JP2021027136A

JP2021027136A - 光モジュール

Info

Publication number: JP2021027136A
Application number: JP2019143337A
Authority: JP
Inventors: 野口　大輔; Daisuke Noguchi; 大輔野口; 山本　寛; Hiroshi Yamamoto; 寛山本
Original assignee: CIG Photonics Japan Ltd
Current assignee: CIG Photonics Japan Ltd
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2021-02-22
Also published as: CN112305683B; US20210033806A1; CN112305683A; US11125957B2

Abstract

【課題】アイレットに設けられた貫通孔にリード端子が挿入された光モジュールにおいて、小型化と高周波特性とを両立する。【解決手段】本開示に係る光モジュールは、第１の面と、前記第１の面の反対側に配置された第２の面と、前記第２の面から前記第１の面までを貫通する貫通孔と、を含むアイレットと、前記貫通孔に挿入され、電気信号を伝送するリード端子と、前記第１の面から前記リード端子の延伸方向に突出する台座と、前記台座に搭載され、光素子と前記リード端子とを電気的に接続する伝送経路を有する中継基板と、を含み、前記リード端子は、前記貫通孔の内面と非接触状態であり、且つ前記伝送経路に接合される面の少なくとも一部に平坦面を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、光モジュールに関する。

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。

光通信で使用されるＴＯ−ＣＡＮ（Transistor Outline-Can）型光モジュールは、一般に、電気的に接地されているステムと、ステムにおけるアイレットを貫通し、且つアイレットから絶縁されているリード端子とを有している。また、ステムと、ステムに取り付けられるキャップとによって、光半導体素子を収容する筐体が構成されている。リード端子とアイレットとは同軸線路を構成している。リード端子の一方の端部は、光半導体素子と電気的に接続される。リード端子の他方の端部は、信号線路とそれに沿って形成されるグラウンドとを有しているフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などの配線基板を介して、変調電気信号を出力する駆動デバイスに接続される。

近年では、光モジュールは高速化のみならず、低価格化、小型化の要求が著しく、低コストの５６Ｇｂｉｔ／ｓ級の高速光信号を送受信可能な光モジュールの需要が高まっている。

例えば、下記特許文献１、２は、円盤型のアイレットに設けられた貫通孔に誘電体としてのガラスが充填され、このガラスで保持されたリード端子を用いて、電気信号を光半導体素子へ伝送する、ＴＯ−ＣＡＮ型の光サブアッセンブリを開示している。

特開２００７−８８２３３号公報特開２００４−２５３４１９号公報米国特許出願公開第２０１５／０２５３５２０号明細書

上記特許文献１及び２に記載の構成において、リード端子を保持するガラスの比誘電率は４〜７であり、ガラス同軸部の特性インピーダンスを所望の値（例えば５０オーム）に整合させるためには、物理的なスペースを必要としてしまう。例えば、比誘電率εｒ＝６．７のガラスを誘電体として用いた場合、同軸線路の特性インピーダンスを５０オームに整合するためには、直径が２ｍｍ以上の貫通孔が必要となる。そのため、小型化と高周波特性との両立とが難しくなっていた。

例えば、特許文献１では、貫通孔におけるガラスの体積をコントロールし、空隙を媒質とした高インピーダンス同軸線路と、ガラスを媒質とした低インピーダンス同軸線路の組み合わせによって、低周波領域では５０オームに見えるように設計されている。しかし、５６Ｇｂｉｔ／ｓ級の高周波領域では、特性インピーダンスの急峻な不整合点が発生し、電気信号の伝達が困難となってしまう。

また、特許文献２には、貫通穴の空洞となる部分の直径を小さくして特性インピーダンスの不整合をなくすことが開示されているが、ガラス同軸部の特性インピーダンスを５０オームに合わせるためには、上述したとおり、物理的なスペースが必要なため、小型化することが困難である。また、ＦＰＣの実装面においてガラスの引けが起こり、高インピーダンス領域を生んでしまう可能性や、小径部にガラスが入りこみ、低インピーダンス領域となってしまう可能性がある。

なお、特許文献３には、アイレットに設けられた貫通孔にリード端子が挿入された構造ではなく、光半導体素子が実装されたキャリアをＦＰＣとボンディングワイヤで直接接続するノンハーメチックの構造が開示されている。特許文献３に記載の構成では、筐体内に挿入されたＦＰＣに直接ワイヤボンディングを行うため、ワイヤプル強度の観点から、ＦＰＣに設ける金メッキを厚く形成する必要があり高コスト化してしまう。また、調芯組立、電気的検査工程ではＦＰＣを介して通電が必要となるため、ＦＰＣコネクタを多数用意する必要がある。更に、ＦＰＣは、駆動ＩＣが実装されるＰＣＢとのインターフェースとなり、品種によって、様々なレイアウト、材料が用いられるため、可撓性、パッドピッチ、厚みも様々である。よって、品種毎にコネクタの設計が必要になり、量産のためには、ある程度の設備投資を要してしまう等の問題がある。したがって、特許文献３の構成は、上記特許文献１、２に記載されたような、アイレットに設けられた貫通孔にリード端子が挿入された構成と比較してコスト面での課題がある。

本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アイレットに設けられた貫通孔にリード端子が挿入された光モジュールにおいて、小型化と高周波特性とを両立することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る光モジュールは、第１の面と、前記第１の面の反対側に配置された第２の面と、前記第２の面から前記第１の面までを貫通する貫通孔と、を含むアイレットと、前記貫通孔に挿入され、電気信号を伝送するリード端子と、前記第１の面から前記リード端子の延伸方向に突出する台座と、前記台座に搭載され、光素子と前記リード端子とを電気的に接続する伝送経路を有する中継基板と、を含み、前記リード端子は、前記貫通孔の内面と非接触状態であり、且つ前記伝送経路に接合される面の少なくとも一部に平坦面を有する。

図１は第１の実施形態に係る光モジュールの外観図である。図２は第１の実施形態に係る光サブアッセンブリの断面構造を示す模式図である。図３は第１の実施形態に係る光サブアッセンブリの内部構造を示す模式的な斜視図である。図４は第１の実施形態に係る光サブアッセンブリをアイレットに平行でかつ台座の上面に垂直な方向から見た模式的な平面図である。図５は第１の実施形態の他の実施例に係るアイレットの第１の面に垂直な方向から見た第１のリード端子と中継基板とを示す模式的な平面図である。図６は第１の実施形態に係る光モジュールと比較例に係る光モジュールとの時間領域反射測定の比較結果である。図７は第１の実施形態に係る光サブアッセンブリをアイレットの第１の面に垂直な方向から見た模式的な平面図である。図８は第１の実施形態に係る光モジュールの透過特性を３次元電磁界シミュレータＨＦＳＳ（High Frequency Structure Simulator）を用いて計算したグラフである。図９は第１の実施形態に係るＦＰＣとアイレットおよび各リード端子との接続状況を示す、ＦＰＣの裏面側から見た模式的な平面図である。図１０は第１の実施形態に係るＦＰＣと第１のリード端子との接続状況を示す、アイレットの側面方向から見た模式的な斜視図である。

本開示の第１の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。

図１は、本実施形態における光通信用途の光モジュール１の外観図である。ＰＣＢ２００に搭載される駆動ＩＣ(図示せず)から、ＰＣＢ２００に半田等によって接続されるＦＰＣ３００を介し、光サブアッセンブリ１００に変調電気信号や制御信号等が伝達される。ＦＰＣ３００は、可撓性を有する回路基板である。光サブアッセンブリ１００は、光素子を収容し、かつ出射光をもしくは入射光を送受するインターフェースを備えている。光サブアッセンブリ１００は、アイレット１２０と、光レセプタクル２を含む。なお、図示しないが光サブアッセンブリ１００、ＰＣＢ２００、及びＦＰＣ３００は、金属製などの筐体に内蔵されて、光モジュール１は構成されている。

