JP4829902B2 - 光モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光モジュールに関し、特に次世代サーバシステム等におけるデータ転送システムにおいて用いて好適の、光モジュールに関するものである。
今日のデータ転送システム、例えばサーバシステムにおいては、電気信号によってデータ処理を行ないながら、光信号を用いてデータ転送が行なわれるようになってきている。このようなサーバシステムにおける光信号を用いたデータ転送においては、光モジュールが用いられている。光モジュールは、光電変換素子と、光信号を伝搬させるための光素子、例えば光ファイバと、を接続し、光学的に結合させるための装置である。
具体的には、電気信号を光信号に変換する光電変換素子と光ファイバとを接続することにより、光電変換素子で変換された光信号を光ファイバを通じて伝送する送信モジュールを構成することができ、光信号を電気信号に変換する光電変換素子と光ファイバとを接続することにより、光ファイバを通じて伝送されてきた光信号を光電変換素子で受光し電気信号に変換する受信モジュールを構成することができる。
また、今日開発が進んでいるサーバシステムにおいては、大規模な光信号の並列伝送を行なうために、多数の光モジュールを並列実装することが前提とされている。このため、個々の光モジュールには低消費電力であることが求められる。
しかし、データスループットの増加にともない光素子の高速応答が要求されるが、周辺回路素子の高速動作による発熱、および光素子自身の動作による発熱により、光素子の内部温度が上昇すると、光パワーが低下してしまう。このような状況において、光モジュールから出力する必要な光パワーを確保するためには、更なる電力消費を余儀なくされる。
しかし、データスループットの増加にともない光素子の高速応答が要求されるが、周辺回路素子の高速動作による発熱、および光素子自身の動作による発熱により、光素子の内部温度が上昇すると、光パワーが低下してしまう。このような状況において、光モジュールから出力する必要な光パワーを確保するためには、更なる電力消費を余儀なくされる。
これまで開発されてきた通信用途の光モジュールにおいては、長距離伝送の必要から光素子と光ファイバをいかに効率よく結合させるかを念頭に設計されており、結合効率が比較的良好なレンズ結合が多く用いられている。
上述のレンズ結合を用いた光モジュールとしては、例えば図17に示すカンパッケージ型の光モジュール100がある。この図17に示す光モジュール100は、半導体光素子101をそなえるとともに、2枚のレンズ102,103,フェルール104,窓付キャップ105,ステム106,フレキシブル配線基板107およびヒートシンク108をそなえている。即ち、半導体光素子101とフェルール104とを接続固定するために、2枚のレンズ102,103,窓付キャップ105,ステム106,フレキシブル配線基板107がそなえられ、半導体光素子101での発熱を放熱するためにヒートシンク108がそなえられている。
上述のレンズ結合を用いた光モジュールとしては、例えば図17に示すカンパッケージ型の光モジュール100がある。この図17に示す光モジュール100は、半導体光素子101をそなえるとともに、2枚のレンズ102,103,フェルール104,窓付キャップ105,ステム106,フレキシブル配線基板107およびヒートシンク108をそなえている。即ち、半導体光素子101とフェルール104とを接続固定するために、2枚のレンズ102,103,窓付キャップ105,ステム106,フレキシブル配線基板107がそなえられ、半導体光素子101での発熱を放熱するためにヒートシンク108がそなえられている。
上述の図17のごとき従来の光モジュール100において、ヒートシンク108は、熱伝導性の比較的高い材質により構成されて、半導体光素子101の裏面に設置されたものである。半導体光素子101の発熱成分は、このヒートシンク108を介して半導体光素子101を搭載するステム106やフレキシブル配線基板107などへ排熱されるようになっている。
その他、本願発明に関連する公知技術として、以下の特許文献1〜4に記載されたものもある。
米国特許第6739760号
米国特許第6863444号
特開2005−116990号
特開2003−324233号
しかしながら、表面発光型光素子の場合、発熱量の多い箇所は発光面側に配置される活性層であるため、チップ裏面への排熱を行なう上述の図17のごとき従来の光モジュールにおいては、熱伝導率の低い半導体基板を経由することで排熱の効果が比較的小さいという課題がある。
