(57)【要約】【課題】ＴＯパッケージ（１）が記載されている。【解決手段】ＴＯパッケージはヘッダ（２）を備え、ヘッダは、キャップ（３）の取着後、こうしてハーメチックに閉鎖されたＴＯパッケージの内壁を形成することになる上面（２１）と、下面（１４）と、オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域（３０）とを有し、ヘッダは、オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー（９）内に配置される信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を有している。その際、信号ピンには、プリント基板（１２）が実質的に同軸に取着されており、プリント基板は、フィードスルーに隣接する金属ブロック（１３）によりヘッダに、アースを提供すべく、機械的に結合されかつ電気的に接続されている。さらに、拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）を有する信号ピンを備え、拡径部は、ヘッダのベースと一平面内に位置しているか、またはパッケージ内に突入している。【選択図】図１
2020036008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＯパッケージ（１）であって、
前記ＴＯパッケージ（１）は、ヘッダ（２）を備え、
前記ヘッダ（２）は、
キャップ（３）の取着後、こうしてハーメチックに閉鎖された前記ＴＯパッケージ（１）の内壁を形成することになる上面（２１）と、
下面（１４）と、
前記ＴＯパッケージ（１）の内室内に設けられるオプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域（３０）と、
を有し、
前記ヘッダ（２）は、前記オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー（９）内に配置される少なくとも１つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を有し、前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、前記下面（１４）から突出し、
前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）には、プリント基板（１２）が実質的に同軸に取着されており、
前記プリント基板（１２）は、前記フィードスルー（９）に隣接する少なくとも１つの金属ブロック（１３）により前記ヘッダ（２）に、アースを提供すべく、機械的に結合されかつ電気的に接続されている、
ＴＯパッケージ（１）。
【請求項２】
前記金属ブロック（１３）は、金属からなるソリッドプレートとして形成されていることを特徴とする、
請求項１記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項３】
前記金属ブロック（１３）は、ブリッジとして形成されており、前記ブリッジは、前記フィードスルー（９）内に配置される前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）上に架け渡されて延在していることを特徴とする、
請求項１または２記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項４】
前記プリント基板（１２）は、フレキシブルプリント基板（１２）として形成されていることを特徴とする、
請求項１から３までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項５】
前記プリント基板（１２）には、前記金属ブロック（１３）の下方に、補強部（１１）が設けられていることを特徴とする、
請求項１から４までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項６】
前記プリント基板（１２）は、多層の基板として形成されており、信号導体路（１７ａ，１７ｂ）の下かつ／または信号導体路（１７ａ，１７ｂ）間に、アース導体（１６ａ，１６ｂ）が存在していることを特徴とする、
請求項１から５までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項７】
前記ＴＯパッケージ（１）は、それぞれ１つのフィードスルー（９）内に配置される少なくとも２つの、特に、まさに２つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を備えることを特徴とする、
請求項１から６までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項８】
前記組み付け領域（３０）は、少なくとも１つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を介して接点接続されているサブマウント（５）上に存在することを特徴とする、
請求項１から７までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項９】
前記サブマウント（５）は、前記ヘッダ（２）の台座（４）上に載置されていることを特徴とする、
請求項８記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項１０】
前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、前記オプトエレクトロニクス素子用のサブマウント（５）に隣接し、前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、偏心的に前記フィードスルー（９）内で前記サブマウント（５）に向かってずらされて配置されていることを特徴とする、
請求項１から９までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項１１】
前記フィードスルー（９）は、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料で満たされており、前記フィードスルー（９）の少なくとも一方の側には、前記フィードスルー（９）が、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる前記絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）で填充されていない領域が存在することを特徴とする、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項１２】
ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる前記絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）が存在していない前記領域に、前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）を有するかつ／または前記領域は、プラスチック、特にエポキシ樹脂で充塞されていることを特徴とする、
請求項１１記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項１３】
前記フィードスルー（９）は、６．０未満、好ましくは、５．０未満の相対誘電率εｒ（１８℃および５０Ｈｚのとき）を有するガラスからなる絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）で満たされていることを特徴とする、
請求項１から１２までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項１４】
