JP7204065B2 - 光モジュール - Google Patents
光モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP7204065B2 JP7204065B2 JP2022562924A JP2022562924A JP7204065B2 JP 7204065 B2 JP7204065 B2 JP 7204065B2 JP 2022562924 A JP2022562924 A JP 2022562924A JP 2022562924 A JP2022562924 A JP 2022562924A JP 7204065 B2 JP7204065 B2 JP 7204065B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pin
- stem
- hole
- ground
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
- H05K1/0218—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K1/118—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits specially for flexible printed circuits, e.g. using folded portions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
- H01S5/02212—Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
- H01S5/02345—Wire-bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06226—Modulation at ultra-high frequencies
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10121—Optical component, e.g. opto-electronic component
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3447—Lead-in-hole components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
特許文献1には、ステムとフレキシブル配線基板との結合部分におけるエネルギー損失を抑制するために、ステムのグランド面とフレキシブル配線基板のグランド面とを接触させたTO-CAN(Transistor Outlined CAN)型TOSA(Transmitter Optical Sub-Assembly)モジュールが示されている。
この種の光モジュールは、グランドピンは細く、細いままステムの外表面にグランドピンを溶接したのでは、ステムの外表面とグランドピンとの固定が不十分になりやすいため、ステムの外表面との溶接部分、つまり、グランドピンの根元部分に直径が他の部分の直径より大きくした溶接部を設けるのが一般的である。
スルーホールの穴径を大きくとると、フレキシブル配線基板に形成される配線に使用できる面積が減り、配線設計の自由度が減ってしまうという課題がある。
実施の形態1に係る光モジュールを図1から図4を用いて説明する。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
本開示が対象とする光モジュールは、発光素子である光通信用の半導体レーザが搭載された光送信モジュール、受光素子である光通信用のフォトダイオードが搭載された光受信モジュール、光通信用の半導体レーザ及び光通信用のフォトダイオードが搭載された光送受信モジュールのCANパッケージ型光モジュールである。
実施の形態1では、光送信モジュールを例にとり説明するが、ステムと、フレキシブル配線基板(FPC:Flexible printed circuits)と、信号用リードピンと、グランドピンと、プレートとの関係は、光受信モジュール及び光送受信モジュールにおいても同じである。
光モジュール本体1は、ステム10、レンズキャップ11と、レンズ12と、信号用リードピン13と、グランドピン14と、熱電クーラー15と、台座16と、サブマウント17と、半導体レーザである半導体発光素子18と、終端抵抗19と、誘電体基板20を備える。
ステム10は半導体発光素子18のヒートシンクとして機能するとともに、内平面10aが部品実装用の領域となる。
なお、ステム10は円板状に限られるものでなく、円柱状もしくは四角柱状でも良く、内平面10aと内平面10aと平行な外平面10bを有する平板状であれば良い。
ステム10とレンズキャップ11とによりCAN型パッケージを構成する。
信号用リードピン13は、ステム10の内平面10aから突出したインナーリード部13aと、ステム10の外平面10bから突出したアウターリード部13bを具備する。
また、図示していないが、半導体レーザ18及び受光素子などに対する電源ピンも存在し、信号用リードピン13と同様にステム10と電気的に絶縁されて固定される。
グランドピン14は、ピン部14aと接合部14bとの間に段差を有し、接合部14bは、ピン部14aに対して段差部となる。
グランドピン14における接合部14bの接合面とステム10の外平面10bとは溶接により接合される。
熱電クーラー15の上に平板状の台座16が垂直に直立されて固定される。熱電クーラー15を必要としない場合は、台座16は、ステム10の内平面10aに垂直に直立されて固定される。
サブマウント17の一平面には半導体発光素子18が搭載される。
これにより、半導体発光素子18の一方の電極、つまり、一方の信号端子は第1の電極接続領域に電気的に接続される。
また、半導体発光素子18の他方の電極、つまり、他方の信号端子は、サブマウント17の一平面に蒸着等により設けられた第2の電極接続領域に金線22aによって電気的に接続される。
終端抵抗19は半導体発光素子18を駆動するICとのインピーダンス整合をとるための抵抗であり、金線22bによって半導体発光素子18の他方の信号端子に接続される。
誘電体基板20は半導体発光素子18と信号用リードピン13との橋渡し基板としての役割を担う。
第1の信号線領域及び第2の信号線領域それぞれ、別の高周波線路である。
絶縁基板31は、配線パターン32における信号用リードピン13が対向する位置に第1のスルーホール36が形成される。第1のスルーホール36は、図4に示すように、実施の形態1では3つの第1のスルーホール36a~36cが円周に沿って配置されている。
なお、第1のスルーホール36a~36cにおける符号の添字は、説明の簡略のため、省略して説明する場合がある。
アウターリード部13bの先端部が第1のスルーホール36の表面ランドにはんだ39により固着されることにより、信号用リードピン13は第1のスルーホール36を介して配線パターン32に電気的に接続される。
絶縁基板31は、グランドパターン33の露出面におけるグランドピン14が対向する位置に第2のスルーホール37が形成される。