特許文献1〜4に記載された技術においても、このような光モジュールにおける放熱効率を向上させる技術について記載されたものはない。
特許文献1〜4に記載された技術においても、このような光モジュールにおける放熱効率を向上させる技術について記載されたものはない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、光モジュールの放熱効率を向上させることを目的とする。
このため、本発明の光モジュールは、電気配線基板と、該電気配線基板の基板面に発熱部が相対的に近接されるように搭載される第1の光素子と、該電気配線基板における該第1の光素子の搭載面と同一面に搭載されるヒートシンクと、をそなえ、かつ、該ヒートシンクは、該電気配線基板における電気配線の領域が該ヒートシンクに重なるように該電気配線基板に搭載されたことを特徴としている。
また、好ましくは、該ヒートシンクに重なる電気配線部分が、該第1の光素子の基準電位電極に接続される。
さらに、好ましくは、該ヒートシンクに重なる電気配線部分に連続して、該第1の光素子の電極部と電気的に接続される箇所は、該第1の光素子の電極部の面積にくらべて広い面積をもった形状である。
さらに、好ましくは、該ヒートシンクに重なる電気配線部分に連続して、該第1の光素子の電極部と電気的に接続される箇所は、該第1の光素子の電極部の面積にくらべて広い面積をもった形状である。
さらに、好ましくは、該第1の光素子が表面発光型光素子であり、かつ、該表面発光型光素子の発光部が、上記発熱部として上記基板面側に相対的に近接されるように該電気配線基板に搭載される一方、該電気配線基板における該第1の光素子の搭載面とは反対側の面に搭載された第2の光素子がそなえられ、かつ、該電気配線基板に、該表面発光型光素子で発光された光が伝搬して、該第2の光素子に導く光伝搬路をそなえることができる。
さらに、本発明の光モジュールの製造方法は、電気配線基板に、該電気配線基板の基板面側に発熱部が相対的に近接されるように第1の光素子を搭載し、ヒートシンクを、該電気配線基板における該第1の光素子の搭載面と同一面側に、該電気配線基板における電気配線の領域と該ヒートシンクとが重なるように搭載することを特徴としている。
このように、本発明によれば、電気配線基板の基板面側に発熱部が相対的に近接されるように電気配線基板に搭載される第1の光素子と、電気配線基板における第1の光素子の搭載面と同一面側に搭載されるヒートシンクと、をそなえ、かつ、ヒートシンクは、電気配線基板における電気配線の一部とヒートシンクの本体の一部とが重なるように電気配線基板に搭載されているので、表面出力型光素子1の発熱量が最も高い、光素子発光面側から排熱を行うことができるため、熱伝導性の低い表面出力型光素子1の裏面への放熱経路を用いる必要がないため、光素子外部への放熱の効率を高めることができるという利点がある。
1 表面発光型光素子(第1の光素子)
10,10−1,10−2 光モジュール
10A 光送信機モジュール
10′ 光サブアセンブリ
11 発光部
121 基準電位電極
122 信号電極
2 ヒートシンク
21,21A 第1ヒートシンク部
22 第2ヒートシンク部
211 開口部
3 電気配線基板
32 基板
33 基板保持材
34,34a 貫通穴(光伝搬路)
311,312,312−1,312−2 電気配線パターン
311a 信号ライン
311a′,312a′ 接点部
312a 張り出し部
331 接着層
4 ファイバブロック(第2の光素子)
41 フェルール
42 光ファイバ
5 モジュール基板回路
51 モジュール基板
52 電気回路素子
53 駆動ICチップ
100 光モジュール
101 半導体光素子
102,103 レンズ
104 フェルール
105 窓付キャップ
106 ステム
107 フレキシブル配線基板
108 ヒートシンク
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105 窓付キャップ
106 ステム
107 フレキシブル配線基板
108 ヒートシンク
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。なお、実施の形態は以下に示す実施例の形態に限るものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題,その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔A〕第1実施形態の説明
