ａに
も生じる。これらの弾性的な変形により、光学アセンブリ１３及び放熱部材１５の配列が
基板上において強固になる。

また、図８の（ａ）部〜（ｃ）部を参照すると、保持部材１７の接続板部１７ｃに設け
られた開口１７ｓからは、フレキシブルプリント基板部品２０のフレキシブルプリント基
板が屈曲した状態で突出する。このため、光学アセンブリ１３ａから引き出されたフレキ
シブルプリント基板が、屈曲した状態で開口１７ｓから突出できるので、予測していない
力をフレキシブルプリント基板に加えないように、フレキシブルプリント基板部品への光
モジュールの適用を可能にする。

図８に示される光モジュール１１ａは、この光モジュール１１と同様に、図９に示され
るように、基板５１の主面５１ａ上に固定具５３ａ、５３ｂで固定される（この光モジュ
ール１１ａと同様に、光モジュール１１も基板５１の主面５１ａ上に固定可能である）。

また、図２及び図３を参照すると、半導体レーザ３５がパッケージ２１の底板２７上に
搭載されるとき、半導体レーザ３５の放熱が底板２７を介した熱の伝達により可能になる
。半導体レーザ３５、レンズ４３、ミラー３７は搭載部材３９上に配列される。発光サブ
アセンブリ３３は、熱電子冷却器４１を含むことができ、熱電子冷却器４１ａ上には搭載
部材３９が設けられる。発光サブアセンブリ３３は、半導体レーザ３５を搭載するペルチ
ェ素子４１を含み、このペルチェ素子４１はパッケージ２１の底板２７の上に搭載される
ことが好ましい。また、この形態では、ペルチェ素子４１がパッケージ２１の底板２７の
上に搭載されるので、半導体レーザ３５の放熱をペルチェ素子４１及び底板２７を介した
熱の伝達により可能になる。

再び図１及び図７を参照すると、放熱部材１５の第１端面１５ａは、光学アセンブリ１
３のパッケージ２１の底板２７及び枠体２３の一部を受け入れる窪み１５ｍを含むことが
好ましい。また、放熱部材１５の窪み１５ｍと光学アセンブリ１３の底板２７との間に設
けられた放熱シート４５を更に備えることができる。放熱シート４５は、フレキシブルプ
リント基板部品１９の接続部１９ｂが光学アセンブリ１３の底板２７と放熱部材１５の第
１端面１５ａとの間に設けられるときに、光学アセンブリ１３から放熱部材１５への熱の
伝達を良好に保つ。また、例えば保持部材１７が提供する押圧力程度の圧力により、放熱
シート４５は弾性的に変形可能であることが好ましい。放熱シート４５は例えばシリコン
等からなる。図７を参照すると、光学アセンブリ１３の底部分が放熱部材１５の窪み１５
ｍに填め込まれている。

図１及び図７では、光学アセンブリ１３の天板２５には、光学部品４７が設けられてい
る。保持部材１７の前面板部１７ａは、光学部品４７が通過する開口１７ｘを含む。光学
部品４７は例えばレセプタクルやピグテールファイバといった光伝送又は光結合が可能な
部品を含む。光モジュール１１の光学部品４７は、半導体レーザ３３にミラーを介して光
学的に接合される光導波路（例えば光ファイバ４９）を含むことができる。セラミック積
層基板の枠体２９の延在方向である第１方向に光学アセンブリ１３及び放熱部材１５の配
列が成されて、所望の光モジュール長を実現し、この第１方向に光学アセンブリ１３の天
板２５の光学窓２５ｂが向きづけられている。半導体レーザ３３からの光は光学部品４７
を介して外部に提供される。

再び図４を参照すると、フレキシブルプリント基板部品１９は、既に説明したように、
接続部１９ｂを含み、更に、第１ウイング部１９ｅ、第２ウイング部１９ｆ、及び本体部
１９ｇを含む。第１ウイング部１９ｅは、端子１９ａの配列を含み、第２ウイング部１９
ｆは、端子１９ａの配列を含む。第１ウイング部１９ｅ、第２ウイング部１９ｆ、及び本
体部１９ｇは延在部１９ｈを構成する。

