JP6331498B2 - 光モジュール - Google Patents

Description

本発明は、光モジュールに関する。

近年、光伝送システムの大規模化に伴い、システムを構成する光モジュールの小型化が要求されている。光モジュールは、光変調器チップと電気インタフェースとを有するが、光変調器チップが小型化するに連れて、電気インタフェースのサイズが光モジュールのサイズを決定する要因となる。電気インタフェースは、高速信号用のＲＦ（Radio Frequency）電極に接続するＲＦピンと、光変調器チップ制御用のＤＣ（Direct Current）電極に接続するＤＣピンとに分けられる。すなわち、ＲＦ信号は、パッケージの側面や底面に設けられたＲＦピンから入力され、中継基板を介して、光変調器チップのＲＦ電極に入力される。同様に、ＤＣ信号は、パッケージの側面や底面に設けられたＤＣピンから入力され、中継基板を介して、光変調器チップのＤＣ電極に入力される。

電気インタフェースの内、ＲＦピンには、３２Ｇｂｐｓの信号が４本入力されるため、パッケージには、４本のＲＦピンが設けられる。しかしながら、光モジュールを小型化するため、これら４本のＲＦピンの間隔を狭めると、ＲＦピン（チャネル）間のクロストークが増大してしまう。従って、電気インタフェースの小型化を図るには、特性インピーダンスを満足する程度にＲＦピンの間隔を確保しつつ、ＤＣピンの間隔をどれだけ狭められるかが重要となる。

ＤＣピンは、例えば１２本が、パッケージに設けられたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）上に横一列に並んでおり、これが光モジュールの小型化を阻害する要因となる。そこで、ＤＣピンを２列に配列してＦＰＣの横幅を短くすることで、光モジュールの小型化を図ることが有効である。ところが、外側の列のＤＣピンから出る配線が、中央側（ＤＣ電極側）の列のＤＣピンの間を通る形態では、各ＤＣピンの間隔を広くとる必要があり、このことが光モジュールの小型化を制限することとなる。

そこで、外側の列のＤＣピンから出る配線が、中央側（ＤＣ電極側）の列の両端のＤＣピンの外側を迂回する様にすれば、光モジュールは、各ＤＣピンの間隔を広げることなく、各ＤＣピンを、対応するＤＣ電極に接続することができる。これにより、光モジュールの小型化が可能となる。

特開２０１１−０７７２０８号公報 特開２００８−１１８５６８号公報 特開２０１１−１３８０４９号公報 特開２０１２−１０５１０４号公報

しかしながら、上述した形態では、光モジュールの小型化は可能であるが、外側の列のＤＣピンから出る配線を迂回させるスペースが必要となる。このスペースを確保することにより、上記ＦＰＣを折り曲げた際の断線を防止するための補強ピンを、中央側（ＤＣ電極側）の列の両端のＤＣピンの外側に配置するスペースが無くなってしまう。また、ＦＰＣの表面はカバー材（例えば、カバーレイ）で覆われているが、ＤＣピンの周辺は、配線パターンを半田付けするために開口している。ＦＰＣの曲げ開始線は、中央側（ＤＣ電極側）のＤＣピンの列の近傍にあることから、ＦＰＣを該曲げ開始線で折り曲げると、特に開口部分において、上記配線パターンが保護されず、断線し易くなる。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、断線を抑えることのできる光モジュールを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する光モジュールは、一つの態様において、回路基板と端子とを有する。前記回路基板は、第１パターンと第２パターンと第１カバー材と第２カバー材とを有する。前記第１パターンは、前記端子と電気的に接続され、前記回路基板の第１の面に所定形状に形成される。前記第２パターンは、前記第１の面とは反対の面において前記第１パターンと対向する位置に所定形状に形成される。前記第１カバー材は、前記第１パターンの内、前記回路基板の屈曲に伴って屈曲する部分を少なくとも被覆する。前記第２カバー材は、前記第２パターンの端部を少なくとも被覆する。

本願の開示する光モジュールの一つの態様によれば、断線を抑えることができる。

図１Ａは、本実施例に係る光モジュールの構成を示す上面図である。 図１Ｂは、本実施例に係る光モジュールの構成を示す側面図である。 図２は、図１ＢのＡ−Ａ’断面図である。 図３は、変形例１に係る光モジュールの構成を示す側面図である。 図４Ａは、変形例２に係る光モジュールの構成を示す側面図である。 図４Ｂは、図４ＡのＢ−Ｂ’断面図である。 図５Ａは、変形例３に係る光モジュールの構成を示す側面図である。 図５Ｂは、図５ＡのＣ−Ｃ’断面図である。 図６は、上記実施例及び変形例に係る光モジュールの実装された送信機の構成を示す図である。