図２は、本実施形態における光サブアッセンブリ１００の断面構造を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態に係る光サブアッセンブリ１００は、光レセプタクル２と光パッケージ３とを含んでいる。そして、光レセプタクル２は、光レセプタクル本体２０と、スタブ２２と、スリーブ２４とを備えている。

本実施形態に係る光レセプタクル本体２０は、一体的に形成された樹脂部材を含んで構成されており、円柱状の外形を有する光パッケージ収容部２０ｆと、光パッケージ収容部２０ｆの外径より小さな外径を有する概略円柱形状の光ファイバ挿入部２０ｄとを備えている。光パッケージ収容部２０ｆと光ファイバ挿入部２０ｄとは、それぞれの一端面同士が、連結されている。

光パッケージ収容部２０ｆには、その外形状と同軸に円型の凹部２０ａが形成されており、円筒形をなしている。

光レセプタクル本体２０には、光ファイバ挿入部２０ｄの先端面から、この光ファイバ挿入部２０ｄの外形状と同軸に延びて、光パッケージ収容部２０ｆに形成された凹部２０ａの底面に至る貫通孔２０ｂが形成されている。すなわち、光レセプタクル本体２０には、凹部２０ａと、凹部２０ａから外部に貫通する貫通孔２０ｂと、が形成されている。

貫通孔２０ｂの内壁面の先端に形成されているテーパ部２０ｃは、その径が外側に向かって増加するテーパ形状である。そのため、外部光ファイバを備えたコネクタを貫通孔２０ｂに挿入しやすいようになっている。

光ファイバ挿入部２０ｄには、その外周に沿ってフランジ２０ｅが形成されている。

スタブ２２は、ジルコニアなどを含んで構成されている。そして、スタブ２２は、光レセプタクル本体２０の光ファイバ挿入部２０ｄに形成されている貫通孔２０ｂとほぼ同径の概略円柱形状であり、スタブ２２と同軸の光ファイバ５０を保持している。そして、スタブ２２は光レセプタクル本体２０の光ファイバ挿入部２０ｄに圧入などにより挿入固定されている。スタブ２２の右側端面は斜め研磨されている。このようにして、光ファイバ５０へ入力される光と、その反射光との干渉を防止している。

光レセプタクル２のスタブ２２の左側側面は、外部から貫通孔２０ｂに挿入された外部光ファイバを備えたコネクタ（図示せず）と当接されて、コネクタが備える外部光ファイバと、スタブ２２が保持する光ファイバ５０との結合を行う。

スリーブ２４は、ジルコニアなどで構成された割スリーブを含んで構成されている。そして、スリーブ２４の内径は、貫通孔２０ｂとほぼ同径の円筒形状をしており、光レセプタクル本体２０の内壁面に設けられた溝に埋め込まれている。このスリーブ２４によって、光ファイバ挿入部２０ｄに挿入される外部光ファイバを備えたコネクタの、貫通孔２０ｂ内における位置の調整ができるようになっている。

光パッケージ３は、球体のレンズ３０を備えている。また、光パッケージ３は、レンズ３０と略同径の開口が底面に形成された金属製の有底円筒状の部材であるレンズ支持部３２を備えている。レンズ支持部３２の開口は、レンズ支持部３２の底面の形状と同軸に形成されている。そして、レンズ３０はレンズ支持部３２の開口に嵌め込まれている。すなわち、レンズ支持部３２はレンズ３０を支持する。

また、光パッケージ３は、上述したアイレット１２０、台座１２４と、を含むステムを備えている。ステムは例えば金属により形成されており、ＦＰＣ３００に形成されるグラウンド導体と電気的に接続され、電気的に接地される。具体的なグラウンド導体とステムとの接続構造については後述する。

光レセプタクル本体２０とアイレット１２０の第１の面１２１との接合面を接着固定することで光サブアッセンブリ１００は組み立てられる。光レセプタクル本体２０とアイレット１２０とにより、筐体が構成される。アイレット１２０に溶接されたレンズ支持部３２と、このレンズ支持部３２に嵌め込まれたレンズ３０とは、光レセプタクル２の凹部２０ａの中に入るように形成される。すなわち、レンズ３０やレンズ支持部３２は、光レセプタクル本体２０の凹部２０ａに収容される。なお、光レセプタクル２と光パッケージ３とを接着する方法はこの限りではない。

