JP2017050357A

JP2017050357A - 光モジュール

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Publication number: JP2017050357A
Application number: JP2015171355A
Authority: JP
Inventors: 野口　大輔; Daisuke Noguchi; 大輔野口; 山本　寛; Hiroshi Yamamoto; 寛山本
Original assignee: Oclaro Japan Inc
Current assignee: Lumentum Japan Inc
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-03-09
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Abstract

【課題】寄生インダクタンス成分をキャパシタンスで効率よく補償する光モジュールを提供する。【解決手段】光素子２００が載る第１基板３００と、絶縁基板と配線パターンとを有しリード１００Ａ、１００Ｂが接続する第２基板４００とを有し、第２基板４００は本体５１０−第１基板３００間で配線パターンが絶縁基板で絶縁して台座５２０に載り、リード１００Ａ、１００Ｂは配線パターン上方に突出部１０１Ａ、１０１Ｂを有する。配線パターンは突出部１０１Ａ、１０１Ｂまでの拡張部と、本体５１０から離れる方向に広がる配線部とを含み、配線部の本体５１０から離れる方向で突出部１０１Ａ、１０１Ｂ先端部分を基点とし最も離れた位置長さを第１幅、拡張部の本体５１０側に対向する辺と平行方向で突出部１０１Ａ、１０１Ｂの先端を通る場合の幅を第２幅とし、第１幅は第２幅より小さく、配線パターン−台座５２０間にキャパシタンスが形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、光モジュールに関する。

特許文献１には、導電材からなると共にグランドに接続されるステムと、前記ステムを貫通して前記ステムに取り付けられると共に、前記ステムを貫通する部分に絶縁材が介在することにより前記ステムとは電気的に絶縁されたリード端子と、前記ステムの一部であるステムマウントに搭載されると共に、前記リード端子に電気的に接続された光素子を備えた光モジュールにおいて、表面は前記リード端子に対向し、裏面は前記ステムマウントに電気的に接続されている誘電体基板を備えたことを特徴とする光モジュールについて開示がされている。

特許文献２には、パッケージ筐体を貫通して外部からの高周波信号を内部に伝送する高周波伝送線路を有する半導体用パッケージにおいて、上記高周波伝送路は、パッケージ外部との隔壁部に設けられ、外部からの上記高周波信号を内部に伝える際に整合させるべき特性インピーダンスより低い特性インピーダンスを有する第１伝送線路部と、パッケージ外部に設けられ、上記第１伝送線路部と電気的に接続して、当該第１伝送線路部より高い特性インピーダンスを有する第２伝送線路部と、パッケージ内部に設けられ、上記第１伝送線路部と電気的に接続して当該第１伝送線路部より高い特性インピーダンスを有する第３伝送線路部とからなることを特徴とする半導体用パッケージについて開示がされている。

特許文献３には、ステムと、上面と、下面と、前記上面及び前記下面に対して側面に相当する第１の面及び第２の面とを有し、前記下面が前記ステムと接続される実装部と、前記実装部の上面に実装された光素子と、前記実装部の前記第１の面及び前記第２の面にそれぞれ実装された電子部品と、前記ステムを貫通して前記実装部の前記第１の面側及び前記第２の面側に導出され、前記電子部品と電気的に接続された複数の第１のリードと、を備えることを特徴とする光デバイスついて開示がされている。

特開２０１３−４７８７号公報特開２００５−１９１０８８号公報特開２０１２−２２７４８６号公報

現在、インターネットや電話ネットワークの大部分が光通信網によって構築されている。光通信機器であるルータ／スイッチや伝送装置のインターフェースとして使用される光モジュールは、電気信号を光信号に変換する重要な役割を担っている。

このような光モジュールは、光モジュール自体の小型化が求められるとともに、更なる高速化を実現するために、より高い信頼性を有する実装が要求されている。

例えば、上述のような要求を満たす光モジュールとして、例えば箱型・缶状のパッケージに内包される金属製ステムからプリント基板等に差し込むリード端子が突出した形態を有する、ＣＡＮパッケージ型の光モジュール等が知られている。

このような光モジュールは、光信号及び電気信号を一方から他方に変換するための光素子が備えられている。ここで、電気信号は例えば正相信号及び逆相信号からなる差動信号が用いられることがあるが、この場合、伝送線路においていかにインピーダンス整合を実現するかが問題となる。