以下に、本願の開示する光モジュールの実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する光モジュールが限定されるものではない。

まず、本願の開示する一実施例に係る光モジュールの構成を説明する。図１Ａは、本実施例に係る光モジュール１０の構成を示す上面図である。図１Ａに示す様に、光モジュール１０は、パッケージ１１とＰＢＣ（Polarization Beam Coupler）１２とを有する。パッケージ１１内では、結晶基板１３上に形成された光導波路１４近傍に、電極１５、１６が設けられている。結晶基板１３は、ＬｉＮｂＯ_３（ＬＮ）、ＬｉＴａＯ_２等の電気光学結晶により形成される。また、光導波路１４は、Ｔｉ等の金属膜を形成して熱拡散させる、あるいは、パターニング後に安息香酸中でプロトン交換する、ことにより形成される。光導波路１４は、マッハツェンダ干渉系を成し、電極１５、１６は、マッハツェンダの平行導波路上に設けられている。結晶基板１３は、ＩｎＰ、ＧａＡｓ等のIII〜Ｖ族半導体でもよい。

また、電極１５、１６は、ｚ軸方向の電界による屈折率変化を利用するため、光導波路１４の真上に配置される。電極１５、１６は、光導波路１４上に、信号電極と接地電極とがパターニングされることにより形成されるコプレーナ電極である。光モジュール１０は、光導波路１４中を伝搬する光が上記信号電極と接地電極とにより吸収されるのを防ぐため、結晶基板１３と電極１５、１６との間にバッファ層を有する。バッファ層は、厚さ０．２〜２μｍ程度のＳｉＯ_２等により形成される。

光モジュール１０は、高速で駆動する場合、上記信号電極と接地電極の終端を抵抗により接続して進行波電極とし、入力側からマイクロ波信号を印加する。このとき、電界によって、マッハツェンダを構成する２本の光導波路１４（例えば、光導波路１４ａ、１４ｂ）の屈折率が、それぞれ＋Δｎａ、−Δｎｂの様に変化し、これに伴い、光導波路１４間の位相差が変化する。その結果、マッハツェンダ干渉によって、位相変調された信号光が、光導波路１４から出力される。光モジュール１０は、電極１５、１６の断面形状を変化させることでマイクロ波の実効屈折率を制御して、光とマイクロ波との速度を整合させることにより、高速の光応答特性を得ることができる。

ＴＥＣ（Thermo Electric Cooler）１７は、ペルチェ接合による小型冷却用のデバイスであり、結晶基板１３と光導波路１４と電極１５、１６とを収容するパッケージ１１内の温度を調整する。パッケージ１１には、中継基板１８を介して、ＦＰＣ１９が設けられている。ＦＰＣ１９上の電極における高周波の伝播損失が大きいと、変調帯域が狭くなり、駆動電圧が上がってしまう。このため、高周波信号を扱う光モジュール１０においては、高周波の損失を減らすために、ＦＰＣ１９を極力短くすることが望ましい。

図１Ａに示す様に、中継基板１８は、パッケージ１１の入力側側面後部に、電極１５に接続された４本のＲＦピン１８ａ〜１８ｄを有する。また、ＦＰＣ１９は、パッケージ１１の入力側側面前部に、電極１６に接続された１２本のＤＣピン１９ａ〜１９ｌを有する。

図１Ｂは、本実施例に係る光モジュール１０の構成を示す側面図である。図１Ｂにおいて、ＦＰＣ１９内の破線は、パターンが裏面（パッケージ１１側の面）にあることを示す。図１Ｂに示す様に、ＦＰＣ１９には、１２本のＤＣピン１９ａ〜１９ｌが２列に配設されている。すなわち、上の列には、ＤＣピン１９ａ、１９ｃ、１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋが配設され、下の列には、ＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌが配設されている。また、下の列のＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌからＤＣ電極１９ｂ−１、１９ｄ−１、１９ｆ−１、１９ｈ−１、１９ｊ−１、１９ｌ−１に延びる配線は、上の列のＤＣピン１９ａ、１９ｃ、１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋの両側を迂回する様に形成されている。