図1〜図3は本発明の第1実施形態にかかる光モジュールを示す図であり、図1は第1実施形態にかかる光モジュール10を示す模式的斜視図であり、図2は図1に示す光モジュール10を構成要素ごとに配置関係をそのままに分解して示す図であり、図3は図1に示す光モジュール10のAA′矢視断面図である。
〔A〕第1実施形態の説明
図1〜図3は本発明の第1実施形態にかかる光モジュールを示す図であり、図1は第1実施形態にかかる光モジュール10を示す模式的斜視図であり、図2は図1に示す光モジュール10を構成要素ごとに配置関係をそのままに分解して示す図であり、図3は図1に示す光モジュール10のAA′矢視断面図である。
ここで、第1実施形態にかかる光モジュール10は、第1の光素子としての表面発光型光素子1と、ヒートシンク2と、電気配線基板3と、第2の光素子としてのファイバブロック4と、をそなえている。即ち、この図1に示すように、表面出力型光素子1およびヒートシンク2は電気配線基板3の一方の面に、ファイバブロック4は電気配線基板3の他方の面に、それぞれ当該電気配線基板3を互いに挟むように搭載されている。
電気配線基板3は、図2に示すように、基板32上に表面発光型光素子2を電気的に接続するための電気配線パターン311,312が形成されている。ここで、電気配線パターン311は表面発光型光素子1に電気信号が供給される信号ラインであり、電気配線パターン312は電源もしくは接地電圧等の基準電圧が与えられる比較的広い面積を有するものである。
そして、この電気配線基板3を構成する基板32としては、薄いフレキシブル配線フィルムにより構成することができ、これにより、図3に示すように、電気配線基板3の形状を自在に変形させて光モジュール10の他の装置への実装の際の自由度を持たせることができるようになる。尚、図3中の33は、基板32を補強して形状を保持するために適宜設けられる基板保持材であり、電気配線基板3の一部を構成する。又、図2,図3中の34は、電気配線基板3に形成された、表面発光型光素子2で発光する光をファイバブロック4側へ導く光伝搬路としての貫通穴である。
また、表面発光型光素子1には、例えばベッセルトムソン型の発光素子が適用されて、電気配線基板3の基板面側に発熱部分である発光部11が相対的に近接されるように、電気配線基板3に搭載される。即ち、表面発光型光素子1は、電気配線基板3の電気配線パターン311,312に電気的に接続されるように、そして発光部11が電気配線基板3側を向くようにフリップチップ実装される。
すなわち、表面発光型光素子1は、図3又は後述の図4に示すように、発光部11からの発光面と同一面側に基準電位電極121および信号電極122をそなえているが、この基準電位電極121が(電源電圧や接地電圧等の基準電位を与えるための)電気配線パターン312に接続され、信号電極122が(信号ラインとしての)電気配線パターン311に接続されている。これにより、表面発光型光素子1の電気配線基板3への実装が実現される。
このとき、図2および後述の図5,図6に示すように、電気配線基板3の電気配線パターン312は、表面発光型光素子1の電極121,122よりも面積が大きくなるように形成して、発光部11での発光により生じる発熱成分を電気配線パターン312で効率良く伝導させることができるようにしている。
また、図3に示すように、電気配線基板3の貫通穴34は、実装される表面発光型発光素子1の発光部11の位置に合致するような位置に形成しておく。これにより、電気配線基板3によって表面発光型光素子1は機械的に保持されるとともに、電気配線基板3により表面発光型光素子1に対して電気信号が供給されると、表面発光型光素子1で発光した光を貫通穴34を通じて後述のファイバブロック4側に導くことができるようになる。
また、図3に示すように、電気配線基板3の貫通穴34は、実装される表面発光型発光素子1の発光部11の位置に合致するような位置に形成しておく。これにより、電気配線基板3によって表面発光型光素子1は機械的に保持されるとともに、電気配線基板3により表面発光型光素子1に対して電気信号が供給されると、表面発光型光素子1で発光した光を貫通穴34を通じて後述のファイバブロック4側に導くことができるようになる。