電気信号を光素子まで到達させるまでの伝送線路には、いくつかの中継基板を置くことが避けられず、該中継基板との接続箇所においてはインダクタンス成分が寄生することとなり、結果、インピーダンスの不整合を招いてしまうこととなる。

したがって、インピーダンス整合を実現するためには、該接続箇所において発生するインダクタンス成分をキャパシタンスで補償する必要がある。例えば、中継基板の伝送線路中にチップコンデンサを組み込むなどにより補償するも考えられるが、チップコンデンサを配置するために中継基板のサイズの大型化、コスト増大などの弊害を伴う。

本発明の目的は、光素子等が備えられる光モジュールにおいて、電気信号を光素子まで到達させるまでの伝送線路上に寄生するインダクタンス成分をキャパシタンスで効率よく補償しインピーダンス整合を実現しつつ、小型な光モジュールを提供することにある。

また、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。

本発明の実施形態に係る光モジュールは、光信号及び電気信号を一方から他方に変換するための光素子と、前記電気信号を伝送するための一対のリードと、第１絶縁基板と前記第１絶縁基板に設けられた第１配線パターンとを有し、前記第１配線パターンに電気的に接続するように前記光素子が搭載された第１中継基板と、第２絶縁基板と前記第２絶縁基板に設けられた第２配線パターンとを有し、前記第２配線パターンに前記一対のリードが電気的に接続する第２中継基板と、前記第１配線パターンと前記第２配線パターンとを電気的に接続する複数のワイヤと、電気的に絶縁されて前記一対のリードが貫通する本体と、前記一対のリードの貫通方向に前記本体から突出する台座とを有し、前記台座に前記第１中継基板及び前記第２中継基板が支持される導電性のステムと、を含み、前記第１中継基板は、前記本体から間隔をあけた位置で、前記第１配線パターンが前記第１絶縁基板によって絶縁されるように、前記台座に搭載され、前記第２中継基板は、前記本体に隣接して前記本体と前記第１中継基板の間で、前記第２配線パターンが前記第２絶縁基板によって絶縁されるように、前記台座に搭載され、前記一対のリードのそれぞれは、前記本体から前記第２配線パターンの上方に突出する突出部を有し、前記第２配線パターンは、前記一対のリードが延伸する方向で見た場合に、前記本体側から前記突出部までの拡張領域と、前記拡張領域から前記本体から離れる方向に連続的に広がる配線領域と、を含み、前記配線領域の前記本体から離れる方向であって、前記突出部の先端部分を基点としたときに最も離れた位置までの長さを第１幅とし、前記拡張領域の前記本体側に対向する辺と平行な方向であって、前記突出部の先端を通る場合の幅を第２幅とし、前記第１幅は前記第２幅より小さく、前記第２配線パターン及び前記台座の間に前記第２絶縁基板が挟まれてキャパシタンスが形成されることを特徴とする。

また、本発明の実施形態に係る光モジュールは、前記一対のリードのそれぞれに対応する前記拡張領域は、前記一対のリードの他方に対応する前記拡張領域に接近する方向に拡がることとしてもよい。

また、本発明の実施形態に係る光モジュールは、相互に重なる前記突出部と前記第２配線パターンは、ろう接されていることとしてもよい。

また、本発明の実施形態に係る光モジュールは、前記電気信号は、正相信号及び逆相信号からなる差動信号であり、前記一対のリードは、差動伝送線路を構成するように並列し、前記複数のワイヤは、前記一対のリードの一方に電気的に接続する第１ワイヤと、前記一対のリードの他方に電気的に接続する第２ワイヤと、を含み、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤは、差動伝送線路を構成するように並列することとしてもよい。

また、本発明の実施形態に係る光モジュールは、前記第１中継基板及び前記第２中継基板は、それぞれ、相互に並ぶ方向とは直交する方向に幅を有し、前記幅方向で、前記一対のリードの間の領域のみに、前記複数のワイヤが設けられていることとしてもよい。