ＤＣピン１９ａ〜１９ｌでは、ＦＰＣ１９の表面と裏面とにそれぞれ形成されたパターンが、スルーホールを介して、接続される。ＦＰＣ１９の表面側の配線パターンの内、上の列のＤＣピン１９ａ、１９ｃ、１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋからの配線パターンである表面配線パターン２０ａ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｉ、２０ｋは、図１Ｂに示す様に、ティアドロップ状に形成される。これにより、ＦＰＣ１９の表面において、折り曲げによる断線が抑制される。一方、ＦＰＣ１９の裏面側のパターンの内、上の列のＤＣピン１９ａ、１９ｃ、１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋからのパターンである裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋは、図１Ｂの破線に示す様に、略半円形状に形成される。これにより、ＦＰＣ１９の裏面においても、折り曲げによる断線が抑制される。

なお、表面配線パターン２０ａ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｉ、２０ｋは、例えば、銅箔により形成されるが、裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋは、ＤＣ電極に直接接続されないことから、必ずしも同一の材料によって形成されなくてもよい。また、パターン形状についても、例えば、表面配線パターン２０ａ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｉ、２０ｋを略半円形状に形成してもよい。

また、ＦＰＣ１９の表面には、ＤＣ電極１９ａ−１〜１９ｌ−１や配線パターンが剥離することを防ぐため、カバー材１９１が形成される。但し、カバー材１９１には、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌと上記配線パターンとの半田付けを可能とするため、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌ周辺部に、カバー材開口部Ａ１、Ａ２が形成される。一方、ＦＰＣ１９の裏面にも、補強パターンが剥離することを防ぐため、カバー材が形成される。

ＦＰＣ１９は、図１Ｂの一点鎖線に示す曲げ開始線Ｌ１により折り曲げられる。図１Ｂに示す様に、曲げ開始線Ｌ１は、ＦＰＣ１９の裏面に形成された各裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋの上辺と一致する位置に、カバー材１９１上に形成される。これにより、ＦＰＣ１９は、カバー材１９１により覆われた部分で折り返されることとなる。このため、例えば、カバー材開口部Ａ１において折り返される場合と比較して、折り曲げ部分の配線の強度が増大し、折り曲げによる断線が更に抑制される。

図２は、図１ＢのＡ−Ａ’断面図である。図２に示す様に、ＤＣピン１９ａの両側では、ＦＰＣ１９の表面に表面配線パターン２０ａが、裏面に裏面補強パターン２１ａが、それぞれ形成されている。更に、表面配線パターン２０ａの一部は、カバー材１９１により保護されている。裏面補強パターン２１ａの一部（例えば、先端部分）は、カバー材１９２により保護されている。なお、ＤＣピン１９ａの周辺には、半田Ｓ１が充填され、両側の表面配線パターン２０ａを電気的に接続している。

光モジュール１０の製造に際し、ＦＰＣ１９は、図２の矢印Ｙ１の方向に折り曲げられるが、折り曲げの際、ＦＰＣ１９は、カバー材１９１、１９２及び裏面補強パターン２１ａにより補強された部分（曲げ開始線Ｌ１に示す箇所）で折り曲げられる。従って、破線Ｌ１１や破線Ｌ１２に示す部分で折り曲げる場合と比較して、折り曲げ時の応力等により表面配線パターン２０ａが断線する可能性は低減される。

以上説明した様に、光モジュール１０は、ＦＰＣ１９とＤＣピン１９ａとを有する。ＦＰＣ１９は、表面配線パターン２０ａと裏面補強パターン２１ａと表面カバー材１９１と裏面カバー材１９２とを有する。表面配線パターン２０ａは、ＤＣピン１９ａと電気的に接続され、ＦＰＣ１９の第１の面（例えば、表面）に所定形状（例えば、ティアドロップ状）に形成される。裏面補強パターン２１ａは、上記第１の面とは反対の面（例えば、裏面）において表面配線パターン２０ａと対向する位置に所定形状（例えば、半円形状に矩形を追加した形状）に形成される。表面カバー材１９１は、表面配線パターン２０ａの内、ＦＰＣ１９の屈曲に伴って屈曲する部分を少なくとも被覆する。裏面カバー材１９２は、裏面補強パターン２１ａの端部を少なくとも被覆する。光モジュール１０において、ＦＰＣ１９は、例えば、裏面補強パターン２１ａの端部と、該端部に対向する位置の表面配線パターン２０ａとで、上記第１の面側に屈曲するものとしてもよい。

これにより、ＦＰＣ１９への曲げ応力が、カバー材開口部Ａ１（例えば、ＤＣピン１９ａ）に加わる前に、表面配線パターン２０ａのカバー材１９１により覆われた部分に加わる。このため、上記応力が、カバー材開口部Ａ１に直接伝わることが無い。従って、上記応力によって、カバー材開口部Ａ１の配線（例えば、ＤＣピン１９ａ周辺の表面配線パターン２０ａ）が断線することが回避される。その結果、光モジュール１０の信頼性（耐疲労性や接続強度）や電気特性が向上する。