ファイバブロック4は、電気配線基板3における表面発光型光素子1の搭載面とは反対側の面(裏面)に搭載されるとともに、貫通穴34を通じて表面発光型光素子1からの光を入力され、入力された光を伝搬させる。ファイバブロック4は、図2,図3に示すように、表面発光型光素子1からの光を伝搬させる光ファイバ42および光ファイバ41を内蔵して固定するフェルール41により構成され、光ファイバ42の端面が貫通穴34を介して表面発光型光素子1の発光部11に対向するように、バットジョイント(butt joint)により接続される。
これにより、表面発光型光素子1および光ファイバ42を、その間隔を狭くしながら安定的に固定させる。更に、上述の電気配線基板3自身を表面発光型光素子1および光ファイバ42間のスペーサとすることにより、電気配線基板3を介装させるのみの少ない部品点数によって、表面発光型光素子1およびファイバブロック4間の光結合の高効率化および安定化を実現する。
ヒートシンク2は、電気配線基板3における表面発光型光素子1の搭載面と同一面側に搭載されて、表面発光型光素子1の発熱部分である発光部11その他図示しない表面発光型光素子1を駆動するための集積回路等の周辺電気回路による発熱を外部に放熱するものであり、熱伝導性の高い部材により構成される。このため、ヒートシンク2は、電気配線パターン312の一部とヒートシンク2の本体の一部とが接着層331(図3参照)を介して重なるように電気配線基板3に搭載されている。これにより、表面発光型光素子1における発熱部分である発光部11からの発熱を外部に放出することができるようになっている。
上述したように、表面発光型光素子1の発熱は、主として、電気配線基板3に近接した発光部11での発光によって生じるものである。基準電位を供給する電気配線パターン312は、図1,図2に示すように発光部11の近傍にそなえられているので、発光部11における発熱成分を比較的高い効率でヒートシンク2に伝導させることができる。ヒートシンク2は、この電気配線パターン312で伝導される発熱成分が効率的に伝わるよう当該電気配線パターン312に重ねられているので、この電気配線パターン312からの発熱成分を、ヒートシンク2を通じて放熱させることができるようになっている。
ヒートシンク2は、図2に示すように、表面発光型光素子1の四方を囲む枠型の第1ヒートシンク部21と、第1ヒートシンク部21の上部に第1ヒートシンク部21と一体化される第2ヒートシンク部22とをそなえる。尚、211は、第1ヒートシンク部21の開口部である。この開口部211は、好ましくは、放熱効果を上げるため、表面発光型光素子1が内側に収まる限りにおいて小さく構成する。又、第2ヒートシンク部22の形状としては、図1〜図3中においては表面発光型光素子1の実装を覆うような形状を有しているが、これ以外の形状としてもよいし、また省略する構成としてもよい。
ところで、表面発光型光素子1としては、例えば図4に示すように4つの発光部11が並列配置されたものを用いることができる。この場合においては、図4中上下配置された一対の基準電位電極121および信号電極122を通じて供給される電気信号により、対応する基準電位電極121の箇所における発光部11で光を発光させることができるようになっている。
図5は図4に示す表面発光型光素子1に対して電気信号を供給するための、電気配線基板3における電気配線パターン311,312のパターン形状の一例を示す図であり、図6は図5に示す電気配線パターン311,312を有する電気配線基板3に、図4に示す表面発光型光素子1とともにヒートシンク2をなす第1ヒートシンク部21を搭載した場合の配置関係について示す図である。
ここで、図5に示す電気配線パターン311は、上述の表面発光型光素子1における4つの信号電極122に対応して、4本の信号ライン311aをそなえるとともに、各信号ライン311aの端部に、各信号電極122の配置に対応した接点部311a′をそなえている。又、図5に示す電気配線パターン312においては、上述の表面発光型光素子1における4つの基準電位電極121に対応して、4つの張り出し領域312aをそなえるとともに、各張り出し領域312aの端部に、各基準電位電極121の配置に対応した接点部312a′をそなえている。尚、34aは、上述の4つの発光部11の配置に対応して形成された光伝搬路としての貫通穴である。