前記プリント基板（１２）は、前記ＴＯパッケージ（１）の前記下面（１４）に隣接して肉厚化されて形成されており、特に前記プリント基板（１２）は、肉厚化された多層の領域を有することを特徴とする、
請求項１から１３までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）を提供するキットであって、フィードスルー（９）内に配置される少なくとも１つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を有する少なくとも１つのヘッダ（２）と、前記ヘッダ（２）をプリント基板（１２）に結合するために用いられる金属ブロック（１３）と、を備える、
キット。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）を組み立てる方法であって、まず、少なくとも１つの前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を前記プリント基板（１２）に接続し、続いて前記金属ブロック（１３）をヘッダ（２）およびプリント基板（１２）に、アース接続を提供すべく接続する、
方法。
【請求項１７】
波長あたり少なくとも１００ＧＢｉｔ／ｓのデータ伝送速度を有するデータ伝送用の装置であって、
請求項１から１４までの少なくとも１項記載のＴＯパッケージ（１）を少なくとも１つの備える、
データ伝送用の装置。
【請求項１８】
ＴＯパッケージ（１）、特に、請求項１から１７までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）であって、
前記ＴＯパッケージ（１）は、オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域（３０）を有するヘッダ（２）を備え、
前記ヘッダ（２）は、前記オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー（９）内に配置される少なくとも１つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を有し、
前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）を有し、前記拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）は、少なくとも一部区間、前記フィードスルー（９）内に配置されている、
ＴＯパッケージ（１）。
【請求項１９】
前記拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）は、前記ヘッダ（２）の、前記フィードスルー（９）に隣接するベース（３１）と実質的に一平面内に位置していることを特徴とする、
請求項１８記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２０】
前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、導電性の材料、特にろう（８）によりサブマウント（５）に接続されていることを特徴とする、
請求項１から１９までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２１】
前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、側壁、特に、前記拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）に隣接する突出部の前記側壁でもって前記サブマウント（５）に接続されていることを特徴とする、
請求項２０記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２２】
前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）は、前記オプトエレクトロニクス素子用の接続面を有し、前記接続面は、前記拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）の端面により形成されることを特徴とする、
請求項１８から２０までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２３】
前記フィードスルー（９）は、絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）、特にガラスおよび／またはガラスセラミックを含む絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）で填充されており、前記絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）は、前記拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）の周りにも延在していることを特徴とする、
請求項１から２２までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２４】
サブマウント（５）の少なくとも１つの導体路（６ａ，６ｂ）は、前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）に対して同軸に延在することを特徴とする、
請求項２３記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２５】
ＴＯパッケージ（１）、特に、請求項１から２４までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）であって、
前記ＴＯパッケージ（１）は、
オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域（３０）を有するヘッダ（２）と、
前記オプトエレクトロニクス素子用のサブマウント（５）と、
を備え、
前記ヘッダ（２）は、前記オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー（９）内に配置される少なくとも１つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を有し、
前記サブマウント（５）の、前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）に対して同軸に延在する導体路（６ａ，６ｂ）は、前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）の端面に接続、特にろう接されている、
ＴＯパッケージ（１）。
【請求項２６】
前記サブマウント（５）は、２つの導体路（６ａ，６ｂ）を有し、前記導体路（６ａ，６ｂ）は、２つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）に対して同軸に延在することを特徴とする、
請求項２３から２５までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２７】
ＴＯパッケージ（１）、特に、請求項２３から２６までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）であって、
前記ＴＯパッケージ（１）は、
オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域（３０）を有するヘッダ（２）と、
前記オプトエレクトロニクス素子用のサブマウント（５）と、
を備え、
前記ヘッダ（２）は、前記オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー（９）内に配置される少なくとも１つの信号ピン（７，７ａ，７ｂ）を有し、
前記サブマウント（５）は、端面に少なくとも、少なくとも１つの導体路（６ａ，６ｂ）の下方に、薄くされた領域を有し、薄くされた前記領域には、アース導体路（１６ａ，１６ｂ）が設けられている、