その結果、グランドピン14は、第2のスルーホール37の表面ランド-導通部-裏面ランドを介してグランドパターン33に電気的に接続される。
電源ピンのアウターリード部が第3のスルーホール38を導通部に接して貫通し、電源ピンのアウターリード部の先端部が電源パターンに電気的に接続される。
電源ピンのアウターリード部の先端部が第3のスルーホール38の表面ランドにはんだにより固着されることにより、電源ピンは第3のスルーホール38を介して電源パターンに電気的に接続される。
すなわち、プレート4は、円板状の金属を、信号用リードピン13、グランドピン14及び電源ピンが貫通する部分を連続的にくり抜いたものである。なお、プレート4は、円板状の金属を、信号用リードピン13、グランドピン14及び電源ピンが貫通する部分に穴をあけたものでもよい。
図4に、第1のスルーホール36、第2のスルーホール37、第3のスルーホール38を示している。
なお、導電性テープ5の代わりに他の導電性材料によりプレート4の裏面とステム10の外平面10bとを接合し、固定してもよい。
なお、導電性接着剤6の代わりに他の導電性材料によりプレート4の表面とフレキシブル配線基板3のグランドパターン33の露出面とを接合し、固定してもよい。
ステム10は、導電性テープ5-プレート4-導電性接着剤6を介してフレキシブル配線基板3のグランドパターン33と電気的に接続され、ステム10とグランドパターン33はグランドが共通化される。
すなわち、ピン部14aの径より径が大きい接合部14bに合わせて、グランドピン14のためのスルーホール37の径を大きくする必要がなく、配線設計の自由度が妨げられない。
その結果、導電性テープ5及び導電性接着剤6と合わせて、ステム10とグランドパターン33との電気的及び機械的な接続を確実にかつ強固に維持できる。
比較のために、プレート4を金属製ではなく、ポリイミドからなる絶縁体のプレートを用いた光モジュールにおける周波数に対する通過特性S21も演算した。
図5において、横軸が周波数、縦軸が通過特性S21を示し、実線が実施の形態1に係る光モジュールにおける演算結果、点線が比較例における演算結果である。
図5から理解できるように、実施の形態1に係る光モジュールにおける周波数に対する通過特性S21は、比較例における周波数に対する通過特性S21より良好であることが分かる。
誘電体基板、3 フレキシブル配線基板、31 絶縁基板、32 配線パターン、33
グランドパターン、36a~36c 第1のスルーホール、37 第2のスルーホール、4 プレート、5 導電性テープ、6 導電性接着剤。
Claims (5)
- 内平面と外平面を有し、前記内平面と前記外平面との間を貫通した貫通孔が形成された金属製のステムと、
前記ステムの貫通孔を貫通して前記ステムと電気的に絶縁されて固定され、前記ステムの内平面から突出したインナーリード部と、前記ステムの外平面から突出したアウターリード部を具備する信号用リードピンと、
ピン部と、このピン部の一端に当該ピン部の径より径が大きく、前記ステムの外平面に接合される接合部を具備するグランドピンと、
表面に配線パターンを具備し、裏面に前記ステムの外平面に対向する位置に露出面を有するグランドパターンを具備し、前記配線パターンにおける前記信号用リードピンが対向する位置に第1のスルーホールが形成され、前記信号用リードピンのアウターリード部が前記第1のスルーホールを貫通し、前記信号用リードピンのアウターリード部の先端部が前記配線パターンに電気的に接続され、前記グランドパターンの露出面における前記グランドピンが対向する位置に第2のスルーホールが形成され、前記グランドピンのピン部が前記第2のスルーホールを貫通し、前記グランドピンのピン部の先端部が表面において前記第2のスルーホールと電気的に接続されたフレキシブル配線基板と、
裏面が前記ステムの外平面に接合され、表面が前記グランドパターンの露出面に接合された金属製のプレートと、
を備えた光モジュール。 - 前記グランドパターンの露出面と前記プレートの表面との接合は導電性接着剤で行われ、前記ステムの外平面と前記プレートの裏面との接合は導電性テープで行われた請求項1に記載の光モジュール。
- 前記プレートの平面形状は、外形が前記ステムの外平面の外形に沿い、前記信号用リードピン及び前記グランドピンが離隔して貫通する面を除いた形状である請求項1又は請求項2に記載の光モジュール。
- 前記ステムと、前記ステムの内平面における周端部に接して固着されるレンズキャップとにより構成されるCAN型パッケージ内に、半導体発光素子、受光素子、及び温度調整機器が実装され、
前記信号用リードピンは、前記半導体発光素子に対する信号用リードピンとして構成される請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光モジュール。 - 前記半導体発光素子と前記半導体発光素子に対する信号用リードピンとの間を接続する高周波線路を有する誘電体基板が、前記CAN型パッケージ内に実装される請求項4に記載の光モジュール。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/043684 WO2022113174A1 (ja) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 光モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022113174A1 JPWO2022113174A1 (ja) | 2022-06-02 |
JP7204065B2 true JP7204065B2 (ja) | 2023-01-13 |
Family
ID=81754112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022562924A Active JP7204065B2 (ja) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 光モジュール |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230209718A1 (ja) |
JP (1) | JP7204065B2 (ja) |
CN (1) | CN116648835A (ja) |
WO (1) | WO2022113174A1 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005228766A (ja) | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Opnext Japan Inc | 光送信機 |
JP2006080418A (ja) | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | キャンパッケージ型光半導体装置および光モジュール |
JP2010098112A (ja) | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 光半導体用ステムおよび光半導体ステムの電解金めっき方法と、光半導体装置 |