ここで、図6に示すように、ヒートシンク2をなす第1ヒートシンク部21および電気配線パターン312は、その重なっている面積が大きくなるように位置決めおよび各形状が定められており、これにより、熱伝導の断面積を大きくして、電気配線パターン312に伝わる発光部1からの発熱成分がヒートシンク2を通じて放熱される効率を高めることができるようになっている。又、電気配線パターン312を、表面出力型光素子1の基準電位電極121よりも広い面積とすることで、熱伝導の断面積を大きくすることができ、放熱効率を高めることができるようになる。
なお、電気配線基板3における表面出力型光素子1の搭載面の裏面に搭載されるファイバブロック4においても、上述の表面出力型光素子1における4つの発光部11に対応して、4本の光ファイバ42をフェルール41に固定しておくことが可能である。
上述のごとく構成される第1実施形態の光モジュール10は、表面出力型光素子1を駆動する集積回路等が搭載されたモジュール基板に実装する工程とあわせて、図8(c)に示す光送信機モジュール10Aとして構成することができる。この光送信機モジュール10Aは、図7(a)〜図7(d)および図8(a)〜図8(c)に示すような工程によって製造することができる。
上述のごとく構成される第1実施形態の光モジュール10は、表面出力型光素子1を駆動する集積回路等が搭載されたモジュール基板に実装する工程とあわせて、図8(c)に示す光送信機モジュール10Aとして構成することができる。この光送信機モジュール10Aは、図7(a)〜図7(d)および図8(a)〜図8(c)に示すような工程によって製造することができる。
まず、図7(a)に示すように、光モジュール10を駆動する電気回路構成として、モジュール基板51上にチップコンデンサ、チップ抵抗、信号処理用のプロセッサなどの電気回路素子52を実装し、ついで、図7(b)に示すように、モジュール基板51上に、表面発光型光素子1を駆動するためのIC(Integrated Circuit)チップ53を実装し、これによりモジュール基板回路5を構成する。
一方、光モジュール10を製造する工程としては、図7(c)に示すように、電気配線基板3(この電気配線基板3は、前述の図3に示すように、フレキシブル配線フィルムからなる基板32に予め電気配線パターン311,312および光伝搬路としての貫通穴34を形成したものである)に、表面出力型光素子1を実装し、電気配線パターン311,312との電気接続を行なう。このとき、電気配線基板3の基板面側に発熱部である発光部11が相対的に近接される(即ち基板面に対向する)ように搭載する。
つづいて、図7(d)に示すように、ヒートシンク2をなす第1ヒートシンク部21を電気配線基板3上に固定する。このとき、第1ヒートシンク21の開口部211にチップコート樹脂を充填し、硬化しても良い。
さらに、図8(a)に示すように、第2ヒートシンク部22を第1ヒートシンク部21に接着することにより一体として、光サブアセンブリ10′を完成する。尚、図8(a)〜図8(c)中においては、第2ヒートシンク部22として、モジュール筐体を兼用した形状のものを示している。又、電気配線基板3におけるヒートシンク2にかからない部分については、図7(b)のように構成されたモジュール基板回路5との次工程での電気的接続のため適宜折り曲げておく。
さらに、図8(a)に示すように、第2ヒートシンク部22を第1ヒートシンク部21に接着することにより一体として、光サブアセンブリ10′を完成する。尚、図8(a)〜図8(c)中においては、第2ヒートシンク部22として、モジュール筐体を兼用した形状のものを示している。又、電気配線基板3におけるヒートシンク2にかからない部分については、図7(b)のように構成されたモジュール基板回路5との次工程での電気的接続のため適宜折り曲げておく。
つづいて、図8(b)に示すように、図7(a),図7(b)に示す工程によって組み立てられたモジュール基板回路5上に、図8(a)に示すように構成された光サブアセンブリ10′を実装し、駆動ICチップ53と電気配線基板3における電気配線パターン311,312とを電気接続する。このとき、モジュール基板回路5上の各電気回路素子はチップコート樹脂を被せてもよい。
そして、図8(b)に示すように、モジュール基板回路5上に光サブアセンブリ10′を実装してから、図8(c)に示すように、電気配線基板3における表面出力型光素子1が搭載される側とは反対側の面に、ファイバブロック4を接続し、光送信機モジュール10Aを完成する。