図７を参照すると、放熱部材１５は、フレキシブルプリント基板部品１９の本体部１９
ｇを受け入れる窪み１５ｎを有する。窪み１５ｎは、側面１５ｈの上縁から側面１５ｉの
上縁まで延在する。放熱部材１５の窪み１５ｎには、延在部１９ｈのうち本体部１９ｇは
収容されて、本体部１９ｇは、放熱部材１５の上面１５ｄと保持部材１７の接続部１７ｃ
との間に挟まれて、放熱部材１５及び保持部材１７はフレキシブルプリント基板部品１９
を保持する。フレキシブルプリント基板部品１９の第１ウイング部１９ｅは、保持部材１
７の接続部１７ｃの一縁から現れて外側に延出し、第２ウイング部１９ｆも保持部材１７
の接続部１７ｃの他縁から現れて外側に延出する。第１ウイング部１９ｅ及び第２ウイン
グ部１９ｆの延出を可能にするために、保持部材１７の側面には開口が設けられる。開口
は、前端板部１７ａに隣り合うように位置する側板部１７ｍと背面板部１７ｂに隣り合う
ように位置する側板部１７ｈとの間に、保持部材１７の側壁のギャップとして設けられる
。

放熱部材１５及び保持部材１７によってフレキシブルプリント基板部品１９が保持され
て、第１方向に配列される接続端子１９ａの端子配列を形成できる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、積層型セラミックパッケージを用いて放
熱性及び端子配列を提供可能な光モジュール１１を提供できる。

（第２の実施の形態）
図６の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部を参照すると、この実施の形態に係る光モジュー
ル１１ａが示される。光モジュール１１ａ（光モジュール１１も同じく）は、前方に光出
力を行うと共に、光出力の方向に直交する２方向に延出する接続端子の配列を有しており
、またその固定については保持部品１７の取り付け板が前方及び後方に延出する。これ故
に、光モジュール１１ａの外形上の構成は、いわゆるバタフライ型パッケージの光モジュ
ールに似ている。バタフライ型パッケージのサイズに類似させるためには、放熱部材１５
のサイズを調整することができる。バタフライ型パッケージのリード端子の配列に類似さ
せるためには、フレキシブルプリント基板部品２０のウイング部１９ｅ、１９ｆにおける
端子１９ａの配列を調整することができる。

図９は、バタフライ型パッケージを有する光モジュール交換して、基板上に取り付けら
れた光モジュール１１ａを示す図面である。

光モジュール生産物６１は、光モジュール１１ａと、搭載部品６３を含む。搭載部品６
３は、光モジュール１１ａを搭載する搭載面６３ａと、光モジュール１１ａに電気信号を
やりとりする電極６５の配列とを含む。光モジュール１１ａは、光モジュール１１ａの取
り付け板１７ｄ〜１７ｇ及び固定具５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄを用いて搭載部品６
３を固定される。

この光モジュール生産物６１によれば、保持部材１７は、保持部材１７の前面板部１７
ａの縁から第１方向に延出する第１取り付け板１７ｄ、１７ｅと、背面板部１７ｂの縁か
ら第２方向に延出する第２取り付け板１７ｆ、１７ｇを含むので、これらの取り付け板１
７ｄ〜１７ｇを用いて光モジュールが搭載部品６３を固定された後に、この固定を維持す
る力が、保持部材１７を介してよりいっそう光学アセンブリ１３ａ及び放熱部材１５の配
列を保つために役立つ。一方、取り付け板１７ｄ〜１７ｇが共に板状であること、及び取
り付け板１７ｄ〜１７ｇが前面板部１７ａ及び背面板部１７ｂのいずれかから延在するこ
と、に基づき、予想外の力に起因して光学アセンブリ１３ａ及び放熱部材１５の配列に光
軸変動を引き起こすことを避けることができる。

