JP7542466B2 - 光モジュール - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る光モジュールの側面図である。光モジュール100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100は、フレキシブル基板(FPC)102を有し、プリント基板(PCB)104に接続されるようになっている。光モジュール100は、導電性ステム10を有する。
導電性ステム10は、金属などの導電材料からなる。導電性ステム10は、基準電位(例えばグラウンド)に接続される。導電性ステム10は、アイレットを含む。
光モジュール100は、複数のリードピン26を有する。複数のリードピン26は、基準領域14に配列されている。複数のリードピン26は、複数の貫通孔24の内側にそれぞれ位置する。複数のリードピン26は、導電性ステム10とは誘電体28(例えばガラス)で絶縁されてそれぞれ固定されており、これにより同軸線路が構成される。
光モジュール100は、熱電冷却器38を有する。熱電冷却器38は、上面40及び下面42を有する。上面40及び下面42は、セラミックなどの絶縁体からなる。熱電冷却器38は、上面40及び下面42の間で熱を移動させるようになっている。熱電冷却器38は、上面40及び下面42の間で熱を移動させるためのペルチェ素子41を内部に有する。例えば、上面40が吸熱面になり、下面42が放熱面になるが、その逆に切り替えられるようになっている。熱電冷却器38の電極は、ワイヤW1によって、リードピン26に接続されている。
光モジュール100は、サブマウント基板50を有する。サブマウント基板50は、第1面12に少なくとも間接的に固定されている。熱電冷却器38が、サブマウント基板50と第1面12との間に介在する。サブマウント基板50は、熱電冷却器38の上面40に固定されている。サブマウント基板50は、導電膜44の上に搭載されている。
光モジュール100は、光電素子56を有する。光電素子56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ようになっている。光電素子56には、半導体レーザ及び光変調器が集積されている。半導体レーザには、ワイヤW4がボンディングされて、直流電圧を印加するようになっている。光変調器は、シングルエンド駆動されるようになっている。
光モジュール100は、誘電体ブロック66を有する。誘電体ブロック66は、表面にメタライズパターン68を有する。誘電体ブロック66は、導電性ステム10の第1面12に搭載されている。メタライズパターン68が導電性ステム10に電気的に導通する。メタライズパターン68は、誘電体ブロック66の下面から上面に至るように連続的に形成されている。
グラウンドワイヤ70が、導電性ステム10の第1面12とグラウンドパターン58を電気的に接続する。グラウンドワイヤ70の一端は、誘電体ブロック66のメタライズパターン68にボンディングされている。
図5は、光モジュール100の分解斜視図である。レンズキャップ74は、レンズ76を有する。レンズ76は、光電素子56から出射してミラー62で反射された光を集光するようになっている。そのため、レンズ76は、導電性ステム10の第1面12の中心に対向する。これに対応して、ミラー62も、導電性ステム10の第1面12の中心に位置している。レンズキャップ74は、凸部18をガイドとして、導電性ステム10に取り付けられる。
図6は、第2の実施形態に係る導電性ステム及びこれに搭載される電子部品の平面図である。1つ又は複数のワイヤ278が、第1面12と導電膜44を電気的に接続する。ワイヤ278の一端は、導電膜44にボンディングされている。ワイヤ278の他端は、第1面12の基準面にボンディングされている。ワイヤ278によって、導電膜44をグラウンド電位に接続することができる。その他の内容には、第1の実施形態で説明したことが適用可能である。
(1) 第1面12および第2面22を有し、第1面12及び第2面22の間で貫通する複数の貫通孔24を有する導電性ステム10と、信号リードピン36を含み、複数の貫通孔24の内側にそれぞれ位置し、導電性ステム10とは誘電体28で絶縁されてそれぞれ固定されている複数のリードピン26と、上面40及び下面42を有し、上面40及び下面42の間で熱を移動させるようになっており、下面42が第1面12に固定されている熱電冷却器38と、熱電冷却器38の上面40に固定され、熱電冷却器38とは反対の面に配線パターン52を有するサブマウント基板50と、サブマウント基板50に搭載され、配線パターン52に電気的に接続され、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ようになっている光電素子56と、信号リードピン36の先端面とサブマウント基板50の配線パターン52を電気的に接続する信号ワイヤ72と、を有し、導電性ステム10の第1面12は、複数のリードピン26が配列されている基準領域14と、基準領域14よりも低くなって熱電冷却器38が搭載されている実装領域16と、を含む光モジュール100。
Claims (10)
- 第1面および第2面を有し、前記第1面及び前記第2面の間で貫通する複数の貫通孔を有する導電性ステムと、
信号リードピンを含み、前記複数の貫通孔の内側にそれぞれ位置し、前記導電性ステムとは誘電体で絶縁されてそれぞれ固定されている複数のリードピンと、
上面及び下面を有し、前記上面及び前記下面の間で熱を移動させるようになっており、前記下面が前記第1面に固定されている熱電冷却器と、
前記熱電冷却器の前記上面に固定され、前記熱電冷却器とは反対の面に配線パターンを有するサブマウント基板と、
前記サブマウント基板に搭載され、前記配線パターンに電気的に接続され、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ようになっている光電素子と、
前記信号リードピンの先端面と前記サブマウント基板の前記配線パターンを電気的に接続する信号ワイヤと、
を有し、
前記導電性ステムの前記第1面は、前記複数のリードピンが配列されている基準領域と、前記基準領域よりも低くなって前記熱電冷却器が搭載されている実装領域と、を含む光モジュール。 - 請求項1に記載された光モジュールであって、
前記サブマウント基板は、前記熱電冷却器から前記信号リードピンへの方向にオーバーハングし、前記基準領域の上方に端部を有する光モジュール。 - 請求項2に記載された光モジュールであって、
前記サブマウント基板の前記端部は、前記導電性ステムから間隔があいている光モジュール。 - 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、
前記基準領域と前記実装領域の高さの差は、前記熱電冷却器の厚みの半分以上である光モジュール。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載された光モジュールであって、
前記熱電冷却器および前記実装領域の間に介在する非導電性接着剤をさらに有する光モジュール。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載された光モジュールであって、
前記サブマウント基板の前記配線パターンは、前記信号ワイヤがボンディングされる信号パターンと、グラウンドパターンと、を含み、
前記導電性ステムの前記第1面と前記グラウンドパターンを電気的に接続するグラウンドワイヤをさらに有する光モジュール。 - 請求項6に記載された光モジュールであって、
表面にメタライズパターンを有し、前記導電性ステムの前記第1面に搭載され、前記メタライズパターンが前記導電性ステムに電気的に導通する誘電体ブロックをさらに有し、
前記グラウンドワイヤの一端は、前記メタライズパターンにボンディングされている光モジュール。 - 請求項7に記載された光モジュールであって、
前記熱電冷却器は、前記上面に導電膜を有し、
前記サブマウント基板は、前記導電膜の上に搭載されて、前記グラウンドパターンが前記導電膜に電気的に導通し、
前記第1面と前記導電膜を電気的に接続する他のワイヤをさらに有する光モジュール。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載された光モジュールであって、
前記導電性ステムの前記第1面は、前記実装領域の周囲に凸部を有し、前記凸部の上面が前記基準領域であり、前記凸部の周囲に前記基準領域よりも低い外周領域を含み、
前記凸部をガイドとして前記導電性ステムに取り付けられたレンズキャップをさらに有する光モジュール。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載された光モジュールであって、
前記光電素子は、前記第1面に平行に光を出射する端面発光レーザであり、
前記第1面に交差する方向に前記光を反射するミラーをさらに有する光モジュール。
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