また、本発明の実施形態に係る光モジュールは、前記第１中継基板の前記幅よりも、前記第２中継基板の前記幅が大きいこととしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る光モジュールの斜視図である。本発明の第１実施形態に係る光モジュールの平面図である。本発明の第１実施形態に係る光モジュールの正面図である。本発明の第１実施形態に係る光モジュールの一部を構成する第１中継基板と第２中継基板とが備えられる状態を拡大して示す拡大平面図である。本発明の第２実施形態に係る光モジュールの一部を構成する第１中継基板と第２中継基板とが備えられる状態を拡大して示す拡大平面図である。本発明の第３実施形態に係る光モジュールの一部を構成する第１中継基板と第２中継基板とが備えられる状態を拡大して示す拡大平面図である。

［第１実施形態］
はじめに、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの概略について、図１乃至４を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの平面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの正面図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの一部を構成する第１中継基板と第２中継基板とが備えられる状態を拡大して示す拡大平面図である。

図１に示されるように、第１実施形態に係る光モジュール１０は、例えばＣＡＮパッケージ型のＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）に適応されることとしてもよい。以下の説明においては、第１実施形態に係る光モジュール１０が、ＣＡＮパッケージ型のＴＯＳＡに適応された例をもとに説明することとする。

第１実施形態に係る光モジュール１０は、電気信号を光信号に変換するための光素子２００と、電気信号を伝送するための一対のリード１００Ａ、１００Ｂと、第１絶縁基板３１０と第１絶縁基板３１０に設けられた第１配線パターン３２０とを有し、第１配線パターン３２０に電気的に接続するように光素子２００が搭載された第１中継基板３００と、第２絶縁基板４１０と第２絶縁基板４１０に設けられた第２配線パターン４２０とを有し、第２配線パターン４２０に一対のリード１００Ａ、１００Ｂが電気的に接続する第２中継基板４００と、第１配線パターン３２０と第２配線パターン４２０とを電気的に接続する複数のワイヤ２０と、電気的に絶縁されて一対のリード１００が貫通する本体５１０と一対のリード１００の貫通方向に本体５１０から突出する台座５２０とを有し、台座５２０に第１中継基板３００及び第２中継基板４００が支持される導電性のステム５００と、を含むものである。

また、第１中継基板３００は、本体５１０から間隔をあけた位置で、第１配線パターン３２０が第１絶縁基板３１０によって絶縁されるように、台座５２０に搭載されている。同様に、第２中継基板４００は、本体５１０に隣接して本体５１０と第１中継基板３００の間で、第２配線パターン４２０が第２絶縁基板４１０によって絶縁されるように、台座５２０に搭載されている。

また、一対のリード１００のそれぞれは、本体５１０から第２配線パターン４２０の上方に突出する突出部１０１を有している。第２配線パターン４２０は、一対のリード１００のそれぞれの突出部１０１と重なる領域を含む拡張領域４２２と、拡張領域４２２から連続的につながるその他の部分の配線領域４２１で構成されている。拡張領域４２２の詳細については後述する。第２中継基板は、第２配線パターン４２０と台座５２０とで第２絶縁基板４１０を挟み込むことでキャパシタンスを形成している。

以下に、第１実施形態に係る光モジュール１０の構成について説明する。

第１実施形態に係る光モジュール１０に含まれる光素子２００は、例えば半導体レーザによって実現されることとしてもよい。光素子２００は、第１中継基板３００と第２中継基板４００とを介して入力された電気信号を光信号に変換して出力する。

なお、光素子２００から出力される光信号は、モニタＰＤ（図示なし）によってモニタリングされる。図中の符号６００にて示されるリードはモニタＰＤと接続されるためのリードである。

光モジュール１０は、光素子２００から出射される光出力をモニタＰＤによってモニタリングし、モニタリング結果に基づいて、例えば光モジュール１０と接続される制御ＩＣ（図示なし）によって光素子２００から出射される光強度を一定なものとするように制御する。

また、上述の電気信号は、正相信号及び逆相信号からなる差動信号であり、一対のリード１００Ａ、１００Ｂは、差動伝送線路の一部を構成するように並列している。

一対のリード１００Ａ、１００Ｂは、例えば金属等の導電体で形成されるステム５００の本体５１０を貫通し、ステム５００の本体５１０から貫通方向に突出する突出部１０１Ａ、１０１Ｂを有する。

なお、一対のリード１００Ａ、１００Ｂがステム５００の本体５１０を貫通する箇所において、一対のリード１００Ａ、１００Ｂの周囲には例えば絶縁ガラス等の絶縁材料７００が配置され、一対のリード１００Ａ、１００Ｂとステム５００とは互いに絶縁している。

突出部１０１Ａ、１０１Ｂがステム５００の本体５１０から突出するそれぞれの位置には、ステム５００の本体５１０から突出し、後に詳細に説明する第１中継基板３００及び第２中継基板４００が支持される台座５２０が設けられる。

なお、台座５２０はステム５００の本体５１０同様、導電性を有するものであり、ステム５００の本体５１０と一体的に形成されることとしてもよい。

またステムの本体５１０と電気的に接続されるグラウンドリード８００が設けられており、グラウンドリード８００は台座５２０の裏側で本体５１０と繋がっている。ここではグラウンドリード８００はグラウンド（ＧＮＤ）端子として使われる。

第２中継基板４００は、第２絶縁基板４１０と第２絶縁基板４１０に設けられた第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂとを有し、第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂに一対のリード１００Ａ、１００Ｂ（突出部１０１Ａ、１０１Ｂ）が電気的に接続する。すなわち、一対のリード１００Ａ、１００Ｂのそれぞれに対応する一対の突出部１０１Ａ、１０１Ｂは、台座５１０上に支持された第２中継基板４００が有する第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂのそれぞれと接続される。

なお、第２絶縁基板４１０は誘電体によって形成されることとしてもよい。

図４に示されるように、第２中継基板４００は、一対の突出部１０１Ａ、１０１Ｂが備えられる位置に、それぞれ離間する２つの導電膜によって構成される第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂを、１つの第２絶縁基板４１０上に備えるものである。

第２中継基板４１０は略長方形であり、図４において第２中継基板の長辺に沿った方向をＸ軸、短辺に沿った方向をＹ軸とする。一対のリードの突出部１０１Ａ、１０１Ｂは第２中継基板４１０の長辺と、実装精度によるズレはあるものの概ね垂直となるように配置される。ここで、第２配線パターン４２０の詳細を述べる。第２配線パターン４２０は拡張領域４２２と配線領域４２１で構成されている。拡張領域４２２はＹ軸方向に見た場合に第２配線パターン４２０の下の辺側から突出部１０１の先端までの領域であり、配線領域４２１はそこから第２配線パターン４２０の上の辺までである。拡張領域４２２と配線領域４２１は説明の便宜上分けたに過ぎず、連続した配線パターンである。

ここで、突出部１０１Ａ、１０１Ｂと、第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂとの接続箇所においては、インダクタンス成分が寄生することとなり、インピーダンスの不整合を招いてしまうこととなる。よって、インピーダンス整合を実現するために、該接続箇所において発生するインダクタンス成分をキャパシタンスで補償する必要がある。

第１実施形態に係る光モジュール１０は、第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂ及び台座５２０の間に第２絶縁基板４１０が挟まれることによって形成されるキャパシタンスによって、上述のインダクタンス成分を補償する。

ところで、第２中継基板４００とステム５００の本体５１０との間には物理上僅かな隙間が存在する。このように、突起部１０１Ａ、１０１Ｂと台座５２０の間には僅かな空隙が存在するため、該インダクタンス成分を補償するためには、より大きなキャパシタンスを形成する必要がある。

第１実施形態に係る光モジュール１０は、大きなキャパシタンスの形成を実現するために、第２中継基板４００の第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂの面積をより広く設けることとしている。

より具体的には、拡張領域４２２は突出部１０１が重なる領域のみでなく、Ｘ軸方向に広がった形状をしている。ここで突出部１０１の先端部分を通り、Ｘ軸方向に見たときに拡張領域４２２の幅を第２幅Ｗ２と定義する。大きなキャパシタンスを得るためには、第２幅Ｗ２が大きいことが望まれる。第２幅Ｗ２を大きくするために、本実施形態では図４で示すように、突出部１０１Ａと突出部１０１Ｂで囲まれた領域に拡張領域４２２Ａ及び４２２Ｂが広がるような形態を取っている。突出部１０１Ａと突出部１０１Ｂ間はもともとある程度間隔が開いており、この領域を有効活用することで大きなキャパシタンスを形成することができる。ここで突出部の長さが長い、つまり拡張領域４２２のＹ軸方向の幅が大きくすることによってもキャパシタンスは大きなものとなる。しかし、突出部を大きくすることは全体のＹ軸方向のサイズの拡大につながり好ましくない。