（変形例１）
次に、変形例１について説明する。変形例１に係る光モジュールは、裏面補強パターンをＦＰＣ１９に有する点を除き、上記実施例に係る光モジュール１０と同様の構成を有する。従って、変形例１では、上記実施例と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図３は、変形例１に係る光モジュール１０の構成を示す側面図である。図３において、ＦＰＣ１９内の破線は、パターンが裏面（パッケージ１１側の面）にあることを示す。図３に示す様に、ＦＰＣ１９の裏面には、裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋの両側２箇所に、矩形状の裏面補強パターン２２ａ、２２ｂが更に設けられている。各裏面補強パターン２２ａ、２２ｂは、上辺（ＤＣ電極１９ａ−１〜１９ｌ−１側の辺）が曲げ開始線Ｌ２と一致する様に形成される。換言すれば、変形例１に係る光モジュール１０は、上記第１の面とは反対の面に、その一辺が、裏面補強パターン２１ａの一辺と同一直線状に来る様に形成された裏面補強パターン２２ａを更に有するものとしてもよい。これにより、ＦＰＣ１９は、より確実に、曲げ開始線Ｌ２に沿って折り曲げられることとなり、ＦＰＣ１９への曲げ応力が、カバー材開口部Ａ１の配線（例えば、ＤＣピン１９ａ周辺の表面配線パターン２０ａ）を断線させることが、より回避され易くなる。

なお、裏面補強パターン２２ａ、２２ｂは、必ずしも、ＤＣピン１９ａ、１９ｃ、１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋから延びる他の裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋに追加的に設けられる必要はない。すなわち、ＦＰＣ１９の裏面補強パターンは、裏面補強パターン２２ａ、２２ｂのみであってもよい。また、裏面補強パターン２２ａ、２２ｂの形状に関しても、矩形に限らず、半円形、半楕円形、台形、ひし形、三角形、多角形、及びこれらの組合せ等、配線を補強可能な範囲内で任意である。また、２つの裏面補強パターン２２ａ、２２ｂは、必ずしも同一形状でなくてもよい。更に、裏面補強パターン２２ａ、２２ｂは、必ずしも曲げ開始線Ｌ２よりも下側に設けられなくてもよく、上側に設けられるものとしてもよい。

（変形例２）
次に、変形例２について説明する。変形例２に係る光モジュールは、ＦＰＣ１９における配線を除き、上記実施例に係る光モジュール１０と同様の構成を有する。従って、変形例２では、上記実施例と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図４Ａは、変形例２に係る光モジュール１０の構成を示す側面図である。図４Ａにおいて、ＦＰＣ１９内の破線は、パターンが裏面（パッケージ１１側の面）にあることを示す。図４Ａに示す様に、ＦＰＣ１９には、１２本のＤＣピン１９ａ〜１９ｌが２列に配設されている。すなわち、上の列には、ＤＣピン１９ａ、１９ｃ、１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋが配設され、下の列には、ＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌが配設されている。また、下の列のＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌからＤＣ電極１９ｂ−１、１９ｄ−１、１９ｆ−１、１９ｈ−１、１９ｊ−１、１９ｌ−１に延びる配線は、上の列の左端のＤＣピン１９ａの左側を迂回する様に形成されている。換言すれば、変形例２に係る光モジュール１０において、表面配線パターン２０ａ、２０ｃは、上記第１の面に、互いに向きが異なる様に複数形成される。一方、裏面補強パターン２１ａ、２１ｃは、上記反対の面に、対向する表面配線パターン２０ａ、２０ｃと向きが一致する様に複数形成される。従って、ＲＦピン１８ａ〜１８ｄからの干渉による、ＲＦ信号とＤＣ信号間のクロストークは抑制される。

なお、変形例２に係る光モジュール１０では、各ＤＣピン１９ａ〜１９ｌを出力元とする配線を迂回させた分、ＦＰＣ１９の左端が、パッケージ１１の出力側インタフェース端よりも左側に突き出てしまう。しかしながら、ＦＰＣ１９左端の突出部分は、出力側の光ファイバと並列する位置（空きスペース）にあることから、ＦＰＣ１９は、実装時に他のインタフェースと干渉することがない。すなわち、光モジュール１０は、パッケージ１１内の限られたスペースを有効に活用することで、ＤＣ信号とＲＦ信号との間のクロストークを抑制しつつ、小型化を図ることができる。