光サブアッセンブリ１００の例としては、レーザダイオード(例えば、EML;電界吸収型変調器集積レーザ)などの発光素子を内部に有し、電気信号を光信号に変換して送信する光送信モジュール（TOSA; Transmitter Optical Subassembly）や、内部にフォトダイオードに代表される受光素子を有し、受信した光信号を電気信号に変換する光受信モジュール（ROSA; Receiver Optical Subassembly）や、これらの両方の機能を内包した双方向モジュール（BOSA；Bidirectional Optical Subassembly）などがある。本願発明は、上記いずれの光サブアセンブリにも適用できる。

図３は、本開示の第１の実施形態に係る光サブアッセンブリ１００の内部構造を示す模式的な斜視図である。図４は、本開示の第１の実施形態に係る光サブアッセンブリ１００を、台座１２４に搭載される中継基板１５０の上面に垂直な方向（Ｚ軸方向）から見た模式的な平面図である。光サブアッセンブリ１００は、例えば、直径５．６ｍｍの円盤形状をした、例えば金属からなる導電性のアイレット１２０を有する。アイレット１２０は、第１の面１２１と、第１の面１２１の反対側に配置された第２の面１２２と、を有する。また、アイレット１２０は、第１の面１２１から第２の面１２２までを貫通する複数の貫通孔１２３（１２３Ａ、１２３Ｂ、１２３Ｃ、及び１２３Ｄ）を有する。

第１の貫通孔１２３Ａには、第１のリード端子１１０が挿入されている。また、第２の貫通孔１２３Ｂには、第２のリード端子１１６が挿入され、第３の貫通孔１２３Ｃには、第３のリード端子１１８が挿入され、第４の貫通孔１２３Ｄには、第４のリード端子１１９が挿入されている。第１のリード端子１１０、第２のリード端子１１６、第３のリード端子１１８、および第４のリード端子１１９は、アイレット１２０の第１の面１２１に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延伸し、アイレット１２０の第１の面１２１から突出している。

また、各リード端子と各貫通孔１２３とは電気的に絶縁されている。具体的には、第１の貫通孔１２３Ａには、光素子１６０に変調電気信号を伝送する第１のリード端子１１０が、第１の貫通孔１２３Ａの内面に非接触状態で挿入されており、第１の貫通孔１２３Ａと第１のリード端子１１０との間には、空気層が誘電体として介在している。このアイレット１２０、空気層、及び第１のリード端子１１０によって、導波路を構成している。光素子１６０は光信号と電気信号の少なくとも一方を他方に変換する素子であり、例えば半導体レーザである。また、第２の貫通孔１２３Ｂと第２のリード端子１１６との間、第３の貫通孔１２３Ｃと第３のリード端子１１８との間、第４の貫通孔１２３Ｄと第４のリード端子１１９との間には、貫通孔内に充填されたガラスなどが誘電体１３０として介在している。当該ガラスなどの誘電体１３０が、各貫通孔１２３内において、第１のリード端子１１０以外の各リード端子を保持する役割を有している。

また、光サブアッセンブリ１００は、アイレット１２０の第１の面１２１から、第１のリード端子１１０の延伸方向（Ｘ軸方向）に突出する、例えば金属からなる導電性の台座１２４を含む。アイレット１２０と台座１２４とは一体形成されていてもよく、両者によりステムを構成している。

台座１２４の上面には、半田や導電性接着剤などを用いて、放熱基板１４０、中継基板１５０が固定されている。放熱基板１４０は、上述した光素子１６０が載置される基板であり、高い熱伝導率を有し、且つ光素子１６０に近い熱膨張係数を有する絶縁材料からなる。本実施形態においては、放熱基板１４０として、例えば窒化アルミニウムを用いる。放熱基板１４０の上面には第１の導体パターン１４１が形成されており、第１の導体パターン１４１と光素子１６０とは第１のボンディングワイヤ１８１を介して電気的に接続されている。放熱基板１４０には、光素子１６０の他に、薄膜抵抗１３２やバイパスコンデンサ１３１が搭載されていてもよい。高周波成分を有する変調電気信号は薄膜抵抗１３２で終端され、反射波が駆動ＩＣ（図示せず）に折り返すことを抑制している。また、バイパスコンデンサ１３１によって、直流信号に重畳される高周波信号を分離している。また、放熱基板１４０にキャスタレーション１４４を設け、グラウンドを安定させることで、高周波信号のロスの発生を低減することができる。

第４のリード端子１１９は、第２のボンディングワイヤ１８２、及びバイパスコンデンサ１３１を介して、第１の導体パターン１４１に電気的に接続されている。第２のリード端子１１６、第３のリード端子１１８は、光素子１６０以外に電力を供給するための端子であり、例えば、図示していないが、光素子１６０の出力をモニタするフォトダイオード等に接続されてもよい。

光素子１６０に変調電気信号を伝達する第１のリード端子１１０は、図３、４に示すように、台座１２４に搭載された絶縁性基板である中継基板１５０と半田付けにより接続されている。なお、第１のリード端子１１０と中継基板１５０との接続は、半田付けに限定されず、他のろう材による、ろう付け（ろう接）であっても構わない。中継基板１５０は、光素子１６０と第１のリード端子１１０との間の伝送経路となる第２の導体パターン１５２を有する。

中継基板１５０が第２の導体パターン１５２を有するため、第１の導体パターン１４１と第１のリード端子１１０との間を、複数本のワイヤからなる第３のボンディングワイヤ１８３により接続することが可能となり、寄生するインダクタンスを低減し、高周波領域までのインピーダンス整合を可能にすることができる。また、中継基板１５０が第２の導体パターン１５２を有するため、第１のリード端子１１０の下面と第２の導体パターン１５２とをろう付け（ろう接）することができ、第１のリード端子１１０の下面と、中継基板１５０の裏面側に配置されたグランドパターンとの間に容量成分を持たせることで、高周波領域までのインピーダンス整合を可能にすることができる。

ここで、第１のリード端子１１０は、他のリード端子（第２のリード端子１１６、第３のリード端子１１８、第４のリード端子１１９）と異なり、中継基板１５０の第２の導体パターン１５２に接続される面の少なくとも一部に平坦面を有する構成としている。図３に示す例においては、第１のリード端子１１０が直方体形状をしており、中継基板１５０に接続される下面側は平坦面となっている。このような構成とすることにより、第１の貫通孔１２３Ａ内の誘電体である空気層によっては固定されない第１のリード端子１１０を、中継基板１５０に上面によって固定することができる。その結果として、第１の貫通孔１２３Ａ内を、第１のリード端子１１０を固定するためのガラス等の誘電体１３０で充填する必要がなく、第１の貫通孔１２３Ａと第１のリード端子１１０との間に介在する誘電体を空気層とすることができる。そのため、第１の貫通孔１２３Ａと第１のリード端子１１０との間の誘電率を下げることが可能となる。その結果として、第１の貫通孔１２３Ａの内面と第１のリード端子１１０の側面との距離が近づいても、所望のインピーダンス値に整合することが可能となる。すなわち、光モジュール１の小型化と高周波特性との両立を可能にすることができるのである。

図６は、本開示の第１の実施形態に係る光モジュール１と、比較例に係る光モジュールとの、時間領域反射率測定法（ＴＤＲ）の比較結果である。比較例における光モジュールでは、本実施形態に係る第１の貫通孔１２３Ａに相当する貫通孔に、ガラスからなる誘電体が充填されており、当該貫通孔に挿入されるリード端子は、図３に示した第２のリード端子１１６のような円柱形状をしている。

