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JP2019186379A - Optical module - Google Patents

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JP2019186379A
JP2019186379A JP2018075397A JP2018075397A JP2019186379A JP 2019186379 A JP2019186379 A JP 2019186379A JP 2018075397 A JP2018075397 A JP 2018075397A JP 2018075397 A JP2018075397 A JP 2018075397A JP 2019186379 A JP2019186379 A JP 2019186379A
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JP
Japan
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optical module
stem
pair
insulating substrate
hole
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Pending
Application number
JP2018075397A
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Japanese (ja)
Inventor
野口 大輔
Daisuke Noguchi
大輔 野口
将大 平井
Masahiro Hirai
将大 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lumentum Japan Inc
Original Assignee
Lumentum Japan Inc
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Abstract

To allow for compaction while avoiding characteristic impedance mismatch.SOLUTION: An optical module has a conductive stem 10 having a through hole 20 penetrating from the first face 16 to the second face 18, a photoelectric element 56 fixed to the stem 10 on the first face 16, a lead pin 26 placed on the inside of the through hole 20 in non-contact with the stem 10 and electrically connected with the photoelectric element 56, and an insulating board 36 fixed to the stem 10 on the first face 16, and holding one or a pair of lead pins 26 on the outside of the through hole 20. The inner peripheral surface 22 of the through hole 20 and the outer peripheral surface 28 of the lead pins 26 are separated by a cavity so as not to be coupled mutually in th opposite area. The inner peripheral surface 22 is a shield surface, and a transmission line is configured with a characteristic impedance according to the dielectric constant of a medium interposed between the inner peripheral surface 22 and the outer peripheral surface 28.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、光モジュールに関する。   The present invention relates to an optical module.

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。   Currently, most of the Internet and telephone networks are constructed by optical communication networks. Optical modules used as interfaces for routers / switches and transmission devices that are optical communication devices have an important role in converting electrical signals into optical signals.

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、ステムを貫通し且つステムから絶縁されているリードピンとを有している。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。リードピンとステムは同軸線路を構成している。リードピンの一方の端部は、光半導体素子に接続される。リードピンの他方の端部は、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。   A TO-CAN (Transistor Outline-Can) type optical module used in optical communication generally has a stem that is electrically grounded and a lead pin that penetrates the stem and is insulated from the stem. . Moreover, the housing | casing which accommodates an optical semiconductor element is comprised by the stem and the cap attached to a stem. The lead pin and the stem constitute a coaxial line. One end of the lead pin is connected to the optical semiconductor element. The other end of the lead pin is connected to a driving device that outputs a modulated electric signal through a wiring board such as a flexible printed circuit (FPC) having a signal line and a ground formed along the signal line. .

特開2007−88233号公報JP 2007-88233 A 特開2004−253419号公報JP 2004-253419 A 米国特許出願公開第2015/0253520号明細書US Patent Application Publication No. 2015/0253520

リードピンは、ステムの貫通穴に充填されたガラスによって保持されるとともに絶縁されている(特許文献1及び2)。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のガラスで50Ωに整合した同軸線路を設けるためには、直径が2mm以上の貫通孔が必要となる。そのため、小型化が難しくなっていた。   The lead pin is held and insulated by glass filled in the through hole of the stem (Patent Documents 1 and 2). The relative permittivity of glass is 4 to 7, and a physical space is required to match the characteristic impedance of the glass coaxial portion to a desired value. For example, in order to provide a coaxial line matched to 50Ω with glass having a relative dielectric constant εr = 6.7, a through hole having a diameter of 2 mm or more is required. Therefore, downsizing has become difficult.

特許文献1には、貫通穴の一部にガラスを設けずに空洞とすることが開示されている。空洞では比誘電率が低いので、特性インピーダンスを部分的に高くすることができるが、不整合を生じることにもなる。   Patent Document 1 discloses that a glass is not provided in a part of a through-hole and a cavity is formed. Since the cavity has a low relative dielectric constant, the characteristic impedance can be partially increased, but mismatching may also occur.

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不整合をなくすことが開示されているが、ガラスの充填制御が難しいという問題がある。   Patent Document 2 discloses that the diameter of a portion that becomes a cavity of a through hole is reduced to eliminate mismatching, but there is a problem that glass filling control is difficult.

特許文献3には、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ことが開示されている。しかし、気密が難しい、ワイヤボンディングのために金メッキを厚くする必要があって高コスト化する、リードピンが無いことで組立及び検査工程で多種多様なFPCコネクタが必要になるなどの問題がある。   Patent Document 3 discloses that a carrier on which an optical semiconductor element is mounted is directly connected to an FPC with a bonding wire. However, there are problems such as difficulty in hermetic sealing, high gold plating for wire bonding and high cost, and the absence of lead pins necessitates a wide variety of FPC connectors in assembly and inspection processes.

本発明は、特性インピーダンスの不整合を避けて小型化を可能にすることを目的とする。   An object of the present invention is to enable miniaturization while avoiding mismatching of characteristic impedance.

(1)本発明に係る光モジュールは、相互に反対の第1面及び第2面を有して前記第1面から前記第2面まで貫通する貫通穴を有する導電性のステムと、前記ステムに前記第1面の側で固定されて光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換するための光電素子と、前記貫通穴の内側に前記ステムとは非接触で配置されて前記光電素子と電気的に接続される1つ又は一対のリードピンと、前記ステムに前記第1面の側で固定され、前記貫通穴の外側で前記1つ又は一対のリードピンを保持する絶縁基板と、を有し、前記貫通穴は、内周面を有し、前記1つ又は一対のリードピンは、外周面を有し、前記内周面と外周面は、対向領域では相互に連結されないように、空隙によって分離され、前記内周面がシールド面であり、前記内周面と前記外周面の間に介在する媒質の誘電率に従った特性インピーダンスで、伝送線路が構成されることを特徴とする。   (1) An optical module according to the present invention includes a conductive stem having a first surface and a second surface opposite to each other and having a through hole penetrating from the first surface to the second surface, and the stem A photoelectric element that is fixed on the first surface side and converts an optical signal and an electrical signal from at least one to the other, and the stem is disposed in a non-contact manner inside the through hole, and the photoelectric element One or a pair of lead pins that are electrically connected; and an insulating substrate that is fixed to the stem on the first surface side and that holds the one or pair of lead pins outside the through hole. The through hole has an inner peripheral surface, the one or the pair of lead pins has an outer peripheral surface, and the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are separated by a gap so as not to be connected to each other in the opposing region. The inner peripheral surface is a shield surface, and the inner peripheral surface In the characteristic impedance in accordance with the dielectric constant of a medium interposed between the outer peripheral surface, characterized in that the transmission line is configured.

本発明によれば、リードピンとステムは空隙によって分離されているので、誘電率の低い媒質(つまり空隙)に従って、所望の特性インピーダンスを得ることができ、特性インピーダンスの不整合を避けて小型化を可能にすることができる。   According to the present invention, since the lead pin and the stem are separated by the air gap, a desired characteristic impedance can be obtained according to a medium having a low dielectric constant (that is, the air gap), and miniaturization can be achieved while avoiding the mismatch of the characteristic impedance. Can be possible.

(2)(1)に記載された光モジュールであって、前記1つ又は一対のリードピンは、1つのリードピンであり、前記内周面と前記1つのリードピンが、同軸線路を構成することを特徴としてもよい。   (2) In the optical module described in (1), the one or the pair of lead pins is one lead pin, and the inner peripheral surface and the one lead pin constitute a coaxial line. It is good.