変形例２においても、表面配線パターン２０ａ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｉ、２０ｋは、ティアドロップ状に形成されるが、それぞれ対応するＤＣ電極に向かって、その先端が延びるため、向きが異なる。

また、ＦＰＣ１９の表面には、表面配線パターン２０ａ等を覆う様に、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌの周辺にカバー材開口部Ａ１、Ａ２を有するカバー材１９１が設けられている。同様に、ＦＰＣ１９の裏面には、裏面補強パターン２１ａ等を覆う様に、カバー材１９２が設けられている。これにより、各パターンの剥離が抑制される。

図４Ａに示す様に、上の列のＤＣピン１９ａ、１９ｃ、１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋは、ＦＰＣ１９表面に形成された配線を介して、ＤＣ電極１９ａ−１、１９ｃ−１、１９ｅ−１、１９ｇ−１、１９ｉ−１、１９ｋ−１にそれぞれ接続される。これに対し、下の列のＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌは、ＦＰＣ１９の両面に形成された配線を介して、ＤＣ電極１９ｂ−１、１９ｄ−１、１９ｆ−１、１９ｈ−１、１９ｊ−１、１９ｌ−１にそれぞれ接続される。また、下の列では、隣り合うチャネルが、互いにＦＰＣ１９の反対面に配線される様に、ＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌの内、ＤＣピン１９ｄ、１９ｈ、１９ｌの配線のみがＦＰＣ１９裏面から形成されている。これにより、隣り合うＤＣピン間の配線間隔が広くなり、各ＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌから配線を流れる信号間のクロストークが低減される。

但し、下の列のＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌとＤＣ電極１９ｂ−１、１９ｄ−１、１９ｆ−１、１９ｈ−１、１９ｊ−１、１９ｌ−１とを接続する配線を全てＦＰＣ１９裏面に形成すると、ＦＰＣ１９の左端部（光出力側）において交差が発生してしまう。そこで、ＦＰＣ１９は、表面の配線と裏面の配線とを連結するスルーホールＴ１〜Ｔ５を有し、必要に応じて、配線を反対側の面に変更する。図４Ａに示す例では、例えば、ＤＣピン１９ｄから裏面に形成された配線は、スルーホールＴ４により一旦表面に移動し、スルーホールＴ２により再び裏面に戻る様に形成されている。これにより、ＤＣピン１９ｄとＤＣ電極１９ｄ−１とを接続する配線が、ＤＣピン１９ｆ、１９ｈとＤＣ電極１９ｆ−１、１９ｈ−１とを接続する配線と、ＦＰＣ１９の裏面において交差することが回避される。その結果、配線間のショートが未然に防止される。

また、変形例２に係る光モジュール１０によれば、下の列のＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌからの配線を左方向に導くためのＦＰＣ１９下部のスペースが節減される。従って、ＦＰＣ１９を下方向に拡大する、あるいは、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌの位置を高くする等の処置は不要となり、光モジュール１０の小型化が可能となる。更に、図４Ａに示す様に、ＤＣ電極１９ａ−１〜１９ｌ−１の配列が、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌの配列と一致するため、従来のＤＣ電極の配列との互換性が維持される。

また、ＦＰＣ１９には、上述した１２本のＤＣピン１９ａ〜１９ｌに並列して、ＴＥＣピン１９ｍ、１９ｎが設けられている。ＴＥＣピン１９ｍ、１９ｎは、パッケージ１１内に搭載された温度調整用のＴＥＣ１７に対し、外部からの電力を供給するためのピンである。図４Ａに示す様に、ＦＰＣ１９の表面には、ＴＥＣピン１９ｍ、１９ｎとＴＥＣ電極１９ｍ−１、１９ｎ−１とをそれぞれ接続する電力供給線Ｐ１、Ｐ２が、形成されている。なお、電力供給線Ｐ１、Ｐ２は、ＦＰＣ１９の裏面（パッケージ１１側の面）に形成されるものとしてもよい。

電力供給線Ｐ１、Ｐ２は、流す電流量やメッキの厚みに応じた線幅（例えば、配線Ｗ１〜Ｗ５よりも太い幅）を有する。他の配線の幅は、例えば１００μｍ程度であるのに対し、電力供給線Ｐ１、Ｐ２の幅は、例えば３００〜５００μｍ程度である。但し、特に電流量が大きい場合には、電力供給線Ｐ１、Ｐ２は、スルーホールでの配線が困難である。このため、電力供給線Ｐ１、Ｐ２は、ＦＰＣ１９の片面（例えば、表面）のみに形成されることが望ましい。

なお、変形例２に係る光モジュール１０では、電力供給線Ｐ１、Ｐ２をＦＰＣ１９右端部に配置したことにより、電力供給線Ｐ１、Ｐ２を流れる電流とＲＦ信号とのクロストークが懸念される。しかしながら、ＲＦ信号から電流への干渉は、ＲＦ信号からＤＣ信号への干渉と比較して小さい。このため、上記クロストークの発生は限定的である。

ＴＥＣピン１９ｍから延びる配線（電力供給線Ｐ１）は、他の配線と比較して太いことから折り曲げ時の断線の恐れは少なく、必ずしもティアドロップ状に形成されなくてもよいが、裏面には、裏面補強パターン２１ｍが設けられることが望ましい。裏面補強パターン２１ｍは、他の裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋが、それぞれ対応するＤＣ電極に向かって延びるのと同様に、対応するＴＥＣ電極１９ｍ−１に向かって延びる。しかしながら、図４Ａに示す様に、裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋ、２１ｍは、曲げ開始線Ｌ３を境に途切れており、曲げ開始線Ｌ３より上側には形成されない。換言すれば、複数の裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋ、２１ｍの先端は、曲げ開始線Ｌ３上に位置する。これにより、ＦＰＣ１９は、曲げ開始線Ｌ３により折り曲げ可能となる。

なお、裏面補強パターン２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｉ、２１ｋの形状、向き、位置、サイズ等は、それぞれ対向する表面配線パターン２０ａ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｉ、２０ｋの形状、向き、位置、サイズ等と一致させることが望ましい。これにより、隣り合うパターン（例えば、裏面補強パターン２１ａと表面配線パターン２０ｃ）同士が表面と裏面において近接する（例えば、重なり合う）ことが極力回避される。その結果、クロストークが低減される。

図４Ｂは、図４ＡのＢ−Ｂ’断面図である。図４Ｂに示す様に、ＤＣピン１９ｂの両側では、ＦＰＣ１９の表面に表面配線パターン２０ａが、裏面に裏面補強パターン２１ａが、それぞれ形成されている。更に、表面配線パターン２０ａの一部は、カバー材１９１により保護されている。裏面補強パターン２１ａの一部（例えば、先端部分）は、カバー材１９２により保護されている。なお、ＤＣピン１９ｂの周辺には、半田Ｓ１が充填され、両側の表面配線パターン２０ａを電気的に接続している。

光モジュール１０の製造に際し、ＦＰＣ１９は、図４Ｂの矢印Ｙ２の方向に折り曲げられるが、折り曲げの際、ＦＰＣ１９は、カバー材１９１、１９２及び裏面補強パターン２１ａにより補強された部分（曲げ開始線Ｌ３に示す箇所）で折り曲げられる。従って、破線Ｌ３１や破線Ｌ３２に示す部分で折り曲げる場合と比較して、折り曲げ時の応力等により表面配線パターン２０ａが断線する可能性は低減される。

（変形例３）
次に、変形例３について説明する。変形例３に係る光モジュールは、ＦＰＣ１９における配線を除き、上記実施例に係る光モジュール１０と同様の構成を有する。従って、変形例３では、上記実施例と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図５Ａは、変形例３に係る光モジュールの構成を示す側面図である。図５Ａに示す様に、下の列のＤＣピン１９ｂの表面配線パターン２０ｂは、ティアドロップ状に形成されている。この様に、下の列のＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌに形成されるパターンも、上の列のパターンと同様に、ティアドロップ状に形成されるものとしてもよい。但し、下の列のパターンは、パッケージ小型化のため、上の列のパターンと比較して、狭いスペースを通る。このため、下の列の全てのＤＣピン１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌのパターンをティアドロップ状に形成することは、困難である。

そこで、パターン長を抑えつつ、断線を抑制する観点から、ＤＣピン１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌのパターン２１ｄ、２０ｆ、２１ｈ、２０ｊ、２１ｌは、図５Ａに示す様に、矩形状に形成されるものとしてもよい。各ＤＣピン１９ｄ、１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌ近傍において矩形状に形成された表面配線パターン２０ｆ、２０ｊ及び裏面補強パターン２１ｄ、２１ｈ、２１ｌは、図５Ａに示す様に、直角に屈曲する。表面配線パターン２０ｆ、２０ｊ及び裏面補強パターン２１ｄ、２１ｈ、２１ｌは、上記曲がりの前よりも後の方が細く形成される。換言すれば、変形例３に係る光モジュールは、上記第１の面または上記反対の面に形成され、屈曲する部分を有する裏面補強パターン２１ｄ及び表面配線パターン２０ｆを更に有する。これにより、断線に強く、かつ、狭いスペースでの配線が可能となる。

なお、表面配線パターン２０ｆ、２０ｊ及び裏面補強パターン２１ｄ、２１ｈ、２１ｌの形状は、矩形に限らず、例えば、半円形、半楕円形、台形、ひし形、三角形、多角形、及びこれらの組合せ等、配線を補強し、かつ、小型化が可能な範囲内で任意である。また、各パターン２１ｄ、２０ｆ、２１ｈ、２０ｊ、２１ｌは、必ずしも同一形状でなくてもよい。

変形例３に係る光モジュール１０では、表面配線パターン２０ｆ、２０ｊ及び裏面補強パターン２１ｄ、２１ｈ、２１ｌが太く形成される分、パターン間におけるクロストークの増大が懸念される。しかしながら、各パターン２１ｄ、２０ｆ、２１ｈ、２０ｊ、２１ｌは、ＦＰＣ１９の裏面と表面とに交互に形成されることから、パターン間の間隔は広くなり、クロストークは抑制される。

図５Ｂは、図５ＡのＣ−Ｃ’断面図である。図５Ｂに示す様に、ＤＣピン１９ｂの両側では、ＦＰＣ１９の表面に表面配線パターン２０ａが、裏面に裏面補強パターン２１ａが、それぞれ形成されている。更に、表面配線パターン２０ａの一部は、カバー材１９１により保護されている。裏面補強パターン２１ａの一部（例えば、先端部分）は、カバー材１９２により保護されている。なお、ＤＣピン１９ｂの周辺には、半田Ｓ１が充填され、両側の表面配線パターン２０ａを電気的に接続している。

光モジュール１０の製造に際し、ＦＰＣ１９は、図５Ｂの矢印Ｙ３の方向に折り曲げられるが、折り曲げの際、ＦＰＣ１９は、カバー材１９１、１９２及び裏面補強パターン２１ａにより補強された部分（曲げ開始線Ｌ４に示す箇所）で折り曲げられる。従って、破線Ｌ４１や破線Ｌ４２に示す部分で折り曲げる場合と比較して、折り曲げ時の応力等により表面配線パターン２０ａが断線する可能性は低減される。

（適用例）
上述した光モジュール１０を用いた光変調器は、高い信頼性と実装性とを両立し得ることから、例えば、送信機への適用が有効である。図６は、上記実施例及び変形例に係る光モジュール１０の実装された送信機１００の構成を示す図である。図６に示す様に、送信機１００は、データ生成回路１０１と光変調器１０２と光ファイバ１０３とを有する。また、データ生成回路１０１はドライバ１０１ａを有し、光変調器１０２はＬＤ（Laser Diode）１０２ａを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、各種信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。データ生成回路１０１により生成されたデータは、光変調器１０２により、電気信号から光信号に変換された後、光ファイバ１０３を伝送媒体として、装置外部に送信される。

特に、光モジュール１０は、ＦＰＣ１９を用いて多数のＤＣ電極にＤＣピンを接続可能な光変調器への適用が有効である。この様な光変調器としては、例えば、Ｉ／Ｑ（In-phase／Quadrature）光変調器、偏波多重光変調器、ＩＴＸＡ、ＩＣＲ、光送受信一体デバイス等がある。なお、光モジュール１０は、送信機に限らず受信機（レシーバ）へ適用してもよい。

なお、上記実施例及び変形例に係る光モジュール１０では、実装面積を抑えるため、ＲＦピン１８ａ〜１８ｄとＤＣピン１９ａ〜１９ｌとＴＥＣピン１９ｍ、１９ｎとが、パッケージ１１の同一側面に配設されるものとした。しかしながら、ＲＦピン１８ａ〜１８ｄとＤＣピン１９ａ〜１９ｌとＴＥＣピン１９ｍ、１９ｎとが配設される面は、例えば、左側面と右側面という様に、異なる面であってもよい。また、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌとＴＥＣピン１９ｍ、１９ｎとが配設される基板は、ＦＰＣに限らず、例えばＰＣＢであってもよい。

上記実施例及び変形例に係る光モジュール１０では、断線を抑制する配線パターンは、ＤＣピン（例えば、ＤＣピン１９ａ）に半田接続された配線パターンとした。しかしながら、上記配線パターンは、ＤＣピンのパターンに限らず、ＲＦピンやＴＥＣピンのパターンであってもよい。

また、上記実施例及び変形例に係る光モジュール１０では、ＦＰＣ１９上において、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌは、上段と下段の２列に配設されるものとした。しかしながら、列の数は、２列に限らず、３列以上であってもよい。例えば、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌが３列を成す場合には、２列目（中段）と３列目（最下段）のＤＣピンからの配線が、１列目（最上段）の最左端にあるＤＣピンの左側を迂回する様に形成される。これにより、ＦＰＣ１９の横幅が更に狭くなり、光モジュール１０の更なる小型化が可能となる。

更に、変形例２、３に係る光モジュール１０では、ＤＣ電極１９ａ−１〜１９ｌ−１の配列が、ＤＣピン１９ａ〜１９ｌの配列と一致する様な配線とした。しかしながら、下の列の配線がＦＰＣ１９の表面と裏面とで交互に形成されていれば小型化は可能であることから、上記各配列は、必ずしも一致（整序）していなくてもよい。

また、上記説明では、個々の実施例及び変形例毎に個別の構成、及び動作を説明した。しかしながら、上記実施例及び各変形例に係る光モジュール１０は、他の変形例に特有の構成要素を併せて有するものとしてもよい。また、実施例、変形例毎の組合せについても、２つに限らず、３つ以上の組合せ等、任意の形態を採ることが可能である。例えば、上記実施例に係る光モジュール１０が、変形例２、３に係るＴＥＣピン１９ｍ、１９ｎと、電力供給線Ｐ１、Ｐ２と、ＴＥＣ電極１９ｍ−１、１９ｎ−１とを、ＦＰＣ１９の表面上に有するものとしてもよい。あるいは、変形例２、３に係る光モジュール１０が、変形例１に係る裏面補強パターン２２ａ、２２ｂを、ＦＰＣ１９の裏面上に有するものとしてもよい。更に、１つの光モジュール１０が、両立可能な範囲内で、上記実施例及び変形例１〜３において説明した全ての構成要素を併有するものとしてもよい。

１０ 光モジュール
１１ パッケージ
１２ ＰＢＣ
１３ 結晶基板
１４、１４ａ、１４ｂ 光導波路
１５、１６ 電極
１７ ＴＥＣ
１８ 中継基板
１８ａ〜１８ｄ ＲＦピン
１９ ＦＰＣ
１９ａ〜１９ｌ ＤＣピン
１９ａ−１〜１９ｌ−１ ＤＣ電極
１９ｍ、１９ｎ ＴＥＣピン
１９ｍ−１、１９ｎ−１ ＴＥＣ電極
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋ 表面配線パターン
２１ａ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｋ、２１ｌ、２１ｍ、２２ａ、２２ｂ 裏面補強パターン
１００ 送信機
１０１ データ生成回路
１０１ａ ドライバ
１０２ 光変調器
１０２ａ ＬＤ
１０３ 光ファイバ
１９１ 表面カバー材
１９２ 裏面カバー材
Ａ１、Ａ２ カバー材開口部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 曲げ開始線
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ４１、Ｌ４２ 従来の曲げ開始線
Ｐ１、Ｐ２ 電力供給線
Ｓ１ 半田
Ｔ１〜Ｔ５ スルーホール
Ｙ１〜Ｙ３ 折り曲げ方向矢印

Claims (5)

1. 回路基板と端子とを有する光モジュールであって、
   前記回路基板は、
   前記端子と電気的に接続され、前記回路基板の第１の面に所定形状に形成された第１パターンと、
   前記端子の周囲において、その先端を揃えて配置され、前記第１の面とは反対の面において前記第１パターンと対向する位置に所定形状に形成された複数の第２パターンと、
   前記第１パターンの内、前記回路基板の屈曲に伴って屈曲する部分を少なくとも被覆する第１カバー材と、
   前記第２パターンの端部を少なくとも被覆する第２カバー材とを有し、
   前記配置により、前記回路基板の曲げ開始線が、前記端子の近傍から遠ざかる方向へずらされることを特徴とする光モジュール。
2. 前記回路基板は、前記第２パターンの端部と、該端部に対向する位置の第１パターンとで、前記第１の面側に屈曲することを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記第１の面とは反対の面に、その一辺が、前記第２パターンの一辺と同一直線状に来る様に形成された第３パターンを更に有することを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
4. 前記第１パターンは、前記第１の面に、互いに向きが異なる様に複数形成され、
   前記第２パターンは、前記反対の面に、対向する前記第１パターンと向きが一致する様に複数形成されることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
5. 前記第１の面または前記反対の面に形成され、屈曲する部分を有する第４パターンを更に有することを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。

Images