図６において、７０ｐｓｅｃ付近が第１のリード端子１１０と、ＦＰＣとの接続点であり、およそ７０ｐｓｅｃから１２０ｐｓｅｃまでがリード端子１１０と貫通孔１２３Ａで構成される導波路における特性を示している。図６に示されるように、比較例に係る特性は、ガラスの誘電率の高さから、同軸線路部においてインピーダンスが著しく低下してしまうことがわかる。これに対し、第１の実施形態に係る特性は、前記導波路部におけるインピーダンス不整合点はなく、良好な特性が得られることがわかる。

また、第１のリード端子１１０が、中継基板１５０に接続される面の少なくとも一部に平坦面を有する構成とすることにより、第１のリード端子１１０が、その延伸方向に垂直で且つ中継基板１５０の第２の導体パターン１５２形成面に平行な方向（図３におけるＹ軸方向）に転がることを抑制することができるため、位置決めをしやすいというメリットも得ることができる。

なお、図３に示す例においては、第１のリード端子１１０の形状が直方体であるが、本開示はこの実施例に限定されない。図５は、本実施形態の他の実施例に係る、Ｘ軸方向から見た第１のリード端子１１０と中継基板１５０とを示す模式的な平面図である。図５に示すように、第１のリード端子１１０が、中継基板１５０に接続される面のみに平坦面１１０Ａを有し、上面、側面が湾曲面を有する構成としても、上述した第１のリード端子１１０を、中継基板１５０の上面によって固定することができるという効果を得ることができる。また、位置決めをしやすいというメリットも得ることができる。

ただし、第１のリード端子１１０の形状を、例えば、図３に示した直方体形状のように、第１のリード端子１１０の延伸方向に平行な側面の少なくとも一部が中継基板１５０の上面に対して垂直な構成とすることにより、中継基板１５０と半田付けをする際に、第１のリード端子１１０の側面にフィレットが形成されやすくなるという効果を得ることができる。ここで、本開示における「中継基板１５０の上面に対して垂直」とは、中継基板１５０の上面に対して厳密に９０度である必要は無く、８５度から９５度の間を意味し、この範囲内であれば、第１のリード端子１１０の側面にフィレットが形成されやすくなるという効果を得ることができる。また、第１のリード端子１１０の形状を、例えば、図３に示した直方体形状である必要は無く、第１のリード端子１１０の延伸方向に平行な側面の少なくとも一部が中継基板１５０の上面に対して垂直な構成であれば、フィレットが形成されやすくなるという効果を得ることができる。

図７は、本開示の第１の実施形態に係る光サブアッセンブリ１００をＸ軸方向から見た模式的な平面図である。図８は、本開示の第１の実施形態に係る光モジュール１の透過特性（Ｓ２１）を３次元電磁界シミュレータＨＦＳＳ（High Frequency Structure Simulator）を用いて計算したグラフである。

図８は、図７に示す第１のリード端子１１０のＹ軸方向の幅Ｌ１を０．２５ｍｍで固定し、Ｚ軸方向の厚みＬ２を０．１ｍｍから０．３ｍｍまで段階的に変化させたときの透過特性のシミュレーション結果を示している。図７に示すように、第１のリード端子１１０のＺ軸方向の厚みＬ２が薄い方が、４０ＧＨｚ以上の高周波領域において、光素子１６０に伝搬される電気信号の品質低下を抑制することができることがわかる。これは、内部導体である第１のリード端子１１０の外形を小さくすることにより、第１の貫通孔１２３Ａの内面と第１のリード端子１１０との距離を保ち、インピーダンスの低下を抑制することができるためである。図８に示す結果から、第１のリード端子１１０のＺ軸方向の厚みＬ２は、０．３ｍｍ未満であることが望ましい。

一方で、中継基板１５０に対する第１のリード端子１１０の接合強度を担保する観点からは、Ｙ軸方向の幅Ｌ１は、第１の貫通孔１２３Ａの内面に対する一定の距離を担保した範囲内で、大きくすることが望ましい。したがって、第１のリード端子１１０のＹ軸方向の幅Ｌ１は、Ｚ軸方向の厚みＬ２以上であることが望ましい。