ＴＯパッケージ（１）。
【請求項２８】
前記サブマウント（５）は、少なくとも一部区間、前記信号ピン（７，７ａ，７ｂ）の拡径部（１９，１９ａ，１９ｂ）上を延在することを特徴とする、
請求項２３から２７までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項２９】
前記フィードスルー（９）は、前記ヘッダ（２）のベース（３１）の下方に段を有することを特徴とする、
請求項１から２８までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項３０】
前記フィードスルー（９）は、少なくとも一方の側に、誘電性の材料からなる蓋（３４）を有することを特徴とする、
請求項１から２９までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項３１】
前記フィードスルー（９）は、第１の絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）を有し、前記第１の絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）は、ガラスおよび／またはガラスセラミックを含み、前記ヘッダ（２）の前記ベース（３１）の、前記絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）に隣接する領域には、別の絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）が配置されており、前記別の絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）は、前記第１の絶縁材料（１８，１８ａ，１８ｂ）の相対誘電率より高い相対誘電率εｒ（１８℃および５０Ｈｚのとき）を有することを特徴とする、
請求項１から３０までのいずれか１項記載のＴＯパッケージ（１）。
【請求項３２】
請求項１から３１までのいずれか１項記載の少なくとも１つのＴＯパッケージ（１）を備える、波長あたり少なくとも１００ＧＢｉｔ／ｓのデータ伝送速度を有するデータ伝送用の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＯ（Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  Ｏｕｔｌｉｎｅ：トランジスタアウトライン）パッケージおよびＴＯパッケージを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス封止された信号ピンを備えるＴＯパッケージは、公知である。この種のＴＯパッケージは、通例、金属からなるヘッダを有し、ヘッダを通して少なくとも１つの信号ピンが案内されており、信号ピンは、ガラスフィードスルー内に嵌合している。信号ピンを介してオプトエレクトロニクス素子、特にレーザダイオードは接点接続され得る。この種のガラスフィードスルー、特に溶融ガラスフィードスルーを介して、高い耐熱性を有し、簡単にハーメチックに封止されるパッケージが提供される。
【０００３】
現在、１００Ｇのインターネット標準においてチャンネルあたり２５ＧＢｉｔ／ｓのデータ伝送速度が一般的である。次のインターネット標準である４００Ｇを達成するには、波長あたり約１００ＧＢｉｔ／ｓを達成すべく、データ伝送速度は、略倍増されなければならない。
【０００４】
このことは、同時に帯域幅および伝送周波数の倍増を要する。
【０００５】
ＴＯパッケージのガラスフィードスルーの領域は、空気とは異なる誘電率を有するガラスからなる絶縁材料に基づいて常に信号線路のインピーダンスに飛躍（不連続）が生じるため、問題である。この種のインピーダンス不連続は、例えばパッケージの下面における信号ピンの突出部により補償され得る。
【０００６】
実際の使用において知られるＴＯパッケージにおける欠点は、特にＴＯパッケージが２つの信号ピンを有しているときの、ピンの形状公差および位置公差についての小さい公差である。特にガラス封止されたピンは、フィードスルー内での位置公差、例えばピンの角度のずれを免れない。
【０００７】
これを補償することは、同時に１回のプロセスステップでピンがアース接続を提供するために接続されることが望まれる限り、困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これに対して本発明の根底にある課題は、従来技術の前述の欠点を軽減することである。特に本発明の課題は、より高いデータ伝送速度を可能にするより良好に組み立て可能なＴＯパッケージと、このようなＴＯパッケージの使用とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は、複数ある独立請求項の１項に記載のＴＯパッケージによりもはや解決される。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態および発展形は、従属請求項の対象、明細書および図面に看取可能である。
【００１１】
本発明は、ＴＯパッケージに関する。ＴＯパッケージは、ヘッダを備え、ヘッダは、キャップの取着後、こうしてハーメチックに閉鎖されたＴＯパッケージの内壁を形成することになる上面と、下面と、ＴＯパッケージの内室内に設けられるオプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域とを有している。
【００１２】
通例、組み立て終えたパッケージは、好ましくは金属からなるヘッダからなり、ヘッダ上には、好ましくは同じく金属からなり、窓を有するキャップが被着、特にろう接されている。
【００１３】
そのように形成される内室内には、オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域が提供される。
【００１４】
ＴＯパッケージは、ハーメチックに閉鎖されており、フィードスルー内に配置される少なくとも１つの信号ピンを備え、信号ピンは、下面から突出し、電子素子の接続に用いられる。
【００１５】
信号ピンを介して、特にレーザダイオードとして形成されているオプトエレクトロニクス素子は、駆動されるまたは読み出される。本発明は、特にオプトエレクトロニクス素子に関し、ＴＯパッケージは、２つの信号ピンを有し、信号ピンは、好ましくは、それぞれ１つのフィードスルー内に嵌合している。
【００１６】
高いデータ伝送速度と、これに伴う高い伝送周波数とに基づいて、とりわけフィードスルーを含む信号通路の一様なインピーダンスプロファイルが重要である。
【００１７】
本発明の一態様によれば、プリント基板は、信号ピンに実質的に同軸に取着されており、プリント基板は、フィードスルーに隣接する少なくとも１つの金属ブロックによりヘッダに、アースを提供すべく、機械的に結合され、かつ電気的に接続されている。
【００１８】
つまり、実際の使用において知られる大抵のＴＯパッケージとは異なり、プリント基板は、信号ピンに垂直に結合されているのではなく、信号ピンに対して同軸に配置されている。
【００１９】
さらに、ピンの代わりに、アース接続を提供すべく、金属ブロックが設けられており、金属ブロックは、角度、特に直角を提供し、こうしてプリント基板、特にプリント基板のアース導体路をヘッダの下面に機械的に結合し、かつ電気的に接続する。
【００２０】
機械的な結合や、電気的なアース接続の他に、金属ブロックにより、隣接する、フィードスルーから突出する信号ピンの遮蔽が提供される。
【００２１】
好ましくは、信号ピンは、金属ブロックを越えて張り出さない。
【００２２】
金属ブロックは、特にプレートとして形成されている。
【００２３】
好ましくは、金属ブロックは、０．１ｍｍ超、特に好ましくは、０．５ｍｍ超、かつ／または５ｍｍ未満、特に好ましくは、２ｍｍ未満の厚さを有している。
【００２４】
金属ブロックは、ヘッダの直径の大きな部分にわたって、特に、ヘッダの直径の少なくとも２０％にわたって、好ましくは、少なくとも５０％にわたって延在していてもよい。