光モジュール１１ａ及び光モジュール１１は、バタフライ型パッケージそのものを用い
ることなく、光出力方向、電気的接続のための端子配列、及び回路基板や装置基板への固
定に関して非常に高い親和性を有する。このような置き換えは、本実施の形態に係る光モ
ジュール１１ａ、１１の技術的寄与の一つである。必要な場合には、放熱部材１５に替え
て光学アセンブリ固定用の位置決め部材を用いることができ、この位置決め部材は、放熱
部材１５と同じような構造を有することが好ましい。

以上説明した本実施の形態では、パッケージとして用いる積層型セラミックパッケージ
のある構造のものは単純な積層セラミック構造であるので、外部配線部品への接続は、セ
ラミックパッケージの表面、又は裏面もしくは側面で行うという制約を受ける。この制約
を乗り越えて積層型セラミックパッケージを光モジュールに用いるためにフレキシブルプ
リント基板部品を用いる。このフレキシブルプリント基板部品及び積層型セラミックパッ
ケージの組み合わせは、これまで用いられてきたバタフライパッケージの構造に比べて非
常に単純である。バタフライパッケージの構成では、リードピンをろう付けして配線とし
て構成する。リードピンは、直接外部配線パターンに接続される。バタフライパッケージ
の放熱は、バタフライパッケージの底面から基板に行われるけれども、積層型セラミック
パッケージでは、光軸の向きに関連する制約から、積層型セラミックパッケージの底面は
基板に接触しないので、放熱経路は、直ちにバタフライパッケージと同じ手法を適用でき
ない。しかしながら、本実施の形態に係る光モジュールは、積層型セラミックパッケージ
を採用した光学アセンブリ、放熱の向きを変更する放熱部材、及び積層型セラミックパッ
ケージに向きの制約に起因する配線に自由度を与えるフレキシブルプリント基板部品を用
いると共に、これらを簡易な構造の保持部品により保持する。これ故に、端子の向きや配
列の自由度、高い放熱性と高周波性能をもつ、光モジュールを提供できる。

本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。

以上説明したように、本発明によれば、積層型セラミックパッケージを用いて放熱性及
び接続端子配列を提供可能な光モジュールを提供できる。また、本発明によれば、この光
モジュールを含む光モジュール生産物を提供できる。

１１、１１ａ…光モジュール、１３…光学アセンブリ、１５…放熱部材、１７…保持部材
、１７ａ…前面板部、１７ｂ…背面板部、１７ｃ…接続板部、１７ｄ、１７ｅ…第１取り
付け板、１７ｆ、１７ｇ…第２取り付け板、１９…フレキシブルプリント基板部品、１９
ａ…接続端子、２１…パッケージ、２３…枠体、２３ａ…第１開口端、２３ｂ…第２開口
端、２３ｃ…側壁、２５…天板、２５ｂ…光学窓、２７…底板、２９…セラミック積層基
板、３１…シールリング、３３…発光サブアセンブリ、３５…半導体レーザ、３７…ミラ
ー、３８…電極、３９…搭載部材、４３…レンズ。

Claims (11)