また、第１のリード端子１１０のＹ軸方向の幅Ｌ１が、Ｚ軸方向の厚みＬ２の４倍以下であることが望ましい。以下、その理由について説明する。まず、第２の導体パターン１５２に対する第１のリード端子１１０の搭載ばらつきを考慮すると、第１のリード端子１１０のＹ軸方向の幅Ｌ１は、０．４ｍｍ以下であることが望ましい。一方、第１のリード端子のＺ軸方向の厚みＬ２は、その強度を確保する観点から、０．１ｍｍ以上であることが望ましい。従って、第１のリード端子１１０のＹ軸方向の幅Ｌ１は、Ｚ軸方向の厚みＬ２の４倍以下であることが望ましい。

また、第１のリード端子１１０は、Ｚ軸方向に湾曲、又は屈曲する可能性があるため、第１のリード端子１１０と、第１の貫通孔１２３Ａの内面とが接触し、ショートしてしまうリスクを回避することを考慮するならば、Ｚ軸方向における第１のリード端子１１０と第１の貫通孔１２３Ａの内面との距離を確保しておくことが望ましい。そのため、第１のリード端子１１０のＺ軸方向の厚みＬ２を０．２ｍｍ以下とすることにより、Ｚ軸方向における第１の貫通孔１２３Ａの内面との距離を確保することが望ましい。

なお、第１の貫通孔１２３Ａの直径は、０．６ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが望ましい。１ｍｍ以下とすることにより、アイレット１２０の小型化を図ることができ、０．６ｍｍ以上とすることにより、ある程度の厚みのあるアイレット１２０に対する加工性を担保することができる。

図９は、第１の実施形態に係るＦＰＣ３００とアイレット１２０および各リード端子との接続状況を示すＦＰＣ３００の裏面側から見た模式的な平面図である。図１０は、第１の実施形態に係るＦＰＣ３００と第１のリード端子１１０との接続状況を示すアイレット１２０の側面方向から見た模式的な斜視図である。

図９、１０に示すように、ＦＰＣ３００にスルーホール３１０を設け、このスルーホール３１０に、各リード端子が挿通されている。図１０に示すように、ＦＰＣ３００は、ベースとなる絶縁性フィルム３０３と、アイレット１２０側に設けられたグラウンド導体３０１と、グラウンド導体３０１と分離して設けられた信号線３０２と、を含む。第１のリード端子１１０と信号線３０２は、ＦＰＣ３００の裏面側に塗布された半田７１によって電気的に接続されている。

ここで、図１０に示すように、第１の貫通孔１２３Ａが中空となっているため、半田７１が、第２の面１２２側から第１の貫通孔１２３Ａ内に流入する可能性がある。半田７１が、第１の貫通孔１２３Ａの内面に配置された構成が想定される場合には、アイレット１２０と第１のリード端子１１０とで構成される導波路のインピーダンスを５０オームより高い値に設定しておくことが望ましい。

また、図９、１０に示すように、ＦＰＣ３００によって、アイレット１２０の第２の面１２２側全体を覆う構成とし、ＦＰＣ３００において面状に形成されたグラウンド導体３０１が、アイレット１２０の第２の面１２２と面接触して接続される構成とすることにより、異物がＦＰＣ３００とアイレット１２０との間に入りこむ可能性を低減することができる。その結果として、中空となっている第１の貫通孔１２３Ａ内に異物が混入する可能性を低減することができ、光素子１６０が搭載される面に異物が混入する可能性を低減することができる。また、上記理由から、第１の貫通孔１２３Ａの第２の面１２２側の開口をＦＰＣ３００が覆う構成とすることが望ましい。

なお、本開示の第１の実施形態では、シングルエンドの光モジュール１として、説明したが、アイレット１２０の第１の面１２１から第２の面１２２を貫通する、第１の貫通孔１２３Ａとは異なる他の貫通孔と、この他の貫通孔を挿通する他のリード端子と、を更に含み、第１のリード端子１１０と他のリード端子とを用いて、差動信号を伝送する構成としてもよい。