上述のごとく構成された光送信機モジュール10Aにおいては、駆動ICチップ53から供給される電気信号が、図2,図3に示す電気配線基板3の電気配線パターン311を通じて、表面出力型光素子1の信号電極122に供給される。これにより、表面出力型光素子1が駆動されて、発光部11において信号光を出力することができる。発光部11から出力された信号光は、貫通穴34を介し、ファイバブロック4をなす光ファイバ42に高効率で光学的に結合される。これにより、信号光は光ファイバ42を通じて安定して伝搬させることができる。
上述のごとく構成された光送信機モジュール10Aにおいては、駆動ICチップ53から供給される電気信号が、図2,図3に示す電気配線基板3の電気配線パターン311を通じて、表面出力型光素子1の信号電極122に供給される。これにより、表面出力型光素子1が駆動されて、発光部11において信号光を出力することができる。発光部11から出力された信号光は、貫通穴34を介し、ファイバブロック4をなす光ファイバ42に高効率で光学的に結合される。これにより、信号光は光ファイバ42を通じて安定して伝搬させることができる。
表面出力型光素子1の発光部11においては、発光によって発熱も生じているが、この発熱については、図7(b),図8(c)に示すモジュール基板回路5での回路動作による発熱とあわせ、ヒートシンク2を通じて放熱させることができる。特に、発光部11での発熱成分については、発光部11の配置位置に近接している電気配線パターン312を介し、ヒートシンク2を通じて放熱することができるので、発光部11の温度上昇を抑制し、出力光パワーの低下を効率的に抑制することができる。
たとえば、前述の図17に示す従来技術の構成においては、ヒートシンク108は半導体光素子101の発光面の裏側に配置されているのに対し、本願発明の構成は、発光部11に近接した位置に形成される熱伝導性の高い電気配線パターン312を通じて放熱している。従って、第1実施形態における発光部11と、発光部11の発熱を伝導する電気配線パターン312との間の距離については、図17に示すものにおける光素子101の発光部とヒートシンク108との間の距離に比べて近づけることができるようになる。このため、例えば従来技術の構成では温度上昇が27.4℃程度となるのに対して、本実施形態の構成による温度上昇は8.2℃程度にとどめることができ、放熱の効率を高めることができるのである。
このように、本発明の第1実施形態によれば、電気配線基板3の基板面側に発熱部である発光部11が相対的に近接されるように電気配線基板3に搭載される表面出力型光素子1と、電気配線基板3における表面出力型光素子1の搭載面と同一面側に搭載されるヒートシンク2と、をそなえ、かつ、ヒートシンク2は、電気配線基板3における電気配線の一部とヒートシンク2の本体の一部とが重なるように電気配線基板3に搭載されているので、表面出力型光素子1の発熱量が最も高い、光素子発光面側から排熱を行うことができるため、熱伝導性の低い表面出力型光素子1の裏面への放熱経路を用いる必要がないため、光素子外部への放熱の効率を高めることができるという利点がある。
また、光素子の基準電位電極121よりも広い面積の電気配線パターン312を設けることにより、熱伝導の断面積を大きくすることができ、放熱効率をより高めることができる。
さらに、光素子近傍にて配線パターン312の領域がヒートシンク2に重なるようになっているので、熱伝導の断面積を大きくすることができる。
さらに、光素子近傍にて配線パターン312の領域がヒートシンク2に重なるようになっているので、熱伝導の断面積を大きくすることができる。
この結果、表面出力型光素子1を駆動した時の発熱を、効率よくモジュール外部へ排熱することができるため、光出力パワーの低下を抑制でき、光送信モジュールの低消費電力化に大きく寄与する。
〔B〕第2実施形態の説明
図9,図10は本発明の第2実施形態を示す図であり、図9は第2実施形態における電気配線基板3−1を示す模式的上視図であり、図10は、電気配線基板3−1に表面出力型光素子1とともにヒートシンク2が搭載された光モジュール10−1を示す模式的上視図である。
〔B〕第2実施形態の説明
図9,図10は本発明の第2実施形態を示す図であり、図9は第2実施形態における電気配線基板3−1を示す模式的上視図であり、図10は、電気配線基板3−1に表面出力型光素子1とともにヒートシンク2が搭載された光モジュール10−1を示す模式的上視図である。
この第2実施形態にかかる光モジュール10−1は、前述の第1実施形態にかかる光モジュール10に比して、電気配線基板3−1をなす電気配線パターン312−1のパターン形状が異なっており、それ以外については前述の第1実施形態におけるものと基本的に同様である。尚、図9,図10中において、図5,図6と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。
すなわち、図9,図10に示すように、電気配線パターン312−1は、前述の図5,6に示すものとは異なり、4つの基準電位電極121に対応した4つの張り出し領域312aを形成せずに、4つの基準電位電極121との接点となる領域についても、コの字形の外周部の一様なパターン形状に対応して一様なパターンとしている点が異なっている。
このように構成された光モジュール10−1においても、電気配線パターン312−1およびヒートシンク2により、第1実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
このように構成された光モジュール10−1においても、電気配線パターン312−1およびヒートシンク2により、第1実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
〔C〕第3実施形態の説明
図11,図12は本発明の第3実施形態を示す図であり、図11は第2実施形態における電気配線基板3−2を示す模式的上視図であり、図12は、電気配線基板3−2に表面出力型光素子1とともにヒートシンク2が搭載された光モジュール10−2を示す模式的上視図である。
図11,図12は本発明の第3実施形態を示す図であり、図11は第2実施形態における電気配線基板3−2を示す模式的上視図であり、図12は、電気配線基板3−2に表面出力型光素子1とともにヒートシンク2が搭載された光モジュール10−2を示す模式的上視図である。
この第3実施形態にかかる光モジュール10−2は、図4に示す構成の表面出力型光素子1において、4つの発光部11からそれぞれ独立したチャンネルの光信号を出力できるようにするため、基準電圧を供給する電気配線パターン312−2についても4つの領域に分かれて形成されている点が、前述の第1,第2実施形態の場合と異なっている。尚、図11,図12中において、図5,図6と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。
すなわち、図11,図12に示すように、電気配線パターン312−2は、前述の図9,図10,に示すものとは異なり、4つの基準電位電極121との接点となる領域ごとに独立した配線パターンとなっている。これにより、駆動ICチップ53から、表面出力型光素子1の4対の基準電位電極121および信号電極122に、それぞれ異なる電圧を印加することができるようになり、4つの発光部11からは、それぞれ異なる信号光を出力することができるようになる。
このように構成された光モジュール10−2においても、電気配線パターン312−2およびヒートシンク2により、第1実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
〔D〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
〔D〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
具体的には、上述の第1〜第3実施形態においては、電気配線パターン312,312−1,312−2の領域に重なるように搭載されるヒートシンク2をなす第1ヒートシンク部21は、開口部211を有する枠形の形状を有しているが、本発明によれば、例えば図13,図14に示す第1ヒートシンク部21Aのように、信号ラインとしての電気配線パターン311の形成領域を含まないコの字形の形状とすることができる。図5に示す電気配線基板3についても同様のヒートシンク部21Aを適用することができる。
前述の第1〜第3実施形態の場合においては(図5,図10,図12参照)、信号ラインとなる電気配線パターン311上にも第1ヒートシンク部21が重なっている。ここで、第1ヒートシンク部21が導電性を有する部材により構成する場合においても、例えば図15に示すように接着層331が間に介装されているため、第1ヒートシンク部21の電気配線パターン311に対する絶縁は保たれている。
しかしながら、この場合には、電気配線パターン311と第1ヒートシンク部21とで接着層331を挟むことで実質的にコンデンサC1が形成されることにもなる。これは挟まれる領域が空気層であっても同様である。例えば、この図15に示すように、電気配線基板3,3−1,3−2が折り曲げられて、電気配線パターン311と第1ヒートシンク部21とが近接することとなる場合においても、同様のコンデンサC2が形成されることになる。高速信号が電気配線パターン311を導通する場合においては、このように形成される容量が伝送特性に影響を及ぼすことが考えられる。
これに対し、図13,図14に例示するように、電気配線基板3−1,3−2に搭載されるヒートシンク2の重なり面の形状を、信号ラインとしての電気配線パターン311の形成領域を含まない形状とすることで、図16に示すように、容量成分は発生することがなくなり、伝送特性劣化を抑制することが期待できる。
また、上述の各実施形態においては、第2の光素子として光ファイバブロックを適用しているが、本発明によれば、光ファイバ単体、あるいは受光素子等の他の公知の光素子を適用することとしてもよい。
また、上述の各実施形態においては、第2の光素子として光ファイバブロックを適用しているが、本発明によれば、光ファイバ単体、あるいは受光素子等の他の公知の光素子を適用することとしてもよい。
その他、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能である。
Claims (11)
- 電気配線基板と、
該電気配線基板の基板面に発熱部が相対的に近接されるように搭載される第1の光素子と、
該電気配線基板における該第1の光素子の搭載面と同一面に搭載されるヒートシンクと、をそなえ、
かつ、該ヒートシンクは、該電気配線基板における電気配線の領域が該ヒートシンクに重なるように該電気配線基板に搭載されたことを特徴とする、光モジュール。 - 該ヒートシンクに重なる電気配線部分が、該第1の光素子の基準電位電極に接続されたことを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。
- 該ヒートシンクに重なる電気配線部分に連続して、該第1の光素子の電極部と電気的に接続される箇所は、該第1の光素子の電極部の面積にくらべて広い面積をもった形状であることを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。
- 該ヒートシンクが、該第1の光素子を囲む形状であることを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。
- 該ヒートシンクの形状は、当該ヒートシンクが該電気配線基板に重なる領域に該電気配線をなす信号ラインの形成領域が除かれる形状であることを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。
- 該ヒートシンクに接続されるモジュール筐体をそなえたことを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。
- 該ヒートシンクがモジュール筐体の一部として構成されたことを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。
- 該電気配線基板がフレキシブル配線基板であることを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。
- 該第1の光素子が表面発光型光素子であり、かつ、該表面発光型光素子の発光部が、上記発熱部として上記基板面側に相対的に近接されるように該電気配線基板に搭載される一方、
該電気配線基板における該第1の光素子の搭載面とは反対側の面に搭載された第2の光素子がそなえられ、
かつ、該電気配線基板に、該表面発光型光素子で発光された光が伝搬して、該第2の光素子に導く光伝搬路をそなえたことを特徴とする、請求項1記載の光モジュール。 - 該第2の光素子が、光ファイバ又は光ファイバを内蔵したフェルールであることを特徴とする、請求項9記載の光モジュール。
- 電気配線基板に、該電気配線基板の基板面側に発熱部が相対的に近接されるように第1の光素子を搭載し、
ヒートシンクを、該電気配線基板における該第1の光素子の搭載面と同一面側に、該電気配線基板における電気配線の領域と該ヒートシンクとが重なるように搭載することを特徴とする、光モジュールの製造方法。
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