(3)(1)に記載された光モジュールであって、前記1つ又は一対のリードピンは、一対のリードピンであり、前記内周面は、対向する一対の面領域を有し、前記一対のリードピンは、前記対向する一対の面領域に沿った方向に並び、前記一対の面領域と前記一対のリードピンが、差動線路を構成することを特徴としてもよい。   (3) In the optical module described in (1), the one or the pair of lead pins is a pair of lead pins, and the inner peripheral surface has a pair of opposed surface regions, The lead pins may be arranged in a direction along the pair of opposed surface regions, and the pair of surface regions and the pair of lead pins may constitute a differential line.

(4)(1)から(3)のいずれか1項に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記第1面に固定されていることを特徴としてもよい。   (4) The optical module according to any one of (1) to (3), wherein the insulating substrate is fixed to the first surface.

(5)(4)に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記貫通穴に対向して前記ステムに非接触の導電パッドを、前記第1面に対向する第3面に有し、前記リードピンは、前記導電パッドに接合していることを特徴としてもよい。   (5) The optical module according to (4), wherein the insulating substrate has a conductive pad facing the through hole and not contacting the stem on a third surface facing the first surface. The lead pin may be bonded to the conductive pad.

(6)(5)に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記第3面とは反対の第4面を有し、前記導電パッドに電気的に接続する電極を前記第4面に有し、前記光電素子は、前記第4面に搭載されて前記電極に電気的に接続されることを特徴としてもよい。   (6) The optical module according to (5), wherein the insulating substrate has a fourth surface opposite to the third surface, and an electrode electrically connected to the conductive pad is the fourth surface. The photoelectric element may be mounted on the fourth surface and electrically connected to the electrode.

(7)(4)に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記第1面に対向する第3面と、前記第3面とは反対の第4面と、を有し、前記リードピンは、前記絶縁基板を貫通し、前記第4面から突出する突出部を有することを特徴としてもよい。   (7) The optical module according to (4), wherein the insulating substrate has a third surface facing the first surface, and a fourth surface opposite to the third surface, The lead pin may have a protruding portion that penetrates the insulating substrate and protrudes from the fourth surface.

(8)(7)に記載された光モジュールであって、前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有する第2絶縁基板をさらに有し、前記リードピンは、前記突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴としてもよい。   (8) The optical module according to (7), further including a second insulating substrate having an electrode pattern to which the photoelectric element is electrically connected, wherein the lead pin is the protrusion, solder and The electrode pattern may be joined by a filler material including a brazing material.

(9)(8)に記載された光モジュールであって、前記ステムは、前記第1面に突出する台座を有し、前記台座は、前記第1面から立ち上がる台座面を有し、前記第2絶縁基板は、前記台座面に搭載されていることを特徴としてもよい。   (9) The optical module according to (8), wherein the stem has a pedestal that protrudes from the first surface, and the pedestal has a pedestal surface that rises from the first surface. The two insulating substrates may be mounted on the pedestal surface.

(10)(1)から(3)のいずれか1項に記載された光モジュールであって、前記ステムは、前記第1面に突出する台座を有し、前記台座は、前記第1面から立ち上がる台座面を有し、前記絶縁基板は、前記台座面に固定されていることを特徴としてもよい。   (10) In the optical module described in any one of (1) to (3), the stem includes a pedestal that protrudes from the first surface, and the pedestal extends from the first surface. It has a pedestal surface that rises, and the insulating substrate may be fixed to the pedestal surface.

(11)(10)に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記台座面とは反対の面に、前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有し、前記リードピンは、前記第1面からの突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴としてもよい。   (11) In the optical module described in (10), the insulating substrate has an electrode pattern in which the photoelectric element is electrically connected to a surface opposite to the pedestal surface, and the lead pins are The protruding portion from the first surface may be joined to the electrode pattern by a filler material including solder and brazing material.

第1の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the optical module which concerns on 1st Embodiment. フレキシブル基板の無い光モジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical module without a flexible substrate. キャップを取り外した光モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the optical module which removed the cap. 図3に示す光モジュールの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the optical module shown in FIG. 3. 図4に示す光モジュールのV−V線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical module shown in FIG. 4 taken along line VV. 図4に示す光モジュールのVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical module shown in FIG. 4 taken along line VI-VI. 絶縁基板の第3面を示す図である。It is a figure which shows the 3rd surface of an insulated substrate. 絶縁基板の第4面を示す図である。It is a figure which shows the 4th surface of an insulated substrate. 図1に示す光モジュールのIX−IX線断面図である。It is the IX-IX sectional view taken on the line of the optical module shown in FIG. フレキシブル基板の平面図である。It is a top view of a flexible substrate. フレキシブル基板及びリードピンの接合の詳細を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the detail of joining of a flexible substrate and a lead pin. フレキシブル基板及びリードピンの接合の変形例を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the modification of joining of a flexible substrate and a lead pin. 第2の実施形態に係る光モジュールの正面側斜視図である。It is a front side perspective view of the optical module which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る光モジュールの背面側斜視図である。It is a back side perspective view of the optical module which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態で使用されるフレキシブル基板の平面図である。It is a top view of the flexible substrate used by a 2nd embodiment. 図13に示す光モジュールのXVI−XVI線断面である。It is a XVI-XVI line cross section of the optical module shown in FIG. 第3の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the optical module which concerns on 3rd Embodiment. 図17に示す光モジュールのXVIII−XVIII線断面である。It is the XVIII-XVIII sectional view of the optical module shown in FIG.

以下に、図面に基づき、本発明の実施形態を具体的かつ詳細に説明する。全図において同一の符号を付した部材は同一又は同等の機能を有するものであり、その繰り返しの説明を省略する。なお、図形の大きさは倍率に必ずしも一致するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described specifically and in detail based on the drawings. Members denoted by the same reference numerals in all the drawings have the same or equivalent functions, and repeated description thereof is omitted. Note that the size of the figure does not necessarily match the magnification.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。光モジュールは、TO−CAN(Transistor Outline-Can)型光モジュールであり、発光素子を備える光送信サブアセンブリ(TOSA: Transmitter Optical Sub-Assembly)、受光素子を備える光受信サブアセンブリ(ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly)、発光素子及び受光素子の両方を備える双方向モジュール(BOSA;Bidirectional Optical Sub-Assembly)のいずれであってもよい。光モジュールは、ステム10とステム10に取り付けられるキャップ12から構成される筐体を有し、後述するフレキシブル基板62を有する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of an optical module according to the first embodiment. The optical module is a TO-CAN (Transistor Outline-Can) type optical module, which includes a transmitter optical sub-assembly (TOSA) having a light emitting element and a light receiving subassembly (ROSA) having a light receiving element. Sub-Assembly), and a bidirectional module (BOSA: Bidirectional Optical Sub-Assembly) including both a light emitting element and a light receiving element. The optical module has a casing composed of a stem 10 and a cap 12 attached to the stem 10, and has a flexible substrate 62 described later.

図2は、フレキシブル基板62の無い光モジュールを示す斜視図である。図3は、キャップ12を取り外した光モジュールの斜視図である。図4は、図3に示す光モジュールの平面図である。図5は、図4に示す光モジュールのV−V線断面図である。図6は、図4に示す光モジュールのVI−VI線断面図である。   FIG. 2 is a perspective view showing an optical module without the flexible substrate 62. FIG. 3 is a perspective view of the optical module with the cap 12 removed. FIG. 4 is a plan view of the optical module shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical module shown in FIG. 4 taken along line VV. 6 is a cross-sectional view of the optical module shown in FIG. 4 taken along the line VI-VI.

光モジュールは、導電性のステム10を有する。ステム10は電気的に接地される。ステム10は、厚さ0.5mm以上の円板状であり、フランジ14を有し、相互に反対の第1面16及び第2面18を有する。フランジ14があることで第2面18が第1面16よりも大きい。ステム10は、第1面16から第2面18まで貫通する貫通穴20を有する。貫通穴20は、内周面22を有する。内周面22は、対向する一対の面領域22aを有する。一対の面領域22aの間隔は0.6mm以上である。貫通穴20の開口が矩形であれば辺(例えば短辺)の長さが0.6mm以上であり、貫通穴20の開口が円形であれば直径が0.6mm以上である。貫通穴20を小さくすることでステム10を小型化することができる。ステム10(例えば第2面18)には、接地のためのGNDピン24が固定されている。貫通穴20の両側に一対のGNDピン24が設けられている。   The optical module has a conductive stem 10. The stem 10 is electrically grounded. The stem 10 has a disk shape with a thickness of 0.5 mm or more, has a flange 14, and has a first surface 16 and a second surface 18 opposite to each other. Due to the presence of the flange 14, the second surface 18 is larger than the first surface 16. The stem 10 has a through hole 20 that penetrates from the first surface 16 to the second surface 18. The through hole 20 has an inner peripheral surface 22. The inner peripheral surface 22 has a pair of opposing surface regions 22a. The space | interval of a pair of surface area | region 22a is 0.6 mm or more. If the opening of the through hole 20 is rectangular, the length of the side (for example, the short side) is 0.6 mm or more, and if the opening of the through hole 20 is circular, the diameter is 0.6 mm or more. The stem 10 can be reduced in size by reducing the through hole 20. A GND pin 24 for grounding is fixed to the stem 10 (for example, the second surface 18). A pair of GND pins 24 are provided on both sides of the through hole 20.

光モジュールは、電気信号(高周波信号)を伝達するための1つ又は複数(例えば2つ)のリードピン26を有する。リードピン26の直径は0.25mm以上0.4mm未満(例えば0.3mm)である。一対のリードピン26が、対向する一対の面領域22aに沿った方向に並ぶ。その配列方向であって一対のリードピン26の両側に一対のGNDピン24が並ぶ。   The optical module has one or a plurality of (for example, two) lead pins 26 for transmitting an electrical signal (high-frequency signal). The diameter of the lead pin 26 is 0.25 mm or more and less than 0.4 mm (for example, 0.3 mm). A pair of lead pins 26 are arranged in a direction along a pair of opposing surface regions 22a. A pair of GND pins 24 are arranged on both sides of the pair of lead pins 26 in the arrangement direction.

リードピン26は、貫通穴20の内側にステム10とは非接触で配置されている。リードピン26は、ステム10を貫通し、ステム10から絶縁されている。1つの貫通穴20に一対のリードピン26が配置されている。リードピン26は、外周面28を有する。外周面28と貫通穴20の内周面22は、空隙(空気)によって分離されている。つまり、外周面28と内周面22の間には固体が存在しないか、あるいは、固体が存在するとしても外周面28と内周面22を連結しない。内周面22と外周面28は、対向領域では相互に連結されない。   The lead pin 26 is disposed inside the through hole 20 so as not to contact the stem 10. The lead pin 26 penetrates the stem 10 and is insulated from the stem 10. A pair of lead pins 26 is disposed in one through hole 20. The lead pin 26 has an outer peripheral surface 28. The outer peripheral surface 28 and the inner peripheral surface 22 of the through hole 20 are separated by a gap (air). That is, there is no solid between the outer peripheral surface 28 and the inner peripheral surface 22, or even if there is a solid, the outer peripheral surface 28 and the inner peripheral surface 22 are not connected. The inner peripheral surface 22 and the outer peripheral surface 28 are not connected to each other in the facing region.

光モジュールには、伝送線路が構成される。伝送線路は、貫通穴20の内側で、内周面22がシールド面であり、内周面22と外周面28の間に介在する媒質(空気)の誘電率に従った特性インピーダンス(例えば50オーム)を有する。一対の面領域22aと2つのリードピン26が、差動線路を構成する。言い換えると、内周面22と、その間に介在する媒質の誘電率で一意に決まる特性インピーダンスを有する伝送路を構成する。また本差動線路は、内周面22を接地電位とした伝送線路を構成している。なお、リードピン26とより近い内周面22が電気的に強く接続される。そして遠い側の内周面22(例えば図1の内周面22aと直角方向で接する内周面)とリードピン26との距離が離れていれば、回路基板に形成されたストリップ線路(スラブ線路)と同等のものであるとみなすことが出来る。   A transmission line is configured in the optical module. The transmission line has a characteristic impedance (for example, 50 ohms) according to the dielectric constant of the medium (air) interposed between the inner peripheral surface 22 and the outer peripheral surface 28 with the inner peripheral surface 22 being a shield surface inside the through hole 20. ). The pair of surface regions 22a and the two lead pins 26 constitute a differential line. In other words, a transmission line having a characteristic impedance that is uniquely determined by the inner peripheral surface 22 and the dielectric constant of the medium interposed therebetween is configured. The differential line constitutes a transmission line having the inner peripheral surface 22 as a ground potential. The inner peripheral surface 22 closer to the lead pin 26 is electrically strongly connected. If the distance between the inner peripheral surface 22 on the far side (for example, the inner peripheral surface in contact with the inner peripheral surface 22a in FIG. 1 in the direction perpendicular to the lead pin 26) and the lead pin 26 is long, the strip line (slab line) formed on the circuit board. Can be regarded as equivalent.

本実施形態によれば、リードピン26とステム10は空隙(空気)によって分離されているので、誘電率の低い媒質(空気)に従って、所望の特性インピーダンスを得ることができ、特性インピーダンスの不整合を避けて小型化を可能にすることができる。   According to the present embodiment, since the lead pin 26 and the stem 10 are separated by a gap (air), a desired characteristic impedance can be obtained according to a medium (air) having a low dielectric constant, and mismatching of the characteristic impedance can be achieved. Avoiding this can enable miniaturization.

ステム10は、第2貫通穴30を有する。第2貫通穴30の内側には、ガラスなどの固体の媒質32によって絶縁されて、第2リードピン34が固定されている。第2リードピン34は、電源の供給(DC電圧)などに用いられ、電気信号の伝達ほど高精度の特性インピーダンス整合が要求されない。   The stem 10 has a second through hole 30. A second lead pin 34 is fixed inside the second through hole 30 by being insulated by a solid medium 32 such as glass. The second lead pin 34 is used for power supply (DC voltage) or the like, and does not require characteristic impedance matching with higher accuracy than transmission of an electric signal.

光モジュールは、絶縁基板36を有する。絶縁基板36は、ステム10に第1面16の側で固定されている。絶縁基板36は、第1面16に対向する第3面38及びその反対の第4面40を有する。絶縁基板36の第3面38が、ステム10の第1面16に固定されている。   The optical module has an insulating substrate 36. The insulating substrate 36 is fixed to the stem 10 on the first surface 16 side. The insulating substrate 36 has a third surface 38 facing the first surface 16 and a fourth surface 40 opposite thereto. A third surface 38 of the insulating substrate 36 is fixed to the first surface 16 of the stem 10.

図7は、絶縁基板36の第3面38を示す図である。絶縁基板36は、セラミックからなり、第3面38に第1導電パッド42を有する。第1導電パッド42は、貫通穴20に対向する位置にあってステム10に非接触になっており、薄膜であるため図5及び図6には表れていない。第1導電パッド42は、絶縁基板36を貫通する第1コンタクト44に接続されている。絶縁基板36は、第3面38にさらに第2導電パッド46を有する。第2導電パッド46は、絶縁基板36を貫通する第2コンタクト48に接続されている。絶縁基板36とステム10は、図5〜図6に示すように、はんだ50で固定されている。はんだ50は、第2導電パッド46及びステム10の間に介在して両者を電気的に接続するとともに、絶縁基板36をステム10に固定する。   FIG. 7 is a view showing the third surface 38 of the insulating substrate 36. The insulating substrate 36 is made of ceramic and has a first conductive pad 42 on the third surface 38. The first conductive pad 42 is in a position facing the through hole 20 and is not in contact with the stem 10 and is not shown in FIGS. 5 and 6 because it is a thin film. The first conductive pad 42 is connected to a first contact 44 that penetrates the insulating substrate 36. The insulating substrate 36 further has a second conductive pad 46 on the third surface 38. The second conductive pad 46 is connected to a second contact 48 that penetrates the insulating substrate 36. As shown in FIGS. 5 to 6, the insulating substrate 36 and the stem 10 are fixed with solder 50. The solder 50 is interposed between the second conductive pad 46 and the stem 10 to electrically connect them, and fixes the insulating substrate 36 to the stem 10.

図8は、絶縁基板36の第4面40を示す図である。絶縁基板36は、第4面40に、第1コンタクト44に接続する第1電極52を有する。第1コンタクト44を介して、第1導電パッド42及び第1電極52は電気的に接続する。絶縁基板36は、第4面40に、第2コンタクト48に接続する第2電極54を有する。第2コンタクト48を介して、第2導電パッド46及び第2電極54は電気的に接続する。   FIG. 8 is a view showing the fourth surface 40 of the insulating substrate 36. The insulating substrate 36 has a first electrode 52 connected to the first contact 44 on the fourth surface 40. The first conductive pad 42 and the first electrode 52 are electrically connected via the first contact 44. The insulating substrate 36 has a second electrode 54 connected to the second contact 48 on the fourth surface 40. The second conductive pad 46 and the second electrode 54 are electrically connected via the second contact 48.

図5及び図6に示すように、絶縁基板36は、貫通穴20の外側で1つ又は一対のリードピン26を保持する。リードピン26は、第1導電パッド42に接合する。1つのリードピン26が1つの第1導電パッド42に接合される。接合には、溶接(例えば融接)を適用することができる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the insulating substrate 36 holds one or a pair of lead pins 26 outside the through hole 20. The lead pin 26 is bonded to the first conductive pad 42. One lead pin 26 is joined to one first conductive pad 42. For joining, welding (for example, fusion welding) can be applied.

光モジュールは、光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換するための光電素子56を有する。光電素子56は、ステム10に第1面16の側で固定されている。詳しくは、ステム10の第1面16に絶縁基板36が固定され、絶縁基板36の第4面40に光電素子56が搭載される。光電素子56は、第1面16に直交する方向(搭載面に直交する方向)に光が入出力するように搭載される。   The optical module includes a photoelectric element 56 for converting an optical signal and an electrical signal from at least one to the other. The photoelectric element 56 is fixed to the stem 10 on the first surface 16 side. Specifically, the insulating substrate 36 is fixed to the first surface 16 of the stem 10, and the photoelectric element 56 is mounted on the fourth surface 40 of the insulating substrate 36. The photoelectric element 56 is mounted so that light is input and output in a direction orthogonal to the first surface 16 (a direction orthogonal to the mounting surface).

本実施形態では光モジュールはROSAであり、集積回路チップ58を有する。集積回路チップ58は、光電素子56とその小信号をインピーダンス変換し電圧信号として増幅し出力するTIA(Trance Impedance Amplifier)と、データ信号に同期したクロック信号からデータを復調するCDR(Clock Data Recovery)等の機能を集積する。集積回路チップ58は、絶縁基板36に搭載され、集積回路チップ58の裏面が第2電極54と電気的に接続し(接地電位)、第2コンタクト48及び第2導電パッド46を介して、ステム10に電気的に接続される。ステム10には、コンデンサなどの電子部品60も搭載されている。電子部品60は、絶縁基板36に搭載されず、ステム10の第1面16に直接搭載されている。   In this embodiment, the optical module is a ROSA and has an integrated circuit chip 58. The integrated circuit chip 58 includes a TIA (Trance Impedance Amplifier) that impedance-converts the photoelectric element 56 and its small signal, amplifies and outputs the voltage signal, and a CDR (Clock Data Recovery) that demodulates data from a clock signal synchronized with the data signal. Etc. are integrated. The integrated circuit chip 58 is mounted on the insulating substrate 36, the back surface of the integrated circuit chip 58 is electrically connected to the second electrode 54 (ground potential), and the stem is connected via the second contact 48 and the second conductive pad 46. 10 is electrically connected. An electronic component 60 such as a capacitor is also mounted on the stem 10. The electronic component 60 is not mounted on the insulating substrate 36 but is directly mounted on the first surface 16 of the stem 10.

集積回路チップ58は、ワイヤW1によって第1電極52に接続され、ワイヤW2によって光電素子56に接続されている。光電素子56は、集積回路チップ58を介して、第1電極52に接続される。リードピン26は、光電素子56と電気的に接続される。集積回路チップ58は、ワイヤW3によって電子部品60にも接続される。電子部品60は、ワイヤW4によって第2リードピン34と接続される。集積回路チップ58は、ワイヤW5によって、他の第2リードピン34に接続される。   The integrated circuit chip 58 is connected to the first electrode 52 by a wire W1 and is connected to the photoelectric element 56 by a wire W2. The photoelectric element 56 is connected to the first electrode 52 via the integrated circuit chip 58. The lead pin 26 is electrically connected to the photoelectric element 56. The integrated circuit chip 58 is also connected to the electronic component 60 by a wire W3. The electronic component 60 is connected to the second lead pin 34 by the wire W4. The integrated circuit chip 58 is connected to another second lead pin 34 by a wire W5.

図9は、図1に示す光モジュールのIX−IX線断面図である。図10は、フレキシブル基板62の平面図である。図11は、フレキシブル基板62及びリードピンの接合の詳細を説明するための概略図である。   9 is a cross-sectional view of the optical module shown in FIG. 1 taken along the line IX-IX. FIG. 10 is a plan view of the flexible substrate 62. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the details of joining of the flexible substrate 62 and the lead pins.

フレキシブル基板62は、絶縁層64を含む。絶縁層64は、本体から端部64Eが突出する平面形状を有する。例えば、矩形の本体の短辺の中央から端部64Eが突出する。フレキシブル基板62は、一対の信号配線66を含む。一対の信号線路66は差動伝送線路である。信号配線66は絶縁層64に密着しており、両者間に隙間がない。信号線路66は、伝送線よりも幅の広い信号端子66Tを有する。一対の信号線路66は、相互に離れる方向に、信号端子66Tが伝送線から拡がるようになっている。一対の信号配線66の一対の信号端子66Tは、絶縁層64の1つの端部64Eに至るように隣同士並んでいる。信号配線66は、図9には示さない第1レジスト層68(図11参照)に覆われている。ただし、第1レジスト層68は、リードピン26との接合領域(信号端子66T)では信号配線66を避けている。   The flexible substrate 62 includes an insulating layer 64. The insulating layer 64 has a planar shape in which the end portion 64E protrudes from the main body. For example, the end 64E protrudes from the center of the short side of the rectangular main body. The flexible substrate 62 includes a pair of signal wirings 66. The pair of signal lines 66 are differential transmission lines. The signal wiring 66 is in close contact with the insulating layer 64 and there is no gap between them. The signal line 66 has a signal terminal 66T that is wider than the transmission line. In the pair of signal lines 66, the signal terminal 66T extends from the transmission line in a direction away from each other. The pair of signal terminals 66T of the pair of signal wirings 66 are arranged next to each other so as to reach one end portion 64E of the insulating layer 64. The signal wiring 66 is covered with a first resist layer 68 (see FIG. 11) not shown in FIG. However, the first resist layer 68 avoids the signal wiring 66 in the junction region (signal terminal 66T) with the lead pin 26.

フレキシブル基板62は、グランドプレーン70を含む。グランドプレーン70は絶縁層64に密着しており、両者間に隙間がない。絶縁層64の相互に反対の面に信号配線66及びグランドプレーン70がそれぞれ形成されている。絶縁層64には、信号配線66と同じ側に、グランドプレーン70と電気的に接続するGND端子72が設けられている。グランドプレーン70とGND端子72は、絶縁層64を貫通するビア74によって電気的に接続される。グランドプレーン70は、全体的に、第2レジスト層76に覆われている。フレキシブル基板62には、伝送線路が構成される。伝送線路は、グランドプレーン70をシールドとして、絶縁層64の誘電率に従った特性インピーダンス(例えば50オーム)を有する。リードピン26及び信号配線66は、特性インピーダンスが等しい。   The flexible substrate 62 includes a ground plane 70. The ground plane 70 is in close contact with the insulating layer 64 and there is no gap between them. A signal wiring 66 and a ground plane 70 are formed on opposite surfaces of the insulating layer 64, respectively. On the insulating layer 64, a GND terminal 72 that is electrically connected to the ground plane 70 is provided on the same side as the signal wiring 66. The ground plane 70 and the GND terminal 72 are electrically connected by a via 74 that penetrates the insulating layer 64. The ground plane 70 is entirely covered with the second resist layer 76. A transmission line is configured on the flexible substrate 62. The transmission line has a characteristic impedance (for example, 50 ohms) according to the dielectric constant of the insulating layer 64 with the ground plane 70 as a shield. The lead pin 26 and the signal wiring 66 have the same characteristic impedance.

絶縁層64の端部64Eが貫通穴20に第2面18から入り込む。信号配線66の端部(信号端子66T)が貫通穴20に第2面18から入り込む。第1レジスト層68は、貫通穴20の内側には存在しない。グランドプレーン70は、貫通穴20に入らない。フレキシブル基板62は、リードピン26とは反対の面で、貫通穴20の内周面22に接触している。詳しくは、グランドプレーン70を覆う第2レジスト層76が、内周面22に接触している。これにより、フレキシブル基板62がステム10(貫通穴20)に支えられる。   An end portion 64 </ b> E of the insulating layer 64 enters the through hole 20 from the second surface 18. An end portion (signal terminal 66T) of the signal wiring 66 enters the through hole 20 from the second surface 18. The first resist layer 68 does not exist inside the through hole 20. The ground plane 70 does not enter the through hole 20. The flexible substrate 62 is in contact with the inner peripheral surface 22 of the through hole 20 on the surface opposite to the lead pin 26. Specifically, the second resist layer 76 covering the ground plane 70 is in contact with the inner peripheral surface 22. Thereby, the flexible substrate 62 is supported by the stem 10 (through hole 20).

信号配線66は、リードピン26に接合される。一対のリードピン26に一対の信号配線66がそれぞれ接合される。信号配線66とリードピン26は、貫通穴20の内側及び外側で連続的に接合されている。信号配線66とリードピン26の間に、はんだ及びろう材を含む溶加材78が介在する。貫通穴20の少なくとも外側でリードピン26と絶縁層64の間には空隙(空気)が存在しない。貫通穴20の内側でもリードピン26と絶縁層64の間には空隙(空気)が存在しない。   The signal wiring 66 is joined to the lead pin 26. A pair of signal wirings 66 are joined to the pair of lead pins 26, respectively. The signal wiring 66 and the lead pin 26 are continuously joined inside and outside the through hole 20. A filler material 78 including solder and brazing material is interposed between the signal wiring 66 and the lead pin 26. There is no air gap (air) between the lead pin 26 and the insulating layer 64 at least outside the through hole 20. There is no air gap (air) between the lead pin 26 and the insulating layer 64 even inside the through hole 20.

なお、図示はしていないが第2リードピン34はフレキシブル基板62とは異なるフレキシブル基板に接続されていても良いし、フレキシブル基板を介さずに外部のプリント回路基板などと電気的に接続されていても構わない。   Although not shown, the second lead pin 34 may be connected to a flexible board different from the flexible board 62, or is electrically connected to an external printed circuit board or the like without going through the flexible board. It doesn't matter.

本実施形態によれば、リードピン26と貫通穴20との間は空隙(空気)となっているために、ガラスで充填されている場合と比較して同じ特性インピーダンスを得るための貫通穴の径のサイズを小さくすることができる。そのため、ステム10の小型化、光モジュールの小型化を実現することが出来る。なお、例えば窒素封止された環境で使われるなどの空気とは異なるガスが空隙にあっても同様の効果が得られる。更に、リードピン26とフレキシブル基板62との接合強度を高めるために、接合部全体を絶縁性の樹脂などで覆う形態であっても、樹脂で空隙を埋めてしまわない限り本発明の効果は得られる。樹脂を用いる場合は、空隙の大きさ(リードピン26の外周面28と貫通穴20の内周面22との距離)は極力大きくするほうが、より貫通穴20のサイズを小さくすることが出来るため好ましい。更に、フレキシブル基板62の一部がステム10の貫通穴20に入るので、ステム10の外側では、フレキシブル基板62の特性インピーダンスが維持される。これにより、特性インピーダンスの不整合を避けることができる。なお、GNDピン24は、図9に示すように、ステム10に隣接してGND端子72に接合している。その接合にもはんだ及びろう材を含む溶加材78を使用する。   According to the present embodiment, since the gap between the lead pin 26 and the through hole 20 is an air gap (air), the diameter of the through hole for obtaining the same characteristic impedance as compared with the case of being filled with glass. Can be reduced in size. Therefore, it is possible to reduce the size of the stem 10 and the optical module. It should be noted that the same effect can be obtained even when a gas other than air, such as used in a nitrogen sealed environment, is present in the gap. Furthermore, in order to increase the bonding strength between the lead pin 26 and the flexible substrate 62, the effect of the present invention can be obtained even if the entire bonding portion is covered with an insulating resin or the like as long as the gap is not filled with the resin. . When resin is used, it is preferable to increase the size of the air gap (the distance between the outer peripheral surface 28 of the lead pin 26 and the inner peripheral surface 22 of the through hole 20) as much as possible because the size of the through hole 20 can be further reduced. . Furthermore, since a part of the flexible substrate 62 enters the through hole 20 of the stem 10, the characteristic impedance of the flexible substrate 62 is maintained outside the stem 10. Thereby, mismatch of characteristic impedance can be avoided. Note that the GND pin 24 is joined to the GND terminal 72 adjacent to the stem 10 as shown in FIG. The filler material 78 containing solder and brazing material is also used for the joining.

図12は、フレキシブル基板及びリードピンの接合の変形例を説明するための概略図である。この例では、フレキシブル基板162は、少なくとも貫通穴120に入る先端部に、信号配線166を覆う第1レジスト層168を有する。第1レジスト層168は、溶加材178の隣で信号配線166とリードピン126の間に介在する。第1レジスト層168は、溶融した溶加材178の流れ止めになっている。   FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a modified example of joining of the flexible substrate and the lead pins. In this example, the flexible substrate 162 has a first resist layer 168 that covers the signal wiring 166 at least at the tip portion that enters the through hole 120. The first resist layer 168 is interposed between the signal wiring 166 and the lead pin 126 next to the filler material 178. The first resist layer 168 serves as a flow stop for the melted filler material 178.

[第2の実施形態]
図13は、第2の実施形態に係る光モジュールの正面側斜視図である。図14は、第2の実施形態に係る光モジュールの背面側斜視図である。本実施形態では、光モジュールは、TOSAである。
[Second Embodiment]
FIG. 13 is a front perspective view of the optical module according to the second embodiment. FIG. 14 is a rear perspective view of the optical module according to the second embodiment. In this embodiment, the optical module is TOSA.

ステム210は、厚さ0.5mm以上の円板状のアイレット280を含む。アイレット280は、複数(例えば2つ)の貫通穴220を有する。貫通穴220の開口は円形である。2つの貫通穴220の間に、図14に示すように、アイレット280にはGNDピン224が固定されている。また、アイレット280は、第2貫通穴230を有する。   The stem 210 includes a disc-shaped eyelet 280 having a thickness of 0.5 mm or more. The eyelet 280 has a plurality of (for example, two) through holes 220. The opening of the through hole 220 is circular. As shown in FIG. 14, a GND pin 224 is fixed to the eyelet 280 between the two through holes 220. The eyelet 280 has a second through hole 230.

ステム210は、第1面216に突出する台座282を有する。台座282は、第1面216から立ち上がる台座面284を有する。台座面284には、スペーサ286が載り、その上に光電素子256が搭載されているセラミック基板である。スペーサ286には、上面に配線パターン288が形成されている。絶縁基板236は、台座面284に固定されている。絶縁基板236は、電極パターン290を有する。電極パターン290は、台座面284とは反対の面に形成されている。電極パターン290には、光電素子256がワイヤW6,W7によって電気的に接続される。詳しくは、光電素子256と配線パターン288がワイヤW6で接続され、配線パターン288と電極パターン290がワイヤW7で接続される。光電素子256は、第1面216に直交する方向(搭載面に平行な方向)に光が入出力するように搭載される。   The stem 210 has a pedestal 282 that protrudes from the first surface 216. The pedestal 282 has a pedestal surface 284 that rises from the first surface 216. The pedestal surface 284 is a ceramic substrate on which a spacer 286 is mounted and a photoelectric element 256 is mounted thereon. A wiring pattern 288 is formed on the upper surface of the spacer 286. The insulating substrate 236 is fixed to the pedestal surface 284. The insulating substrate 236 has an electrode pattern 290. The electrode pattern 290 is formed on the surface opposite to the pedestal surface 284. The photoelectric element 256 is electrically connected to the electrode pattern 290 by wires W6 and W7. Specifically, the photoelectric element 256 and the wiring pattern 288 are connected by a wire W6, and the wiring pattern 288 and the electrode pattern 290 are connected by a wire W7. The photoelectric element 256 is mounted so that light is input and output in a direction orthogonal to the first surface 216 (a direction parallel to the mounting surface).

リードピン226は、電極パターン290に接合されている。その接合は、第1面216からの突出部226aで、はんだ及びろう材を含む溶加材278によってなされる。貫通穴220の内周面222と1つのリードピン226が、同軸線路を構成する。なお、内周面222とリードピン226の間の媒質は空気である。第2貫通穴230の内側には、ガラスなどの固体の媒質232によって絶縁されて、第2リードピン234が固定されている。   The lead pin 226 is joined to the electrode pattern 290. The joint is made by a filler material 278 containing solder and brazing material at the protrusion 226a from the first surface 216. The inner peripheral surface 222 of the through hole 220 and one lead pin 226 constitute a coaxial line. The medium between the inner peripheral surface 222 and the lead pin 226 is air. A second lead pin 234 is fixed inside the second through hole 230 by being insulated by a solid medium 232 such as glass.

図15は、第2の実施形態で使用されるフレキシブル基板262の平面図である。フレキシブル基板262の絶縁層264は、本体から一対の端部264Eが突出する平面形状を有する。例えば、矩形の本体の一辺(短辺)の中央で一対の端部264Eが間隔をあけて突出する。フレキシブル基板262は、絶縁層264に密着する一対の信号配線266を含む。1つの信号配線266の端部(信号端子266T)が、絶縁層264の1つの端部264Eに至る。フレキシブル基板262は、絶縁層264に密着するグランドプレーン270を含む。信号配線266と同じ側に、絶縁層264には、グランドプレーン270にビア274によって電気的に接続するGND端子272が設けられている。GND端子272は、一対の信号端子266Tの間にある。   FIG. 15 is a plan view of the flexible substrate 262 used in the second embodiment. The insulating layer 264 of the flexible substrate 262 has a planar shape in which a pair of end portions 264E protrude from the main body. For example, the pair of end portions 264E project at a distance from the center of one side (short side) of the rectangular main body. The flexible substrate 262 includes a pair of signal wirings 266 that are in close contact with the insulating layer 264. An end portion (signal terminal 266T) of one signal wiring 266 reaches one end portion 264E of the insulating layer 264. The flexible substrate 262 includes a ground plane 270 that is in close contact with the insulating layer 264. On the same side as the signal wiring 266, the insulating layer 264 is provided with a GND terminal 272 that is electrically connected to the ground plane 270 by a via 274. The GND terminal 272 is between the pair of signal terminals 266T.

図16は、図13に示す光モジュールのXVI−XVI線断面である。信号配線266は、リードピン226に接合される。その接合には、はんだ及びろう材を含む溶加材278が使用される。貫通穴220の少なくとも外側でリードピン226と絶縁層264の間には空隙が存在しない。貫通穴220の内側でもリードピン226と絶縁層264の間には空隙が存在しない。   16 is a cross section taken along line XVI-XVI of the optical module shown in FIG. The signal wiring 266 is joined to the lead pin 226. For the joining, a filler metal 278 containing solder and brazing material is used. There is no gap between the lead pin 226 and the insulating layer 264 at least outside the through hole 220. There is no air gap between the lead pin 226 and the insulating layer 264 even inside the through hole 220.

本実施形態によれば、フレキシブル基板262の一部がステム210の貫通穴220に入るので、ステム210の外側では、フレキシブル基板262の特性インピーダンスが維持される。これにより、特性インピーダンスの不整合を避けることができる。その他の詳細は、第1の実施形態で説明した内容が該当する。   According to the present embodiment, since a part of the flexible substrate 262 enters the through hole 220 of the stem 210, the characteristic impedance of the flexible substrate 262 is maintained outside the stem 210. Thereby, mismatch of characteristic impedance can be avoided. Other details correspond to the contents described in the first embodiment.

[第3の実施形態]
図17は、第3の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。ステム310には第1絶縁基板336が固定されている。第1絶縁基板336は、ステム310の第1面316に対向する第3面338を有し、第3面338が第1面316に固定されている。
[Third Embodiment]
FIG. 17 is a perspective view of an optical module according to the third embodiment. A first insulating substrate 336 is fixed to the stem 310. The first insulating substrate 336 has a third surface 338 facing the first surface 316 of the stem 310, and the third surface 338 is fixed to the first surface 316.

ステム310は、貫通穴320を有し、貫通穴320の内側にリードピン326が配置される。貫通穴320の内周面322と1つのリードピン326が、同軸線路を構成する。リードピン326は、第1絶縁基板336を貫通して、第1絶縁基板336に固定されている。固定には、はんだ及びろう材を含む溶加材378を使用してもよい。リードピン326は、第1絶縁基板336の第4面340から突出する。   The stem 310 has a through hole 320, and a lead pin 326 is disposed inside the through hole 320. The inner peripheral surface 322 of the through hole 320 and one lead pin 326 constitute a coaxial line. The lead pin 326 passes through the first insulating substrate 336 and is fixed to the first insulating substrate 336. For the fixing, a filler metal 378 including solder and brazing material may be used. The lead pin 326 protrudes from the fourth surface 340 of the first insulating substrate 336.

ステム310は、第1面316に突出する台座382を有する。台座382は、第1面316から立ち上がる台座面384を有する。光モジュールは、第2絶縁基板392を有する。第2絶縁基板392は、台座面384に搭載されている。   The stem 310 has a pedestal 382 that protrudes from the first surface 316. The pedestal 382 has a pedestal surface 384 that rises from the first surface 316. The optical module has a second insulating substrate 392. The second insulating substrate 392 is mounted on the pedestal surface 384.

リードピン326は、第4面340から突出する突出部326aを有する。リードピン326(突出部326a)は、電極パターン390に接合されている。その接合は、突出部326aで、はんだ及びろう材を含む溶加材378によってなされる。つまり、リードピン326は、第2絶縁基板392にも固定されている。   The lead pin 326 has a protrusion 326 a that protrudes from the fourth surface 340. The lead pin 326 (projection 326a) is joined to the electrode pattern 390. The joint is made by a filler material 378 including solder and brazing material at the protrusion 326a. That is, the lead pin 326 is also fixed to the second insulating substrate 392.

台座382(台座面384)には、スペーサ386が載り、その上に光電素子356が搭載されている。スペーサ386には、上面に配線パターン388が形成されている。配線パターン388と光電素子356はワイヤW8で電気的に接続されている。配線パターン388と電極パターン390はワイヤW9で接続されている。これらを介して、光電素子356及びリードピン326が電気的に接続される。   A spacer 386 is mounted on the pedestal 382 (pedestal surface 384), and the photoelectric element 356 is mounted thereon. A wiring pattern 388 is formed on the upper surface of the spacer 386. The wiring pattern 388 and the photoelectric element 356 are electrically connected by a wire W8. The wiring pattern 388 and the electrode pattern 390 are connected by a wire W9. Through these, the photoelectric element 356 and the lead pin 326 are electrically connected.

図18は、図17に示す光モジュールのXVIII−XVIII線断面である。信号配線366は、リードピン326に接合される。その接合には、はんだ及びろう材を含む溶加材378が使用される。貫通穴320の少なくとも外側でリードピン326と絶縁層364の間には空隙が存在しない。貫通穴320の内側でもリードピン326と絶縁層364の間には空隙が存在しない。   18 is a cross section taken along line XVIII-XVIII of the optical module shown in FIG. The signal wiring 366 is joined to the lead pin 326. For the joining, a filler metal 378 including solder and brazing material is used. There is no gap between the lead pin 326 and the insulating layer 364 at least outside the through hole 320. There is no air gap between the lead pin 326 and the insulating layer 364 even inside the through hole 320.

本実施形態によれば、フレキシブル基板362の一部がステム310の貫通穴320に入るので、ステム310の外側では、フレキシブル基板362の特性インピーダンスが維持される。これにより、特性インピーダンスの不整合を避けることができる。その他の詳細は、第1の実施形態で説明した内容が該当する。   According to the present embodiment, since a part of the flexible substrate 362 enters the through hole 320 of the stem 310, the characteristic impedance of the flexible substrate 362 is maintained outside the stem 310. Thereby, mismatch of characteristic impedance can be avoided. Other details correspond to the contents described in the first embodiment.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the configuration described in the embodiment can be replaced with substantially the same configuration, a configuration that exhibits the same operational effects, or a configuration that can achieve the same purpose.

10 ステム、12 キャップ、14 フランジ、16 第1面、18 第2面、20 貫通穴、22 内周面、22a 面領域、24 GNDピン、26 リードピン、28 外周面、30 第2貫通穴、32 媒質、34 第2リードピン、36 絶縁基板、38 第3面、40 第4面、42 第1導電パッド、44 第1コンタクト、46 第2導電パッド、48 第2コンタクト、50 はんだ、52 第1電極、54 第2電極、56 光電素子、58 集積回路チップ、60 電子部品、62 フレキシブル基板、64 絶縁層、64E 端部、66 信号線路、66T 信号端子、68 第1レジスト層、70 グランドプレーン、72 GND端子、74 ビア、76 第2レジスト層、78 溶加材、120 貫通穴、126 リードピン、162 フレキシブル基板、166 信号配線、168 第1レジスト層、178 溶加材、210 ステム、216 第1面、220 貫通穴、222 内周面、224 GNDピン、226 リードピン、226a 突出部、230 第2貫通穴、232 媒質、234 第2リードピン、236 絶縁基板、256 光電素子、262 フレキシブル基板、264 絶縁層、264E 端部、266 信号配線、266T 信号端子、270 グランドプレーン、272 GND端子、274 ビア、278 溶加材、280 アイレット、282 台座、284 台座面、286 スペーサ、288 配線パターン、290 電極パターン、310 ステム、316 第1面、320 貫通穴、322 内周面、326 リードピン、326a 突出部、336 第1絶縁基板、338 第3面、340 第4面、356 光電素子、362 フレキシブル基板、364 絶縁層、366 信号配線、378 溶加材、382 台座、384 台座面、386 スペーサ、388 配線パターン、390 電極パターン、392 第2絶縁基板、W1〜W9 ワイヤ。

10 stem, 12 cap, 14 flange, 16 first surface, 18 second surface, 20 through hole, 22 inner peripheral surface, 22a surface area, 24 GND pin, 26 lead pin, 28 outer peripheral surface, 30 second through hole, 32 Medium, 34 Second lead pin, 36 Insulating substrate, 38 Third surface, 40 Fourth surface, 42 First conductive pad, 44 First contact, 46 Second conductive pad, 48 Second contact, 50 Solder, 52 First electrode , 54 Second electrode, 56 Photoelectric element, 58 Integrated circuit chip, 60 Electronic component, 62 Flexible substrate, 64 Insulating layer, 64E End, 66 Signal line, 66T Signal terminal, 68 First resist layer, 70 Ground plane, 72 GND terminal, 74 via, 76 second resist layer, 78 filler material, 120 through hole, 126 lead pin, 162 flexible substrate, 166 communication Wiring, 168 first resist layer, 178 filler material, 210 stem, 216 first surface, 220 through hole, 222 inner peripheral surface, 224 GND pin, 226 lead pin, 226a protrusion, 230 second through hole, 232 medium, 234 2nd lead pin, 236 insulation substrate, 256 photoelectric element, 262 flexible substrate, 264 insulation layer, 264E end, 266 signal wiring, 266T signal terminal, 270 ground plane, 272 GND terminal, 274 via, 278 filler material, 280 Eyelet, 282 pedestal, 284 pedestal surface, 286 spacer, 288 wiring pattern, 290 electrode pattern, 310 stem, 316 first surface, 320 through hole, 322 inner peripheral surface, 326 lead pin, 326a protrusion, 336 first insulating substrate, 338 Third surface, 340 Fourth surface, 356 Photoelement , 362 a flexible substrate, 364 an insulating layer, 366 signal lines, 378 filler metal, 382 mount, 384 base face, 386 spacer, 388 wiring pattern 390 electrode pattern 392 second insulating substrate, Wl - W9 wire.

Claims (11)

相互に反対の第1面及び第2面を有して前記第1面から前記第2面まで貫通する貫通穴を有する導電性のステムと、
前記ステムに前記第1面の側で固定されて光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換するための光電素子と、
前記貫通穴の内側に前記ステムとは非接触で配置されて前記光電素子と電気的に接続される1つ又は一対のリードピンと、
前記ステムに前記第1面の側で固定され、前記貫通穴の外側で前記1つ又は一対のリードピンを保持する絶縁基板と、
を有し、
前記貫通穴は、内周面を有し、
前記1つ又は一対のリードピンは、外周面を有し、
前記内周面と外周面は、対向領域では相互に連結されないように、空隙によって分離され、
前記内周面がシールド面であり、前記内周面と前記外周面の間に介在する媒質の誘電率に従った特性インピーダンスで、伝送線路が構成されることを特徴とする光モジュール。
A conductive stem having a first surface and a second surface opposite to each other and having a through-hole penetrating from the first surface to the second surface;
A photoelectric element fixed to the stem on the first surface side for converting an optical signal and an electrical signal from at least one to the other;
One or a pair of lead pins that are arranged in a non-contact manner with the stem inside the through hole and are electrically connected to the photoelectric element;
An insulating substrate fixed to the stem on the first surface side and holding the one or a pair of lead pins outside the through hole;
Have
The through hole has an inner peripheral surface,
The one or pair of lead pins has an outer peripheral surface,
The inner peripheral surface and the outer peripheral surface are separated by a gap so as not to be connected to each other in the facing region,
An optical module, wherein the inner peripheral surface is a shield surface, and a transmission line is configured with a characteristic impedance according to a dielectric constant of a medium interposed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface.
請求項1に記載された光モジュールであって、
前記1つ又は一対のリードピンは、1つのリードピンであり、
前記内周面と前記1つのリードピンが、同軸線路を構成することを特徴とする光モジュール。
The optical module according to claim 1,
The one or a pair of lead pins is one lead pin,
The optical module, wherein the inner peripheral surface and the one lead pin constitute a coaxial line.
請求項1に記載された光モジュールであって、
前記1つ又は一対のリードピンは、一対のリードピンであり、
前記内周面は、対向する一対の面領域を有し、
前記一対のリードピンは、前記対向する一対の面領域に沿った方向に並び、
前記一対の面領域と前記一対のリードピンが、差動線路を構成することを特徴とする光モジュール。
The optical module according to claim 1,
The one or a pair of lead pins is a pair of lead pins,
The inner peripheral surface has a pair of opposing surface regions,
The pair of lead pins are arranged in a direction along the pair of opposed surface regions,
The optical module, wherein the pair of surface regions and the pair of lead pins constitute a differential line.
請求項1から3のいずれか1項に記載された光モジュールであって、
前記絶縁基板は、前記第1面に固定されていることを特徴とする光モジュール。
An optical module according to any one of claims 1 to 3, wherein
The optical module, wherein the insulating substrate is fixed to the first surface.
請求項4に記載された光モジュールであって、
前記絶縁基板は、前記貫通穴に対向して前記ステムに非接触の導電パッドを、前記第1面に対向する第3面に有し、
前記リードピンは、前記導電パッドに接合していることを特徴とする光モジュール。
An optical module according to claim 4, wherein
The insulating substrate has a conductive pad on the third surface facing the first surface, the conductive pad facing the through hole and not in contact with the stem.
The optical module, wherein the lead pin is bonded to the conductive pad.
請求項5に記載された光モジュールであって、
前記絶縁基板は、前記第3面とは反対の第4面を有し、前記導電パッドに電気的に接続する電極を前記第4面に有し、
前記光電素子は、前記第4面に搭載されて前記電極に電気的に接続されることを特徴とする光モジュール。
The optical module according to claim 5, wherein
The insulating substrate has a fourth surface opposite to the third surface, and has an electrode electrically connected to the conductive pad on the fourth surface,
The photoelectric module is mounted on the fourth surface and electrically connected to the electrode.
請求項4に記載された光モジュールであって、
前記絶縁基板は、前記第1面に対向する第3面と、前記第3面とは反対の第4面と、を有し、
前記リードピンは、前記絶縁基板を貫通し、前記第4面から突出する突出部を有することを特徴とする光モジュール。
An optical module according to claim 4, wherein
The insulating substrate has a third surface facing the first surface, and a fourth surface opposite to the third surface;
The optical module according to claim 1, wherein the lead pin has a protruding portion that penetrates the insulating substrate and protrudes from the fourth surface.
請求項7に記載された光モジュールであって、
前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有する第2絶縁基板をさらに有し、
前記リードピンは、前記突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴とする光モジュール。
The optical module according to claim 7, comprising:
A second insulating substrate having an electrode pattern to which the photoelectric element is electrically connected;
The optical module, wherein the lead pin is joined to the electrode pattern by a filler material including solder and brazing material at the protruding portion.
請求項8に記載された光モジュールであって、
前記ステムは、前記第1面に突出する台座を有し、
前記台座は、前記第1面から立ち上がる台座面を有し、
前記第2絶縁基板は、前記台座面に搭載されていることを特徴とする光モジュール。
The optical module according to claim 8, comprising:
The stem has a pedestal that protrudes from the first surface;
The pedestal has a pedestal surface rising from the first surface,
The optical module, wherein the second insulating substrate is mounted on the pedestal surface.
請求項1から3のいずれか1項に記載された光モジュールであって、
前記ステムは、前記第1面に突出する台座を有し、
前記台座は、前記第1面から立ち上がる台座面を有し、
前記絶縁基板は、前記台座面に固定されていることを特徴とする光モジュール。
An optical module according to any one of claims 1 to 3, wherein
The stem has a pedestal that protrudes from the first surface;
The pedestal has a pedestal surface rising from the first surface,
The optical module, wherein the insulating substrate is fixed to the pedestal surface.
請求項10に記載された光モジュールであって、
前記絶縁基板は、前記台座面とは反対の面に、前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有し、
前記リードピンは、前記第1面からの突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴とする光モジュール。

The optical module according to claim 10, wherein
The insulating substrate has an electrode pattern in which the photoelectric element is electrically connected to a surface opposite to the pedestal surface;
The optical module is characterized in that the lead pin is a protruding portion from the first surface and is joined to the electrode pattern by a filler material including solder and brazing material.

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