次に、配線領域４２１について述べる。配線領域４２１は第１配線パターン３２０との間をワイヤで接続する際のワイヤを打つために設けられている。この配線領域４２１の部分も台座５２０との間にキャパシタンスを形成している。しかし、この領域のキャパシタンスは突出部１０１との接続部付近で発生したインダクタンス成分の補償への寄与は少なく、むしろ単に伝送線路中に新たな容量成分を発生させる原因となりうる。そのため、配線領域４２１は小さいほうが好ましい。

しかし、ワイヤ２０を打つための領域はある程度必要となる。またワイヤ２０が打たれている領域と拡張領域４２２との間を図４で示すパターンよりもっと細いパターンとすると、寄生容量低減の観点では好ましいが、配線の幅が何度も変更されるような形状となる。配線の幅が変わるところは電気信号の反射点となりうる。

従って出来るだけ角がないような配線パターンが好ましい。本実施形態では、この観点より斜めのパターン等を織り込んでいる。また、角の少ないパターンに加えて、配線領域４２１を小さくするために、Ｙ軸方向を小さくすることが好ましい。

ここで、突出部１０１の先端を基点として、配線領域４２１のＹ軸方向の長さの最大となる長さを第１幅Ｗ１と定義する。この第１幅Ｗ１が小さければ小さいほど突出部１０１の接続部付近のインダクタンス成分の補償への寄与が小さいキャパシタ成分（寄生容量）を小さくできる。なお、寄与が小さいと表現しているのは、電気信号の電界は広がりを持っており、前記インダクタンス成分の補償をするために寄与するキャパシタ成分の領域の境界を明確に線引きすることは不可能であるため、前述のような記載とした。いずれにしてもリードから離れれば離れるほど前記インダクタンス成分の補償への寄与は小さくなる。

本実施形態では第１幅Ｗ１を第２幅Ｗ２より小さくなるようにしている。Ｙ軸方向に見て、第２幅Ｗ２より大きい領域は突出部１０１の接続部付近のインダクタンス成分の補償より寄生容量としてのデメリットが目立つ領域なる。また第２中継基板の大型化にもつながる。

なお、図４に示されるように、第２配線パターン４２０は言い換えると以下のような形状となっている。第２配線パターン４２０は、本体５１０から離れる側の領域であって、本体５１０から突出部１０１の先端までの距離の間に位置する拡張領域４２２と、拡張領域４２２から本体５１０から離れる側に連続的に広がる配線領域４２１と、を含むものである。そして、拡張領域４２２の本体５１０と対向する辺と平行な方向において、突出部１０１の先端を通る幅である第２幅Ｗ２は、配線領域４２１の該辺に対し垂直な方向における最大幅である第１幅Ｗ１より大きく、第２配線パターン４２０及び台座５２０の間に第２絶縁基板４１０が挟まれてキャパシタンスが形成される。

なお、配線領域４２１がほとんどなく、ワイヤ２０を拡張領域４２２にうつことも可能である。その場合は、寄生容量が小さく、かつ第２中継基板の小型化の観点でも好ましい。ただし、突出部１０１と第２配線パターン４２０との接続に使用したロウ材が拡張領域４２２のワイヤ２０を打つ領域まで濡れ広がることがあるため、本実施形態ではあえて配線領域４２１を設けた。

光モジュール１０は、上述のような形状を有する第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂを備えることによって、より大きなキャパシタンスを形成することができ、インピーダンス整合と小型化の両立が実現とされることとなる。

また、第１実施形態に係る光モジュール１０において、相互に重なるリード１０１の突出部と第２配線パターン４２０は、ろう接されていることとしてもよい。

第１中継基板３００は、第１絶縁基板３１０と第１絶縁基板３１０に設けられた第１配線パターン３２０とを有し、ステム５００の本体５１０とで第２中継基板４００を挟むように、台座５２０に配置される。

なお、第１絶縁基板３１０は誘電体によって形成されることとしてもよい。

図１〜４に示されるように、台座５２０上には、リード１００Ａ、１００Ｂの延伸方向に、ステム５００の本体５１０、第２中継基板４００、第１中継基板３００の順に配置されることとなる。そして、光素子２００から出射される光信号は、リード１００Ａ、１００Ｂの延伸方向に沿って、第１中継基板３００から離れる方向に出射される。

第１実施形態に係る光モジュール１０における第１配線パターン３２０は、図４に示されるように、互いに離間して備えられる１つの導電膜３２０Ａ、３２０Ｂによって構成されている。そして、二つの導電膜のうちの一方の導電膜３２０Ａ上に光素子２００が配置されており、光素子２００と他方の導電膜３２０Ｂとをワイヤ３０によって電気的に接続されている。

ここで、光素子２００が搭載される位置は、光モジュール１０から光が出射される位置を決定することとなるため、光素子２００が光モジュール１０において適切な位置に置かれることが重要である。

ところで、光素子２００は非常に小さなものであるため、ステム５００の台座５２０に第１中継基板３００が備えられた状態で、光素子２００を第１配線パターン３２０上の正しい位置に位置決めしつつ、直接実装することは製造プロセス上困難なものである。このため、予め光素子２００を第１中継基板３００の第１配線パターン３２０上に実装し、その後、光素子２００が実装された第１中継基板３００を、光素子２００が適切な位置に配置されるように台座５２０に取りつける製造プロセスを採ることが好ましい。

第１中継基板３００の光素子２００から出射される光の方向と直交する方向には、他の中継基板等が置かれることがないため、第１中継基板３００の光素子２００から出射される光の方向と直交する方向での位置合わせを容易に行うことができる。

また、第１中継基板３００の光素子２００から出射される光の方向においても、第２中継基板４００と隣接する側の反対側には他の中継基板等が置かれることがないため、第１中継基板３００の光素子２００から出射される光の方向での位置合わせも容易に行うことができる。

したがって、第１実施形態に係る光モジュール１０は光素子２００の配置する位置の合わせを精度良く行うことができるため、結果、光モジュール１０の信頼性を高めることができる。

また、第１中継基板３００及び第２中継基板４００は、それぞれ、相互に並ぶ方向とは直交する方向に幅を有しているものであるが、第１中継基板３００の該幅よりも、第２中継基板の該幅が大きいこととしてもよい。

このように、第１中継基板３００及び第２中継基板４００の幅を設定することによって、第１中継基板３００の位置合わせに際し、第１中継基板３００が移動できる範囲に余裕が生じ、位置合わせも容易に行うことができる。また第１中継基板の小型化にもつながり、コスト低減の効果も得られる。

また、リード１００Ａ、１００Ｂの延伸方向に、ステム５００の本体５１０、第２中継基板４００、第１中継基板３００の順に配置することによって、第１中継基板３００と第２中継基板４００とを電気的に接続するワイヤをリード１００Ａ、１００Ｂの延伸方向に沿って配置することができ、正相―逆相をそれぞれの電気信号を伝送するワイヤを互いに電気的に結合することが可能となり、ワイヤに寄生するインダクタンスを緩和することができる。

図４に示されるように、第１配線パターン３２０と第２配線パターン４２０とを電気的に接続する複数のワイヤ２０（図中における符号２０Ａ〜２０Ｊのワイヤ、以下第１ワイヤ群という）は、リード１００Ａ、１００Ｂの延伸方向に沿って配置されている。

例えば、第１実施形態に係る光モジュール１０の一部を構成する第１ワイヤ群２０は、差動信号の正相と逆相とをそれぞれ伝達する二組のワイヤ群を含んで構成されていることとしてもよい。ここでいう、二組のワイヤ群とは、第１実施形態に係る光モジュール１０においては、図４において符号２０Ａ〜Ｅが付された組のワイヤ群と、符号２０Ｆ〜Ｊが付された組のワイヤ群とをいう。

また、これら二組のワイヤ群は、互いに平行となるように配置されていることとしてもよい。

また、第１実施形態に係る光モジュール１０の一部を構成する第１ワイヤ群は、各ワイヤのインダクタンスの低減のために、少なくとも４本のワイヤで構成されていることとしてもよい。なお、図４においては、１０本のワイヤで構成されている第１中継基板３００が記載されている。

また、第１ワイヤ群２０を構成する上述の二組のワイヤ群のうち、互いに他方の組みと最も近い側に配置されるワイヤ間の距離は、１ｍｍ以下であることとしてもよい。より具体的に説明をすると、図４において、ワイヤ２０Ｅと、ワイヤ２０Ｆとの間の距離は１ｍｍ以下であることとしてもよい。

このように、ワイヤ２０Ｅと、ワイヤ２０Ｆとの間の距離を１ｍｍ以下に規定することによって、光モジュール１０の小型化が実現されることとなる。

また、第１中継基板３００及び第２中継基板４００は、それぞれ、相互に並ぶ方向とは直交する方向に幅を有しているものであるが、該幅方向で、一対のリード１００Ａ、１００Ｂの間の領域のみに、第１ワイヤ群２０を構成する全てのワイヤ２０Ａ〜２０Ｊが設けられていることとしてもよい。

このように、第１ワイヤ群２０を構成する全てのワイヤ２０Ａ〜２０Ｊを備えることによって、光モジュール１０の小型化が実現されることとなる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る光モジュールの概略について、図５を参照して説明する。第２実施形態に係る光モジュールは、第１配線パターン３２０の形状が、第１実施形態に係る光モジュールのものと相違する。また、第１配線パターン３２０の形状が異なることにより、第１配線パターン３２０と第２配線パターン４２０とを電気的に接続するワイヤの配置が異なるものとなる。第２実施形態に係る光モジュールの他の構成については第１実施形態に係る光モジュールと同一のものであるため、説明を省略することとする。

図５は、本発明の第２実施形態に係る光モジュールの一部を構成する第１中継基板と第２中継基板とが備えられる状態を拡大して示す拡大平面図である。

図５に示されるように、第２実施形態に係る光モジュールの一部を構成する第１中継基板３００は、第１絶縁基板３１０と第１絶縁基板３１０に設けられた１つの導電膜からなる第１配線パターン３２０とを有し、ステム５００の本体５１０とで第２中継基板４００を挟むように、台座５２０に配置される。

第２実施形態に係る光モジュールにおける第１配線パターン３２０と第２配線パターン４２０とを電気的に接続する複数のワイヤである第１ワイヤ群は、図中における符号４０Ａ、４０Ｂに相当する。

第２実施形態に係る光モジュールにおいても、第１ワイヤ群４０を構成する複数のワイヤのそれぞれは、リード１００Ａ、１００Ｂの延伸方向に沿って配置されている。

そして、光素子２００を電気的に接続するワイヤは、第２配線パターン４２０Ｂに直接接続される。

図５に示されるような第１配線パターン３２０を有する第１中継基板３００を用いることによって、製造工程が簡略化でき、結果、製造プロセスが簡略化できるという効果を奏する。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る光モジュールの概略について、図６を参照して説明する。第３実施形態に係る光モジュールは、第２配線パターン４２０の形状が、第１実施形態に係る光モジュールのものと相違する。第３実施形態に係る光モジュールの他の構成については第１実施形態に係る光モジュールと同一のものであるため、説明を省略することとする。

図６は、本発明の第３実施形態に係る光モジュールの一部を構成する第１中継基板と第２中継基板とが備えられる状態を拡大して示す拡大平面図である。

第３実施形態に係る光モジュールに備えられる第２配線パターン４２０は、第３実施形態に係る光モジュールに備えられる第２配線パターン４２０同様、一対の突出部１０１Ａ、１０１Ｂが備えられる位置に、それぞれ離間する２つの導電膜によって構成される第２配線パターン４２０Ａ、４２０Ｂを、１つの第２絶縁基板４１０上に備えられるものである。

しかしながら、第３実施形態に係る光モジュールに備えられる第２配線パターン４２０における導電膜４２０Ａ、４２０ＢはＸ軸方向を底辺とした平行四辺形となっている。つまり、Ｘ軸方向の幅の長さはすべて第２幅Ｗ２の長さと同じである。

第１中継基板３００は、搭載される光素子２００の位置合わせのために、リード１００Ａ、１００Ｂと直交する方向に位置がずれて実装されることが起こり得る。例えば、第１中継基板３００の位置ずれが大きなものとなる場合、第２配線パターン４２０の導電膜４２０Ａ、４２０Ｂの第１中継基板側に広がる幅が狭い場合、ワイヤ２０のボンディングするスペースが確保できないことがある。

第３実施形態に係る光モジュールは、第２配線パターン４２０の導電膜４２０Ａ、４２０Ｂの第１中継基板側に広がる幅が広いため、上記のようなワイヤ２０のボンディングするスペースの問題を解消することとなる。

結果、図６に示されるような第２配線パターン４２０を有する第２中継基板４００を用いることによって、第１中継基板３００−第２中継基板４００間のワイヤボンディングの信頼性が高まることとなる。

上記実施形態では、光モジュールは送信機能を有するＴＯＳＡを例に説明したが、受信機能を有するＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）においても同様の効果を得ることができる。

１０光モジュール、２０，３０ワイヤ、１００Ａ，１００Ｂリード、１０１Ａ，１０１Ｂ突出部、２００光素子、３００第１中継基板、３１０第１絶縁基板、３２０第１配線パターン、４００第２中継基板、４１０第２絶縁基板、４２０第２配線パターン、４２０Ａ，４２０Ｂ第２配線パターン、４２１Ａ，４２１Ｂ配線領域、４２２Ａ，４２２Ｂ拡張領域、５００ステム、５１０本体、５２０台座。

Claims

光信号及び電気信号を一方から他方に変換するための光素子と、
前記電気信号を伝送するための一対のリードと、
第１絶縁基板と前記第１絶縁基板に設けられた第１配線パターンとを有し、前記第１配線パターンに電気的に接続するように前記光素子が搭載された第１中継基板と、
第２絶縁基板と前記第２絶縁基板に設けられた第２配線パターンとを有し、前記第２配線パターンに前記一対のリードが電気的に接続する第２中継基板と、
前記第１配線パターンと前記第２配線パターンとを電気的に接続する複数のワイヤと、
電気的に絶縁されて前記一対のリードが貫通する本体と、前記一対のリードの貫通方向に前記本体から突出する台座とを有し、前記台座に前記第１中継基板及び前記第２中継基板が支持される導電性のステムと、
を含み、
前記第１中継基板は、前記本体から間隔をあけた位置で、前記第１配線パターンが前記第１絶縁基板によって絶縁されるように、前記台座に搭載され、
前記第２中継基板は、前記本体に隣接して前記本体と前記第１中継基板の間で、前記第２配線パターンが前記第２絶縁基板によって絶縁されるように、前記台座に搭載され、
前記一対のリードのそれぞれは、前記本体から前記第２配線パターンの上方に突出する突出部を有し、
前記第２配線パターンは、
前記一対のリードが延伸する方向で見た場合に、前記本体側から前記突出部までの拡張領域と、
前記拡張領域から前記本体から離れる方向に連続的に広がる配線領域と、を含み、
前記配線領域の前記本体から離れる方向であって、前記突出部の先端部分を基点としたときに最も離れた位置までの長さを第１幅とし、
前記拡張領域の前記本体側に対向する辺と平行な方向であって、前記突出部の先端を通る場合の幅を第２幅とし、
前記第１幅は前記第２幅より小さく、
前記第２配線パターン及び前記台座の間に前記第２絶縁基板が挟まれてキャパシタンスが形成されることを特徴とする光モジュール。
請求項１に記載された光モジュールであって、
前記一対のリードのそれぞれに対応する前記拡張領域は、前記一対のリードの他方に対応する前記拡張領域に接近する方向に拡がることを特徴とする光モジュール。
請求項１又は２に記載された光モジュールであって、
相互に重なる前記突出部と前記第２配線パターンは、ろう接されていることを特徴とする光モジュール。
請求項１乃至３いずれか１項に記載された光モジュールであって、
前記電気信号は、正相信号及び逆相信号からなる差動信号であり、
前記一対のリードは、差動伝送線路を構成するように並列し、
前記複数のワイヤは、前記一対のリードの一方に電気的に接続する第１ワイヤと、前記一対のリードの他方に電気的に接続する第２ワイヤと、を含み、
前記第１ワイヤと前記第２ワイヤは、差動伝送線路を構成するように並列することを特徴とする光モジュール。
請求項１乃至４いずれか１項に記載された光モジュールであって、
前記第１中継基板及び前記第２中継基板は、それぞれ、相互に並ぶ方向とは直交する方向に幅を有し、
前記幅方向で、前記一対のリードの間の領域のみに、前記複数のワイヤが設けられていることを特徴とする光モジュール。
請求項５に記載された光モジュールであって、
前記第１中継基板の前記幅よりも、前記第２中継基板の前記幅が大きいことを特徴とする光モジュール。