【００２５】
遮蔽や、プリント基板のより安定な機械的な結合の他に、金属ブロックの使用により、さらに単数または複数の信号ピンのろう接が、アース接続の提供とは切り離される。
【００２６】
こうして、信号ピンの位置公差をより良好に補償することができ、続いてアース接続をプリント基板および／またはヘッダの下面への金属ブロックのろう接により行うことができ、金属ブロックの、好ましくはプレート形の構成に基づいて、形状公差および位置公差は、大した意味をなさない。
【００２７】
金属ブロックは、特に金属からなるソリッドプレートとして形成されている。
【００２８】
しかし、金属層が施された誘電性の材料の使用も可能である。
【００２９】
本発明の好ましい一実施の形態では、金属ブロックは、ブリッジとして形成されており、ブリッジは、フィードスルー内に配置される信号ピン上に架け渡されて延在している。特に、ブリッジは、２つのアーチを有し、アーチは、それぞれ１つの信号ピン上に架け渡されて延在している。こうして、ヘッダのベースから突出する信号ピンの最適な遮蔽を提供することができる。
【００３０】
しかし、本発明の代替的な一実施の形態では、単独の金属ブロックの代わりに複数の金属ブロックを使用し、金属ブロックのそれぞれが、縁部側で信号ピンに隣接することも可能である。
【００３１】
プリント基板は、好ましくは、フレキシブルプリント基板として形成されている。こうしてプリント基板は、電子モジュールに接続するために、例えば屈曲させること、例えば９０°曲げることが可能である。
【００３２】
本発明の一発展形では、金属プレートには、金属ブロックの下方に、補強部が設けられている。補強部は、組み立てられた状態で金属ブロックの下方に位置し、こうしてプリント基板を安定させる。こうしてフレキシブルプリント基板を良好な機械的な安定性を伴って金属ブロックに結合することが、特に簡単に可能である。
【００３３】
プリント基板は、好ましくは、多層の基板（マルチレイヤボード）として形成されており、信号導体路の下かつ／または信号導体路間に、アース導体が存在している。
【００３４】
好ましくは、ＴＯパッケージは、それぞれ１つのフィードスルー内に配置される少なくとも２つの、好ましくは、まさに２つの信号ピンを備えている。
【００３５】
組み付け領域は、好ましくは、少なくとも１つの信号ピン、好ましくは２つの信号ピンを介して接点接続されているサブマウント上に存在している。
【００３６】
サブマウントは、好ましくは、誘電性の材料、特にセラミック、特に酸化アルミニウムまたは亜硝酸アルミニウム、またはガラスまたはケイ素からなる。
【００３７】
好ましくは、サブマウントは、ヘッダの台座上に載置されている。台座は、例えばヘッダの残りの部分と１ピースに形成されていてもよいし、別体の部分としてヘッダに組み付けられてもよい。
【００３８】
特に、台座を有するヘッダは、金属からなる打ち抜き加工部品として形成されていてもよい。
【００３９】
好ましくは、ヘッダは、金属からなり、コーティング、特に金からなるコーティングが施されている。
【００４０】
本発明に係るＴＯパッケージの好ましい一構成では、信号ピンは、オプトエレクトロニクス素子用のサブマウントに隣接し、信号ピンは、偏心的にフィードスルー内でサブマウントに向かってずらされて配置されている。
【００４１】
本発明の一発展形によれば、信号ピンのフィードスルーは、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料で満たされており、フィードスルーの少なくとも一方の側には、フィードスルーが、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料で占拠されておらず、填充されていない領域が存在している。つまり、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料は、ヘッダの上面および／または下面から距離をおいている。
【００４２】
フィードスルーが部分的にしかガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料で満たされないことにより、こうして充填体積中の変動の影響を最小化することが可能であることが判った。
【００４３】
特にメニスカス形成、とりわけ、ヘッダの下面あるいは上面を越えるかつ／または信号ピンに沿ったメニスカス形成が、大幅に回避され得る。
【００４４】
前述の占拠されていない領域に、信号ピンは、拡径部を有していてもよい。拡径部は、特に鍔として形成されていてもよい。
【００４５】
これにより、より太い鍔が、前述の占拠されていない領域における比較的低い誘電率を少なくとも部分的に補償するので、インピーダンス整合が可能である。
【００４６】
さらに本発明の一実施の形態によれば、フィードスルーの、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料が存在していない領域が、プラスチック、特にエポキシ樹脂で充塞されている。
【００４７】
プロセス技術的には、例えば熱または光により硬化可能なプラスチックを用いた充塞が、プラスチックがフィードスルーから突出してしまう危険を招くことなく、より簡単に可能である。
【００４８】
６．０未満、好ましくは、５．０未満の低い相対誘電率εｒ（１８℃および５０Ｈｚのとき）を有するガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料が、好ましくは使用される。
【００４９】
別の一実施の形態によれば、より高い誘電率、特に、５．０〜８、好ましくは、６．５〜７の誘電率εｒを有するガラスまたはガラスセラミックが使用される。この種のガラスは、特に圧縮ガラスフィードスルー、つまり、ガラスが、熱により誘導される機械的な圧縮応力下にあるフィードスルーにとって好適である。
【００５０】
好ましくは、ガラスおよび／またはガラスセラミックで填充されていない領域内に任意選択的に設けられるプラスチックの誘電率は、ガラスの誘電率に整合されており、特にプラスチックの誘電率εｒは、ガラスからなる絶縁材料の誘電率の＋／−１．０に相当する。
【００５１】
本発明の一実施の形態によれば、プリント基板は、ＴＯパッケージの下面に隣接して肉厚化されて形成されていてもよい。
【００５２】
特に、プリント基板の肉厚化された領域は、多層の、特にリジッドプリント基板として形成されており、このプリント基板は、フレキシブルプリント基板に移行している。
【００５３】
肉厚化された多層の領域を介して、別の接続部、例えばモニタダイオード用の接続部が提供され得る。
【００５４】
さらに、肉厚化された領域は、同時に前述の補強部を形成することができる。
【００５５】
さらに本発明は、前述のＴＯパッケージを提供するキットに関する。
【００５６】
キットは、フィードスルー内に配置される少なくとも１つの信号ピンを有する少なくとも１つのヘッダと、ヘッダをプリント基板に結合するために用いられる金属ブロックと、を備えている。
【００５７】
金属ブロックは、納品状態で既にプリント基板に結合されていてもよいし、別体の部品として一緒に納品されてもよい。
【００５８】
本発明の別の一実施の形態によれば、金属ブロックは、ヘッダと１ピースに形成され、特に１ピースの打ち抜き加工部品として形成されている。
【００５９】
信号ピンのろう接と、アース接続の提供とを切り離したことで、信号ピンの位置公差を特に簡単に補償することができる。
【００６０】
これに応じて本発明は、前述のＴＯパッケージを組み立てる方法であって、まず、少なくとも１つの信号ピンをプリント基板に接続し、続いて金属ブロックをヘッダおよびプリント基板に、アース接続を提供すべく接続する、ＴＯパッケージを組み立てる方法にも関する。
【００６１】
さらに本発明は、ＴＯパッケージ、特に前述のように構成されていてもよいかつ／または以下に記載の特徴の他に前述のＴＯパッケージのさらなる個々の特徴を備えていてもよいＴＯパッケージに関する。
【００６２】
ＴＯパッケージは、オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域を有するヘッダを備えている。
【００６３】
さらにヘッダは、オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー内に配置される信号ピンを有している。フィードスルーは、特に、ガラスおよび／またはガラスセラミックを含む絶縁材料で填充されている。
【００６４】
前述のように、こうしてハーメチックに閉鎖された電子式のフィードスルーが提供される。
【００６５】
本発明によれば、信号ピンは、拡径部を有し、拡径部は、少なくとも一部区間、フィードスルー内に配置されている。
【００６６】
本発明の一実施の形態によれば、拡径部は、ヘッダの、フィードスルーに隣接するベースと実質的に一平面内に位置している。
【００６７】
このことは、例えば円柱状に形成されていてもよい拡径部が、実質的にヘッダのベースの高さで終端していることと解される。つまり、拡径部のパッケージ内側の端面は、ヘッダの隣接するベースと一平面上に位置している。
【００６８】
拡径部の高さに関してある程度の公差が可能であることは、自明である。こうして、本発明の意味で、＋／−０．５ｍｍ、好ましくは＋／−０．２ｍｍの高さのずれであれば、まだ一平面内に位置していると解される。
【００６９】
特に、最大で０．５ｍｍ、好ましくは、最大で０．２ｍｍ高く位置する拡径部は、製造技術的な利点を有している場合がある。それというのも、例えば拡径部をガラス封止前にホルダ内に嵌合させることが可能であるからである。
【００７０】
本発明の別の一実施の形態によれば、拡径部は、パッケージ内に張り出していてもよい。このことは、確かに、端面での接点接続を難しくしてしまう可能性がある。
【００７１】
しかし、重要なことは、以下で詳細に説明するように、拡径部によりヘッダのベースの領域における間隙幅が減じられるかつ／またはサブマウントの導体路がそもそも端面で拡径部に接続され得ることである。
【００７２】
本発明の好ましい一実施の形態によれば、信号ピンは、導電性の材料によりサブマウントあるいはサブマウントの導体路に接続されている。導電性の材料として、特にろうが使用される。代替的には、導電性のプラスチック、例えば導電性のエポキシ樹脂が使用されてもよい。
【００７３】
信号ピンは、導電性の物質により面状にサブマウントの導体路に接続されている。つまり、サブマウントを接点接続するのに、ボンディングワイヤは使用されない。
【００７４】
これにより、機械的に安定な結合が提供され、同時にインピーダンスにおける変動は低減される。
【００７５】
信号ピンの接点接続には、２つの好ましい実施の形態が考えられる。
【００７６】
本発明の第１の実施の形態によれば、信号ピンは、側壁でサブマウントに接続されている。
【００７７】
このために、特に信号ピンは、拡径部に隣接する突出部を有していてもよい。突出部は、側面で信号ピンに接続されている。こうして突出部は、ろう接ラグを形成する。
【００７８】
本発明の別の一実施の形態によれば、信号ピンは、端面で接点接続されている。本発明のこの実施の形態では、信号ピンは、好ましくは、拡径部で終端している。つまり、信号ピンは、縦断面図で見てＴ字形に形成されている。
【００７９】
好ましくは、少なくとも拡径部のパッケージ内側の端面は、平坦に形成されている。
【００８０】
ヘッダのベースは、キャップが設けられたＴＯパッケージであれば、ＴＯパッケージの内部に位置している。
【００８１】
オプトエレクトロニクス素子を組み付ける際、サブマウントをベース上に載置してもよい。
【００８２】
特にサブマウントは、ベースから横方向にＴＯパッケージ内へと延在する台座上に載置される。
【００８３】
ベースと実質的に面一の拡径部により、サブマウントが部分的に拡径部に乗り上げて位置することが可能となる。これにより、信号ピンの側方に位置するサブマウントと比較して、サブマウントの信号導体路と、信号ピンの接続領域との間の間隙の幅を減少させることができるかつ／または部品公差に基づく間隙幅のばらつきを低減させることができる。
【００８４】
使用するろうは、少なくでき、ろう接領域の抵抗値の分散は、減少する。
【００８５】
さらに、本構成により反射損失を改善することができる。
【００８６】
サブマウント、特にサブマウントの少なくとも１つの導体路は、特に拡径部の端面に直に隣接することができる。
【００８７】
さらに本発明は、ＴＯパッケージ、特に単数または複数の前述の特徴を備えるＴＯパッケージに関する。
【００８８】
ＴＯパッケージは、オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域を有するヘッダと、オプトエレクトロニクス素子用のサブマウントと、を備え、ヘッダは、オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー内に配置される少なくとも１つの信号ピンを有している。
【００８９】
信号ピンをオプトエレクトロニクス素子、特にサブマウントに接続すべく、本発明の一実施の形態によれば、信号ピンは、端面にオプトエレクトロニクス素子用の接続面を有し、接続面は、特に拡径部の端面により形成される。
【００９０】
つまり、発明によれば、信号ピンの端面、特に拡径部の端面は、サブマウント用の接続面として用いられる。
【００９１】
サブマウントの信号導体路は、特に信号ピンと同軸に方向付けられており、導体路は、その端部でもって垂直に信号ピンの端面上に載置されている。
【００９２】
こうしてサブマウントの、信号導体路として用いられる導体路と、信号ピンの接続面との間には、稜が存在し、稜内には、電気的な接続を提供すべく、ろうフィレットが設けられていることができる。
【００９３】
しかし、端面の接続ではなく、信号ピンが側面で接点接続されている別の実施の形態によれば、信号ピンは、拡径部からパッケージ内部へと延びる延長部を有していてもよい。この延長部には、側面でサブマウントの信号導体路が接続され得る。この場合、延長部は、ろう接ラグとして用いられる。
【００９４】
その際、同じくサブマウントの少なくとも１つの導体路は、信号ピンに対して同軸に延在している。
【００９５】
前述の第１の実施の形態によれば、同軸に延在する導体路は、信号ピンの端面に接続、特にろう接されていてもよい。
【００９６】
本発明の好ましい一実施の形態によれば、サブマウントは、２つの導体路を有し、導体路は、２つの信号ピンに対して同軸に延在している。
【００９７】
別の一態様によれば、本発明は、ＴＯパッケージ、特に単数または複数の前述の特徴を備えるＴＯパッケージに関する。
【００９８】
ＴＯパッケージは、オプトエレクトロニクス素子用の組み付け領域を有するヘッダと、オプトエレクトロニクス素子用のサブマウントと、を備え、ヘッダは、オプトエレクトロニクス素子の接続に用いられる、フィードスルー内に配置される少なくとも１つの信号ピンを有している。
【００９９】
本発明によれば、サブマウントは、端面に特に少なくとも、信号ピンに対して同軸に延在する少なくとも１つの導体路の下方に、薄くされた領域を有し、薄くされた領域には、アース導体路が設けられている。薄くされていない領域も、同じくアース導体路を有している。薄くされていない領域のアース導体路は、薄くされた領域のアース導体路に電気的に接続されている。
【０１００】
サブマウントは、特に多層のプリント基板として形成されており、サブマウントの上面は、信号導体路として用いられる少なくとも１つの導体路を提供し、サブマウントの下面は、アース導体路を有している。
【０１０１】
信号ピンに隣接する端面において、サブマウントは、本発明の前に規定した態様によれば、薄く形成されており、これによりアース導体路は、少なくとも１つの信号導体路に接近する。
【０１０２】
つまり、段がサブマウントの厚さ内に設けられており、サブマウントは、端面の領域において一部区間でより薄く形成されている。
【０１０３】
特にサブマウントの厚さは、薄くされた領域で、隣接する領域に対して少なくとも２０％減少している。
【０１０４】
薄くされた領域は、サブマウントの稜に設けられた切欠き、特に長方形の横断面を有する切欠きにより提供され得る。代替的には、Ｖ字形の切欠きが、例えば鋸刃により提供されてもよい。
【０１０５】
切欠きは、特に直方体形に構成されている場合、０．１〜０．３ｍｍの幅および／または高さであることができるかつ／またはサブマウントの稜の全長を占めていることができる。
【０１０６】
こうしてインピーダンスを簡単に低減できることが判った。
【０１０７】
本発明の別の一発展形によれば、フィードスルーは、ヘッダのベースの下方に段を有している。
【０１０８】
つまり、段により、フィードスルーの直径は、パッケージのベースに隣接して、フィードスルーの残りの領域に対して減少されている。
【０１０９】
特にフィードスルーの直径は、段の上では、段の下より少なくとも１０％小さくなっている。
【０１１０】
段と、これに伴って直径が減少されたフィードスルーの領域とにより、信号通路のキャパシタンスは、局所的に増大され得る。
【０１１１】
本発明の別の一実施の形態では、フィードスルーは、少なくとも一方の側に、誘電性の材料からなる蓋を有していてもよい。
【０１１２】
蓋は、特にガラス、セラミックおよび／またはガラスセラミックからなる穴付きディスクとして形成されていてもよい。この種の蓋により、製造時に信号ピンに沿って絶縁材料が引き上げられる現象は、軽減され得る。フィードスルー用の溶融ガラスの使用時、特にフィードスルー上方の信号ピンのガラスによる濡れは、大幅に回避され得る。
【０１１３】
本発明の別の一実施の形態では、絶縁材料として、ガラスおよび／またはガラスセラミックを含む第１の絶縁材料が使用され、ヘッダのベースの、絶縁材料に隣接する領域には、別の絶縁材料が配置されており、別の絶縁材料は、第１の絶縁材料の相対誘電率より高い相対誘電率εｒ（１８℃および５０Ｈｚのとき）を有している。
【０１１４】
つまり、本発明のこの実施の形態では、フィードスルーが、絶縁材料の誘電率がそれぞれ異なる２つの領域を有している。
【０１１５】
ヘッダのベースに隣接して、絶縁材料は、フィードスルーの残りの領域におけるより高い相対誘電率を有している。
【０１１６】
こうして局所的にフィードスルーのキャパシタンスは増大する。
【０１１７】
より高い相対誘電率を有する前述の別の絶縁材料は、好ましくは、第１の絶縁材料より高温で溶融するように形成されている。
【０１１８】
特に、前述の別の絶縁材料が前述の蓋を提供してもよい。
【０１１９】
本発明により、少なくとも１つの前述のＴＯパッケージを備える、波長あたり少なくとも１００ＧＢｉｔ／ｓのデータ伝送速度を有するデータ伝送用の装置が提供され得る。
【０１２０】
本発明の対象について、以下に実施例を参照しながら図１から図３０を基に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係るＴＯパッケージの一実施例の斜視図である（キャップなし）。
【図２】本発明に係るＴＯパッケージの一実施例の斜視図である（キャップなし）。
【図３】本発明に係るＴＯパッケージの一実施例の斜視図である（キャップなし）。
【図４】本発明に係るＴＯパッケージの一実施例の斜視図である（キャップなし）。
【図５】サブマウントなしのパッケージの内側の斜視図である。
【図６】一部を断面し、かつプリント基板の詳細を示す詳細図である。
【図７】ヘッダの下面の斜視図である。
【図８】ヘッダのフィードスルーの詳細断面図である。
【図９】図１から図８に示すパッケージの反射損失を従来技術において公知のＴＯパッケージと比較して示すグラフである。
【図１０】図１から図８に示すパッケージの挿入損失を従来技術において公知のＴＯパッケージと比較して示すグラフである。
【図１１】一方の側の縁部に拡大された直径を有するフィードスルーの断面図である。
【図１２】一方の側で信号ピンが拡径部を有するフィードスルーの断面図である。
【図１３】信号ピンの詳細図である。
【図１４】それぞれ異種のガラスを使用したときの、本発明に係るＴＯパッケージの反射損失を示すグラフである。
【図１５】フィードスルーが一部はガラスで、そして一部はプラスチックで満たされており、それぞれ異種のガラスおよびプラスチックを使用したときの、本発明に係るＴＯパッケージの反射損失を示すグラフである。
【図１６】ヘッダの一実施例の、信号ピンのフィードスルーおよびオプトエレクトロニクス素子用のサブマウントの領域における断面図である。
【図１７】キャップを備えるＴＯパッケージの斜視図である。
【図１８】オプトエレクトロニクス素子を装着したＴＯパッケージを示す図である。
【図１９】信号ピンが拡径部を有し、拡径部がヘッダのベースと一平面上に位置するＴＯパッケージの別の一実施の形態の概略断面図である。
【図２０】サブマウントを組み付けた図１９に示すパッケージを示す図である。
【図２１】ベースと一平面上に位置する拡径部を有する信号ピンを備えるＴＯパッケージの別の概略図である。
【図２２】サブマウントが装着され、信号ピンが拡径部を有するＴＯパッケージの斜視図である。
【図２３】サブマウントの端面の領域を示す図２２の詳細図である。
【図２４】サブマウント単体の斜視図である。
【図２５】図２２および図２３に示すＴＯパッケージ１の反射損失を、拡径部１９を有する信号ピン７を備えておらず、かつ薄くされた領域を有するサブマウント５を備えているＴＯパッケージ１と比較して示す２つのグラフである（薄くされた領域にアース導体路１６ａから１６ｄが設けられていることが重要であり、従来慣用の解決手段に対する相違点である）。
【図２６】フィードスルーが、より高い誘電率の蓋を有するＴＯパッケージの概略断面図である。
【図２７】フィードスルーが段を有するＴＯパッケージの概略断面図である。
【図２８】信号ピンが拡径部を有し、拡径部が部分的にのみフィードスルー内に配置されているＴＯパッケージの一実施の形態を示す図である。
【図２９】信号ピンが拡径部を有し、拡径部が部分的にのみフィードスルー内に配置されているＴＯパッケージの一実施の形態を示す図である。
【図３０】信号ピンが拡径部を有し、拡径部が部分的にのみフィードスルー内に配置されているＴＯパッケージの一実施の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２２】
図１は、本発明に係るＴＯパッケージ１の斜視図である。
【０１２３】
ＴＯパッケージ１は、ヘッダ２を備えている。ヘッダ２は、本実施例では、円形の横断面を有している。好ましくは、ヘッダ２は、金属から、特にコーティング、例えば金からなるコーティングが施された金属から、なっている。
【０１２４】
ヘッダ２は、本実施例では、２つの信号ピン７ａ，７ｂを有し、両信号ピン７ａ，７ｂは、フィードスルー９を介してヘッダ２を貫通するように案内されている。
【０１２５】
ヘッダ２は、上面２１を有し、上面２１は、キャップの取着後、こうしてハーメチックに閉鎖されたＴＯパッケージ１の内壁を形成する。
【０１２６】
信号ピン７ａ，７ｂは、ろう８により導体路６ａ，６ｂに接続されている。
【０１２７】
導体路６ａ，６ｂを介して、オプトエレクトロニクス素子、特にレーザダイオード（図示せず）が接点接続される。つまり、本発明のこの実施例では、レーザダイオードのために２つの信号導体通路が設けられている。
【０１２８】
導体路６ａ，６ｂは、サブマウント５上に存在し、サブマウント５自体は、ヘッダ２の上面２１から突出する台座４上に被着されている。
【０１２９】
好ましくは、台座４は、ヘッダと１ピースに形成されている。ヘッダ２と台座４とは、特に１ピースの打ち抜き加工部品として形成されていてもよい。
【０１３０】
本実施例では、台座４は、弓形の横断面を有している。しかし、台座４を異なって構成すること、例えば長方形の横断面を有して構成することも、同じく可能である。
【０１３１】
サブマウント５は、信号ピン７ａ，７ｂと同軸に方向付けられているので、レーザダイオードの下面は、装着状態でヘッダ２の上面２１に対して垂直に方向付けられている。
【０１３２】
サブマウント５は、好ましくは、セラミックからなっている。例えば酸化アルミニウムセラミックが使用可能である。好ましくは、サブマウント５は、亜硝酸アルミニウムセラミックからなっている。亜硝酸アルミニウムセラミックは、高い熱伝導性を有している。
【０１３３】
信号ピン７ａ，７ｂの他に、ＴＯパッケージ１は、本実施例では、少なくとも１つの別のピン１０を備えている。この別のピン１０は、例えばモニタダイオードを接続するために利用され得る。本発明の別の実施例がさらに別のピンを、例えば熱電冷却器（図示せず）を駆動するために有していてもよいことは、自明である。
【０１３４】
図２は、ＴＯパッケージ１の別の斜視図である。
【０１３５】
特に看取可能であるように、信号ピン７ａ，７ｂおよびピン１０は、ヘッダ２の上面から垂直に突出している。
【０１３６】
同じことは、サブマウント５を有する台座４にも当てはまる。
【０１３７】
信号ピン７ａ，７ｂは、同軸に導体路６ａ，６ｂに移行している。サブマウント５上に設けられた導体路６ａおよび６ｂは、向かい合うように延びているので、オプトエレクトロニクス素子は、直接、一方の導体路６ａ上に載置されることができ、ボンディングワイヤにより他方の導体路６ｂに接点接続され得る。
【０１３８】
図３は、ＴＯパッケージ１の別の斜視図であり、ＴＯパッケージの下面１４を示している。
【０１３９】
下面１４から突出している信号ピン７ａ，７ｂが看取可能である。
【０１４０】
信号ピン７ａ，７ｂは、プリント基板１２に接続されている。
【０１４１】
プリント基板１２は、本図では、部分的にのみ示してある。プリント基板１２は、例えばフレキシブルプリント基板として構成され、屈曲されて電子モジュールに接続されていてもよい（図示せず）。
【０１４２】
プリント基板１２の下面には、補強部１１が設けられている。補強部１１は、好ましくは、誘電性の材料、例えばプラスチックまたはセラミックからなっている。
【０１４３】
補強部１１により、例えばフレキシブルプリント基板１２も、ヘッダ２の下面１４に隣接するところでは堅固かつ安定に形成されていることが、達成される。
【０１４４】
ヘッダ２とプリント基板１２との間の安定な機械的な結合およびアース接続を提供すべく、金属ブロック１３が設けられており、金属ブロック１３は、一方では、プリント基板１２に、他方では、ヘッダ２の下面１４に接続、特にろう接されている。
【０１４５】
金属ブロック１３は、プリント基板１２を信号ピン７ａ，７ｂに対して同軸に配置することを可能にする角度をなしている。
【０１４６】
本実施例では、金属ブロック１３は、ブリッジとして形成されており、ブリッジは、それぞれ１つのアーチ１５ａ，１５ｂのところで信号ピン７ａ，７ｂに跨がっている。
【０１４７】
信号ピン７ａ，７ｂは、好ましくは、金属ブロック１３を越えて突出していない。
【０１４８】
金属ブロック１３は、アーチ１５ａ，１５ｂの領域でフィードスルー（９；図１および図８）の領域内まで突入していてもよい。
【０１４９】
金属ブロック１３により、信号ピン７ａ，７ｂは、フィードスルー外でも遮蔽されている。
【０１５０】
金属ブロック１３は、好ましくは、プレート形に形成されている。
【０１５１】
金属ブロック１３により、アース接続は、信号ピン７ａ，７ｂ間でも、信号ピン７ａ，７ｂの傍らでも可能となる。
【０１５２】
好ましくは、金属ブロック１３は、０．１ｍｍ超、特に好ましくは、０．５ｍｍ超、かつ／または５ｍｍ未満、特に好ましくは、２ｍｍ未満の厚さｄを有している。
【０１５３】
金属ブロック１３は、幅に関して、ヘッダ２の直径の大きな部分にわたって、特に、ヘッダ２の直径の少なくとも２０％にわたって、好ましくは、少なくとも５０％にわたって延在していてもよい。
【０１５４】
金属ブロック１３の高さｈは、好ましくは、フィードスルーの直径の少なくとも１．５倍に相当する。
【０１５５】
プリント基板１２の安定な機械的な結合の他に、金属ブロック１３は、同時に、プリント基板１２への信号ピン７ａ，７ｂの取着が、アース接続の提供とは切り離されているという利点を有している。
【０１５６】
こうして、例えばまず信号ピン７ａ，７ｂをプリント基板１２にろう接することができる。
【０１５７】
この時点では、それ以外にまだプリント基板１２に対する機械的な結合が存在していないため、形状公差および位置公差は、良好に補償することができる。
【０１５８】
次のステップで、アース接続を形成すべく、金属ブロック１３をヘッダ２および／またはプリント基板１２に接続することができる。
【０１５９】
さらに、プリント基板１２の、信号ピン７ａ，７ｂとは反対側に、別のピン１０が存在していることが看取可能である。別のピン１０は、同じくフィードスルー内に嵌合しており、本実施例では、モニタダイオードを接続するために用いられる。
【０１６０】
別のピン１０は、同時にプリント基板として用いられる補強部１１に接続されている。
【０１６１】
図４は、ＴＯパッケージの下面１４の別の斜視図である。
【０１６２】
信号ピン７ａ，７ｂが、ガラス１８ａ，１８ｂからなる絶縁材料内に埋設されていることが看取可能である。
【０１６３】
そのように形成されるフィードスルーを通して、信号ピン７ａ，７ｂは、下面１４から突出している。
【０１６４】
信号ピン７ａ，７ｂは、プリント基板１２の信号導体路１７ａ，１７ｂに同軸に接続されている。
【０１６５】
信号導体路１７ａ，１７ｂ間には、プリント基板１２上に、アース導体路１６ｂが存在している。アース導体路１６ａおよび１６ｃは、両サイドで信号導体路１７ａ，１７ｂに隣接している。こうして信号導体路１７ａ，１７ｂは、両側から遮蔽されている。
【０１６６】
図５は、ＴＯパッケージの内側を示しており、台座およびサブマウントは、省かれている。
【０１６７】
本図には、内側において、ガラス１８ａ，１８ｂからなる絶縁材料内に埋設された信号ピン７ａ，７ｂが、それぞれ１つの拡径部１９ａ，１９ｂを有することが看取可能である。これらの鍔形の拡径部１９ａ，１９ｂの領域には、ガラスからなる絶縁材料のない領域が形成されている。これに起因するインピーダンス不連続は、拡径部１９ａ，１９ｂにより少なくとも部分的に補償される。
【０１６８】
図６は、斜視断面図であり、プリント基板１２が多層のプリント基板として形成されていることが看取可能である。
【０１６９】
プリント基板１２は、上面に、図４に示す信号導体路１７ａ，１７ｂと、アース導体路１６ａから１６ｃと、を有している。
【０１７０】
アース導体路１６ａから１６ｃは、貫通接続部２０を介して、その下に位置するアース導体路１６ｄに接続されており、アース導体路１６ｄは、図４に示す信号導体路１７ａ，１７ｂの下にも延在しており、こうして信号導体路１７ａ，１７ｂを遮蔽している。
【０１７１】
そのように構成される多層プリント基板は、補強部１１上に載置され、アース導体路１６ａから１６ｃは、金属ブロック１３にろう接されている。
【０１７２】
つまり、補強部１１は、同時に、多層のプリント基板を形成する肉厚化された領域として形成されており、この多層のプリント基板を通して、下面からプリント基板１２までの貫通接続部が提供される。
【０１７３】
肉厚化された領域あるいは補強部１１により形成される多層のプリント基板は、リジッドプリント基板として形成されており、これに対してプリント基板１２は、好ましくは、単層のフレキシブルプリント基板として形成されている。
【０１７４】
こうして、補強部１１の下面には、例えばモニタダイオードを接続するために用いられる別のピン（１０；図３）が接続されていることができる。
【０１７５】
図７は、ＴＯパッケージの下面の別の斜視図である。
【０１７６】
本図では、金属ブロックが省かれている。下面１４から突出している信号ピン７ａ，７ｂが、ろう８によりプリント基板１２の信号導体路１７ａ，１７ｂに接続されていることが良好に看取可能である。
【０１７７】
図８は、１つのフィードスルー９の領域の詳細断面図である。
【０１７８】