1. 光モジュールであって、
   第１開口端、第２開口端、及び前記第１開口端から前記第２開口端へ向かう方向に規定
   される第１方向に延在する側壁を有する枠体と、
   開口及び前記開口に設けられた光学窓を有し前記枠体の前記第２開口端に設けられた天
   板と、
   前記枠体の前記第１開口端に設けられた底板と、
   前記枠体、前記天板、及び前記底板を含むパッケージに収容され、該パッケージと一緒
   になって光学アセンブリを構成する発光サブアセンブリと、
   第１端面、該第１端面の反対側の第２端面、底面部、及び該底面部の反対側の上面部を
   有する放熱部材と、
   押圧力を加えるようにして前記光学アセンブリ及び前記放熱部材を前記第１方向に配列
   させると共に、前記光学アセンブリ及び前記放熱部材を保持する保持部材と、
   前記光学アセンブリに電気的に接続されると共に複数の接続端子を含むフレキシブルプ
   リント基板部品と、
   を備え、
   前記発光サブアセンブリは、半導体レーザ、及び前記半導体レーザからの光を前記光学
   窓に向けて反射するミラーを含み、
   前記パッケージの前記枠体はセラミック積層基板を含み、
   前記フレキシブルプリント基板部品の前記複数の接続端子は、前記第１方向に配列され
   ており、
   前記保持部材は、前記光学アセンブリの前記天板を押圧する部分を含む前面板部、前記
   放熱部材の前記第２端面を押圧する部分を含む背面板部、及び前記前面板の一縁を前記背
   面板部の一縁に繋ぐ接続板部を含む、光モジュール。
2. 前記保持部材は、前記放熱部材に押圧力を提供するように前記背面板部及び前記接続板
   部のいずれか一方から延出する側板部を含む、請求項１に記載された光モジュール。
3. 前記保持部材は、前記背面板部及び前記接続板部のいずれか一方から延出する別の側板
   部を含み、
   前記放熱部材は、前記第１方向に延在する側面を有し、
   前記放熱部材の前記側面は第１窪みを有し、
   前記保持部材の前記別の側板部は、前記第１窪みに嵌め合わされる爪を有する、請求項
   １又は請求項２に記載された光モジュール。
4. 前記フレキシブルプリント基板部品は、前記光学アセンブリの前記パッケージの前記底
   板と前記放熱部材の前記第１端面との間に設けられ、
   前記フレキシブルプリント基板部品は、接続部及び複数の接続端子を含み、
   前記フレキシブルプリント基板部品は、前記接続端子を含む延在部を含み、
   前記フレキシブルプリント基板部品の前記延在部は、前記放熱部材の前記上面部と前記
   保持部材の前記接続板部との間に延在する、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載さ
   れた光モジュール。
5. 前記フレキシブルプリント基板部品の前記接続部はリジット基板を含み、
   前記延在部は、前記接続端子を含む別のリジット基板を有し、
   前記放熱部材の前記上面部は、前記別のリジット基板を受け入れる窪みを含み、
   前記フレキシブルプリント基板部品は前記リジット基板を前記別のリジット基板に接続
   するフレキシブルプリント基板を含む、請求項４に記載された光モジュール。
6. 前記保持部材の前記接続板部は、前記フレキシブルプリント基板部品の一部分が屈曲し
   た状態で突出する開口を含む、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された光モジュ
   ール。
7. 前記放熱部材の前記第１端面は、前記光学アセンブリの前記底板を受け入れる窪みを含
   み、
   当該光モジュールは、前記放熱部材の前記窪みと前記光学アセンブリの前記底板との間
   に設けられた放熱シートを更に備える、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載された
   光モジュール。
8. 前記半導体レーザに前記ミラーを介して光学的に接合される光導波路を含む光学部品を
   更に備え、
   前記光学部品は、前記パッケージの前記天板に設けられ、
   前記保持部材の前記前面板は、前記光学部品が通過する開口を含む、請求項１〜請求項
   ７のいずれか一項に記載された光モジュール。
9. 前記発光サブアセンブリは、前記半導体レーザを搭載するペルチェ素子を含み、
   前記ペルチェ素子は前記パッケージの前記底板の上に搭載される、請求項１〜請求項８
   のいずれか一項に記載された光モジュール。
10. 前記保持部材は金属からなり、
    前記保持部材は板金加工により作製される、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載
    された光モジュール。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載された光モジュールと、
    前記光モジュールを搭載する搭載面と、前記光モジュールに電気信号をやりとりする電
    極とを含む搭載部品と、
    を備え、
    前記光モジュールの前記保持部材は、前記前面板部の他縁から前記第１方向に延出する
    第１取り付け板と、前記背面板部の他縁から前記第１方向と反対の第２方向に延出する第
    ２取り付け板とを含み、
    前記光モジュールは、前記光モジュールの前記第１取り付け板及び第２取り付け板を用
    いて前記搭載部品を固定される、光モジュール生産物。

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