JP2012256692A (ja) | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光モジュール |
JP2016018862A (ja) | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 日本オクラロ株式会社 | 光モジュール及び光モジュールの製造方法 |
WO2018211636A1 (ja) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | 三菱電機株式会社 | 光モジュールおよびその製造方法 |
WO2019012607A1 (ja) | 2017-07-11 | 2019-01-17 | 株式会社ヨコオ | 光モジュール |
CN110798967A (zh) | 2019-11-30 | 2020-02-14 | 光为科技(广州)有限公司 | 软板结构、to光模块及光传输装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11150218A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体ステムとその製造方法及び光半導体モジュール |
JP6445268B2 (ja) * | 2014-07-11 | 2018-12-26 | 日本オクラロ株式会社 | 光モジュール、光送受信モジュール、及びフレキシブル基板 |
JP6600546B2 (ja) * | 2015-12-11 | 2019-10-30 | 日本ルメンタム株式会社 | 光モジュール |
-
2020
- 2020-11-24 WO PCT/JP2020/043684 patent/WO2022113174A1/ja active Application Filing
- 2020-11-24 CN CN202080107228.4A patent/CN116648835A/zh active Pending
- 2020-11-24 JP JP2022562924A patent/JP7204065B2/ja active Active
-
2023
- 2023-03-07 US US18/179,606 patent/US20230209718A1/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005228766A (ja) | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Opnext Japan Inc | 光送信機 |
JP2006080418A (ja) | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | キャンパッケージ型光半導体装置および光モジュール |
JP2010098112A (ja) | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 光半導体用ステムおよび光半導体ステムの電解金めっき方法と、光半導体装置 |
JP2012256692A (ja) | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光モジュール |
JP2016018862A (ja) | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 日本オクラロ株式会社 | 光モジュール及び光モジュールの製造方法 |
WO2018211636A1 (ja) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | 三菱電機株式会社 | 光モジュールおよびその製造方法 |
WO2019012607A1 (ja) | 2017-07-11 | 2019-01-17 | 株式会社ヨコオ | 光モジュール |
CN110798967A (zh) | 2019-11-30 | 2020-02-14 | 光为科技(广州)有限公司 | 软板结构、to光模块及光传输装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2022113174A1 (ja) | 2022-06-02 |
CN116648835A (zh) | 2023-08-25 |
US20230209718A1 (en) | 2023-06-29 |
WO2022113174A1 (ja) | 2022-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9256038B2 (en) | Optical modules | |
JP4015440B2 (ja) | 光通信モジュール | |
US11340412B2 (en) | Optical module | |
US20070009213A1 (en) | Optoelectronic assembly with heat sink | |
CN113875103B (zh) | 光模块 | |
JP4587218B2 (ja) | パッケージ型半導体装置 | |
JP2003229629A (ja) | 光モジュール | |
JP6984801B1 (ja) | 半導体レーザ光源装置 | |
JP2022132918A (ja) | 光モジュール | |
US20220302671A1 (en) | Optical module | |
JP2008226988A (ja) | 光電変換モジュール | |
US20220173571A1 (en) | Optical module | |
JP2007287767A (ja) | 光サブアセンブリ | |
JP7204065B2 (ja) | 光モジュール | |
JP2008103774A (ja) | 高周波光伝送モジュールおよび光伝送器 | |
JP4105647B2 (ja) | 半導体レーザモジュール及び光伝送器 | |
CN211456208U (zh) | 一种光信号发射器件 | |
JP2007059741A (ja) | 光半導体素子モジュール及びその製造方法 | |
CN109586797B (zh) | 一种激光器发射组件以及相应的光模块 | |
JP7542466B2 (ja) | 光モジュール | |
TWI860125B (zh) | 半導體雷射光源裝置 | |
JP7544304B1 (ja) | 光モジュールおよび光トランシーバ | |
JP7246590B1 (ja) | 半導体レーザ光源装置 | |
US20240267125A1 (en) | Optical transmission module | |
WO2020240739A1 (ja) | To-can型光モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221017 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20221017 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7204065 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |