JPH03296288A - 光通信モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、発光素子および駆動回路の発熱を効率よく放
熱することかできる光通信モジュールに関する。

（従来の技術） 光フアイバ通信は近年伝送速度が高速化し、Ｇｂｉｔ（
ギガビット）の伝送容量をもつシステムも実用化されて
いる。

第２図は、このような超高速の伝送容量をもっシステム
に適用すべ〈従来提案された、光通信モジュールの一例
を示すものである。

第２図において１６は各種部品が内蔵されたパッケージ
であり、その底板４のパッケージ外部にはパッケージ１
６内部で発生した熱を放熱する放射器］４か設けられて
いる。５は半導体レーザチップであり、熱伝導部材８に
搭載されたヒートシンク１１上に載置されている。６は
この半導体レザを駆動するための半導体レーザ駆動ＩＣ
（集積回路）であり、給電線１８を通して半導体レザチ
ップ５に給電するものである。また７は半導体レーザ駆
動ＩＣ実装用基板であり、熱伝導部材９上に載置されて
いる。さらに１２は半導体レザからの光を外部に出力す
る光ファイバであり、固定パイプ１３でパッケージ］６
の側板３に固定されている。また］０は半導体レーザか
らの光電力をモニタする光検出器である。これらの部品
はパッケージ１６内に収納されカバー１９によって封止
される。

上記した光通信モジュールでは、半導体レーザ駆動ＩＣ
６と半導体し〜ザチップ５を接近して実装できるため、
高速変調が可能となると共に小形化も実現できる。しか
しなから、半導体レーザチップ５とその駆動ＩＣ６が、
同一パッケーシ内に共通の放熱基板である底板４上に熱
伝導部月８９を介して実装されていることから、駆動Ｉ
Ｃ６の発熱が半導体レーサヂップ５に伝わりチップの温
度が上昇してしまう。このために光電力や発光波長が変
動すると共に、チップの信頼性が劣化するという問題点
があった。

（発明が解決しようとする課題） 」１記したように従来の光通信モジュールにあっては、
半導体レーザ駆動ＩＣの発熱が半導体レーザチップに伝
わってしまい、効率よく熱を放出することが困難であっ
た。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、駆動回
路の発熱が発光素子に熱伝導されず、光電１３１発光波
長等の変動を低減でき、高い信頼性を有する光通信モジ
ュールを提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、発光素子と、前記
発光素子を搭載した部材と、前記発光素子を駆動する駆
動回路と、前記駆動回路を搭載する部材とをパッケージ
で封止する光通信モジュールにおいて、前記発光素子を
搭載した部材が載置されている前記パッケージの底板は
高熱伝導性部材で形成され、前記駆動回路が搭載されて
いる部材の底面と固着した前記パッケージの側板は高熱
伝導性部材と低熱伝導性部材で形成されており、前記パ
ッケージ底板及び前記パッケージ側板の高熱伝導性部材
で形成された部分には、それぞれ放熱器が設けられてい
ることを特徴とする。

（作用） 上記構成において、パッケージの側板の一部か低熱伝導
性部材で形成されていることにより、駆動回路で生じた
熱が発光素子側に伝わらず、さらにパッケージの底板及
び側板の高熱伝導性部材で形成された部分に放熱器が設
けられていることにより、発光素子及び駆動回路からの
熱をパッヶジ外部に効率よく放出することができ、光電
力及び発光波長の安定度が高く、信頼性の高い光通信モ
ジュ・−ルを実現することができる。

（実施例） 以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の光通信モジュールの一実施例を示すも
のであり、第２図と同一部分には同一符号をイ」シて詳
しい説明は省略する。第１図において、１はパッケージ
］６の側板の一部を形成する熱伝導性の高い部材である
銅もしくは銅とタンゲスランの合金でできた板材である
。２は熱伝導性の低い部材であるアルミナもしくはフォ
ルステライトでできた板材である。これらは、カバー１
９を除き側板３．底板４と共に銀ろう祠により一体化さ
れてパッケージ１６を形成している。

パッケージ１６内部には発光素子である半導体レーザチ
ップ５．この発光素子を駆動する駆動回路である半導体
レーザ駆動ＩＣ６（以下駆動ＩＣと呼ぶ）、駆動ＩＣ実
装用基板７．熱伝導部祠８９．光電力モニタ用光検出器
１０．ヒートシンク］１．光ファイバ１２及び光フアイ
バ固定パイ−プ１３が内蔵される。駆動ＩＣ６及び駆動
ＩＣを実装する基板７を搭載した熱伝導部材９の底面は
、前記した高熱伝導性の仮相１に固着されている。

また、底板４及び板材１のパッケージ外部にはそれぞれ
放熱器１．４．１５が設けられている。

このように構成した場合、駆動ＩＣ６て発生した熱は、
熱伝導部材９を伝わって熱伝導性の高い板材］に熱伝導
し、放熱器１５から外部へ放熱される。このとき、駆動
ＩＣ６から底板４へ伝導っる熱の熱量は、前記したアル
ミナもしくは、フォルステライト製の低熱伝導性の板＋
４２により非常にわずかにおさえられる。アルミナやフ
ォルステライトの熱伝導率は銅との比較において約１〜
２桁小さい。従って駆動ＩＣ６て発生した熱か半導体レ
ーザチップ５に伝導されるのを大幅に低減できる。また
半導体レーザチップ５で発生ずる熱量は、駆動ＩＣ６で
発生する熱量よりは少ないが、チップで発生する熱はヒ
ーｉ・シンク１１．熱伝導部材８を介して底板４に伝導
っり、放熱器１４から外部へ放出される。このとき半導
体レーザチップ５で発生した熱は、低熱伝導性の板材２
の作用により駆動ＩＣ６側へ伝導されないことは言うま
でもない。

またパッケージ１６内部においては、２つの熱伝導部材
８，９は完全に分離されていることから、駆動ＩＣ６と
半導体レー→ノ゛チップ５で発生ずる熱の放熱かより効
果的に行われる。

以」二説明したように、低熱伝導性の仮相２の働きによ
り、駆動ＩＣ６で発生した熱が半導体レザチップ５へ伝
導されず、駆動ＩＣ６からの熱は放熱器］５で、半導体
レーザチップ５からの熱は放熱器１４でそれぞれ別々に
放出でき、より効率的な放熱が可能になると共に、駆動
ＩＣ６の発熱による半導体レーザチップ５の温度」１昇
を大幅に低減でき、光電力及び発光波長の安定化が実現
できる。さらに半導体レーサチップ５の信頼性も向上す
る。

尚、本発明は」１記実施例に限定されるものではない。

例えは、半導体レーザからの光を光ファイバに結合させ
る方法として、レンス結合等の他のどんな結合方法でも
何ら支障はない。また、第１図における熱伝導部月８と
して半導体レーザチップ５の温度を常に一定に保つペル
チェ素子を用いても本発明は実施可能である。また、超
高速伝送時に問題となる反射もどり光を抑制する手段と
して本モジュール内に光アイソレータを設けても本発明
は実施可能である。さらに、発光素子として」１記実施
例では半導体レーザを用いたが、発光ダイオードでも適
用可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明により、駆動回路の発熱か発
光素子へ伝導されるのか飛躍的に低減され、光電力や発
光波長の安定化が実現されるとともに、信頼性が向上し
た光通信モジュールが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光通信モジュールの一実施例の構成を
示す断面図であり、第２図は従来例の構成を示す断面図
である。 ］　・・・ ２　・ 　２ ４ 千　６・ ・・・高熱伝導性の板材 ・・低熱伝導性の仮相 ・底板 ・半導体レーザチップ ・半導体レーサ駆動ｒｃ 熱伝導部材 光ファイバ 放熱器 ・パッケージ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と、前記発光素子を搭載した部材と、前
   記発光素子を駆動する駆動回路と、前記駆動回路を搭載
   する部材とをパッケージで封止する光通信モジュールに
   おいて、前記発光素子を搭載した部材が載置されている
   前記パッケージの底板は高熱伝導性部材で形成され、前
   記駆動回路を搭載する部材の底面と固着した前記パッケ
   ージの側板は高熱伝導性部材と低熱伝導性部材で形成さ
   れており、前記パッケージ底板及び前記パッケージ側板
   の高熱伝導性部材で形成された部分には、それぞれ放熱
   器が設けられていること特徴とする光通信モジュール。
2. （２）前記高熱伝導性部材の材料は、銅又は銅とタング
   ステンの合金であることを特徴とする請求項１記載の光
   通信モジュール。
3. （３）前記低熱伝導性部材の材料は、アルミナ又はフォ
   ルステライトであることを特徴とする請求項１記載の光
   通信モジュール。
4. （４）前記パッケージの側板の高熱伝導性部材と低熱伝
   導性部材は、ろう材により一体形成されていることを特
   徴とする請求項１記載の光通信モジュール。
5. （５）前記発光素子は半導体レーザであることを特徴と
   する請求項１記載の光通信モジュール。