１光モジュール、２光レセプタクル、３光パッケージ、２０光レセプタクル本体、２０ａ凹部、２０ｂ貫通孔、２０ｃテーパ部、２０ｄ光ファイバ挿入部、２０ｅフランジ、２０ｆ光パッケージ収容部、２２スタブ、２４スリーブ、３０レンズ、３２レンズ支持部、５０光ファイバ、７１半田、１００光サブアッセンブリ、１１０第１のリード端子、１１０Ａ平坦面、１１６第２のリード端子、１１８第３のリード端子、１１９第４のリード端子、１２０アイレット、１２１第１の面、１２２第２の面、１２３貫通孔、１２３Ａ第１の貫通孔、１２３Ｂ第２の貫通孔、１２３Ｃ第３の貫通孔、１２３Ｄ第４の貫通孔、１２４台座、１３０誘電体、１３１バイパスコンデンサ、１３２薄膜抵抗、１４０放熱基板、１４１第１の導体パターン、１４４キャスタレーション、１５０中継基板、１５２第２の導体パターン、１６０光素子、１８１第１のボンディングワイヤ、１８２第２のボンディングワイヤ、１８３第３のボンディングワイヤ、２００ＰＣＢ、３００ＦＰＣ
３０１グラウンド導体、３０２信号線、３０３絶縁性フィルム、３１０スルーホール、Ｌ１幅、Ｌ２厚み。

Claims

第１の面と、前記第１の面の反対側に配置された第２の面と、前記第２の面から前記第１の面までを貫通する貫通孔と、を含むアイレットと、
前記貫通孔に挿入され、電気信号を伝送するリード端子と、
前記第１の面から前記リード端子の延伸方向に突出する台座と、
前記台座に搭載され、光素子と前記リード端子とを電気的に接続する伝送経路を有する中継基板と、を含み、
前記リード端子は、前記貫通孔の内面と非接触状態であり、且つ前記伝送経路に接合される面の少なくとも一部に平坦面を有する、
光モジュール。
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記リード端子の側面の少なくとも一部が、前記中継基板の上面に対して垂直である、光モジュール。
請求項１または２に記載の光モジュールであって、
前記第２の面と面接触するグラウンド導体を有する可撓性の回路基板を更に含む、光モジュール。
請求項３に記載の光モジュールであって、
前記回路基板は、前記貫通孔の前記第２の面側の開口を覆う、光モジュール。
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の光モジュールであって、
前記第２の面から前記第１の面までを貫通する他の貫通孔と、
前記他の貫通孔に挿入され、前記第１のリード端子と共に差動信号を伝送する他のリード端子と、
を更に含む、光モジュール。
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の光モジュールであって、
前記貫通孔の内面に配置された半田を更に含む、光モジュール。
請求項１乃至６のいずれか一つに記載の光モジュールであって、
前記貫通孔の直径が１ｍｍ以下である、光モジュール。
請求項７に記載の光モジュールであって、
前記貫通孔の直径が０．６ｍｍ以上である、光モジュール。
請求項１乃至８のいずれか一つに記載の光モジュールであって、
前記中継基板の上面に対して垂直な方向における前記リード端子の厚みは、０．３ｍｍ未満である、光モジュール。
請求項９に記載の光モジュールであって、
前記中継基板の上面に対して垂直な方向における前記リード端子の厚みは、０．２ｍｍ以下である、光モジュール。
請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の光モジュールであって、
前記リード端子の延伸方向に垂直で且つ前記中継基板の伝送経路形成面に平行な方向における前記リード端子の幅が、前記中継基板の上面に対して垂直な方向における前記リード端子の厚み以上である、光モジュール。
請求項１１に記載の光モジュールであって、
前記リード端子の延伸方向に垂直で且つ前記中継基板の前記伝送経路形成面に平行な方向における前記リード端子の幅が、前記中継基板の上面に対して垂直な方向における前記リード端子の厚みの４倍以下である、光モジュール。