このフィードスルー９内には、１つの信号ピン７が、ガラスからなる絶縁材料１８内に配置されている。
【０１７９】
このためにヘッダ２は、貫通穴２３を有している。
【０１８０】
しかし、フィードスルー９あるいは貫通穴２３は、部分的にしか、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料１８で充填されていないので、下面１４に隣接するところにも、上面２１に隣接するところにも、絶縁材料１８のない領域２２が存在し、この領域２２は、信号ピン７を取り巻いており、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料１８で充塞されていない。
【０１８１】
内側では、この充塞されていない領域２２内に、中空室２５が存在している。中空室２５の領域には、信号ピン７の拡径部１９が存在している。
【０１８２】
信号ピン７の拡径部１９により、インピーダンス不連続は、誘電率の変更に基づいて軽減される。
【０１８３】
外側では、充塞されていない領域２２が、プラスチックからなるシーリング材２４で充填されている。
【０１８４】
好ましくは、プラスチックからなるシーリング材２４の誘電率は、使用されるガラスからなる絶縁材料１８の誘電率に整合されている。
【０１８５】
特にプラスチックは、４．０＋／−２．５、特に好ましくは、＋／−１．５の誘電率εｒを有している。
【０１８６】
好ましくは、ガラスあるいはガラスセラミックからなる絶縁材料１８として、６．０未満、好ましくは、５．０未満の誘電率εｒ（１８℃および５０Ｈｚのとき）を有するガラスおよび／またはガラスセラミックが使用される。
【０１８７】
特に多孔質のガラス、特に３０％超の閉気孔率を有するガラスおよび／またはこの特性を有するガラスセラミックが使用され得る。
【０１８８】
信号ピン７の直径は、拡径部１９の領域外では、好ましくは、０．１〜０．５ｍｍ、特に好ましくは、０．２〜０．３ｍｍである。
【０１８９】
フィードスルー９は、好ましくは、フィードスルー９の容積の５０〜９０％、特に好ましくは、６０〜８０％が、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料１８で満たされている。
【０１９０】
拡径部１９は、好ましくは、隣接する信号ピン７の少なくとも１．２倍の直径、特に１．５倍〜２．５倍の直径を有している。
【０１９１】
拡径部１９は、本実施の形態では、０．０２〜０．２ｍｍ、好ましくは、０．０５〜０．１ｍｍの長さである。
【０１９２】
フィードスルー９の長さは、特に０．５〜２ｍｍ、好ましくは、０．８〜１．５ｍｍであることができる。
【０１９３】
図９には、従来技術において公知のＴＯパッケージの反射損失（細線）を本発明に係るＴＯパッケージの反射損失（太線）と比較してある。特に、約−１０ｄＢの反射損失が、約３０ＧＨｚの周波数から約５０ＧＨｚの周波数へシフトされたことが看取可能である。つまり、反射損失は、顕著に改善されている。
【０１９４】
図１０に対比して示した挿入損失にも同じことがいえる。２ｄＢの挿入損失は、３０ＧＨｚを僅かに超えたところに代わって、６０ＧＨｚに近いところで達成される。
【０１９５】
こうして、本発明により約２５ＧＨｚ高い帯域幅が提供可能である。
【０１９６】
図１１から図１３を参照しながら、フィードスルー９のインピーダンスプロファイルを整合させる別の手段について詳しく説明する。
【０１９７】
図１１は、ヘッダ２内に設けられているフィードスルー９の別の一実施例の概略断面図である。
【０１９８】
本実施例では、同じく信号ピン７が、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料１８内に埋設されている。フィードスルー９は、少なくとも一方の側に直径が拡大された領域２６を有している。
【０１９９】
直径が拡大された領域２６は、部分的に、ガラスおよび／またはガラスセラミックからなる絶縁材料１８で充塞されている。
【０２００】
直径が拡大された領域２６により、リザーバが提供され、リザーバ内では、ガラスからなる絶縁材料１８の体積変動が吸収され得る。
【０２０１】
しかし、その際、領域２６の直径が拡大されていることにより、充填高さは、僅かしか変化しない。
【０２０２】
領域２６内に存在する絶縁材料１８は、ディスクを形成し、ディスクに沿ってインピーダンスは、飛躍的に変化する。このことは、他方、その上方に存在する中空室に基づくインピーダンス不連続を軽減する。
【０２０３】
直径が拡大された領域は、好ましくは、隣接するフィードスルー９の少なくとも１．２倍の直径と、０．０５〜０．５ｍｍ、好ましくは、０．１〜０．３ｍｍの長さとを有している。
【０２０４】
図１２は、絶縁材料１８で充塞されていない領域２２内に信号ピン７が拡径部１９を有していることにより、どのようにインピーダンス整合も行われ得るかを示している。
【０２０５】
図１３は、信号ピン７の詳細図である。
【０２０６】
信号ピン７は、拡径されていない領域に、好ましくは、０．１〜０．５ｍｍ、特に好ましくは、０．２〜０．３ｍｍの直径ｄｉを有している。
【０２０７】
拡径部１９は、本実施例では、有段に、つまり、円柱状の区間として形成されている。
【０２０８】
しかし、拡径部１９は、別の形状を有していてもよい。特に前および／または後にチャンファを有していてもよい。こうして拡径部１９は、最大の直径ｄａに飛躍的に移行するのではなく、漸次移行する。このことは、漸次変化するインピーダンスプロファイルを生じさせる。
【０２０９】
拡径部１９は、好ましくは、直径ｄｉの少なくとも１．２倍に相当する直径ｄａ、特に好ましくは、直径ｄｉの１．５倍〜２．５倍の直径ｄａを有している。
【０２１０】
拡径部１９は、好ましくは、０．０２〜０．２ｍｍ、特に好ましくは、０．０５〜０．１ｍｍの長さｌｖを有している。
【０２１１】
拡径部１９に続く突出部の長さｌｕｅは、好ましくは、０．２〜０．５ｍｍである。
【０２１２】
図１４に示すグラフは、フィードスルーをそれぞれ異なる誘電率を有するガラスからなる絶縁材料でそれぞれ充塞したときの、本発明の一実施例の反射損失を示している。
【０２１３】
ガラスからなる絶縁材料の誘電率が低ければ低いほど、反射損失が改善されることが看取可能である。
【０２１４】
図１５は、絶縁材料としてそれぞれ異なるガラスを使用し、フィードスルーの、ガラスで占拠されていない領域のために、それぞれ異なる充填物を使用したときの、本発明に係るＴＯパッケージの反射損失を示している。
【０２１５】
充填物なしのとき（εｒ充填物＝１およびεｒガラス＝６．５）の反射損失が最も悪いことが看取可能である。
【０２１６】
最適な反射損失は、低い誘電率を有するガラスを使用し、それと同時に、ガラスの誘電率に整合された誘電率を有する充填物を使用したときに達成可能である。
【０２１７】
図１６を参照しながら、概略断面図を基に、どのように信号ピン７がインピーダンス整合のためにかつ／またはより薄いサブマウント５の使用のために偏心的にフィードスルー９内に設けられ得るかを説明する。
【０２１８】
本実施例では、ガラスまたはガラスセラミックからなる絶縁材料１８内に埋設される信号ピン７が設けられており、信号ピン７は、ろう８により、台座４上に載置されたサブマウント５に接続されている。
【０２１９】
フィードスルー９は、部分的にのみ、ガラスからなる絶縁材料１８で充塞されている。
【０２２０】
ガラスからなる絶縁材料１８に隣接して、前述の占拠されていない領域が、プラスチックからなるシーリング材２４で填充されている。
【０２２１】
信号ピン７が偏心的にフィードスルー９内に嵌合し、こうしてサブマウント５に向かって偏倚されていることが看取可能である。
【０２２２】
サブマウント５は、好ましくは、０．０５〜２ｍｍ、特に好ましくは、０．１〜０．２ｍｍの厚さを有している。サブマウントは、好ましくは、セラミック、特に酸化アルミニウムまたは亜硝酸アルミニウムからなる。
【０２２３】
フィードスルー９の中心軸線に対して、信号ピンの中心軸線は、好ましくは、０．０１〜０．１５ｍｍ、特に好ましくは、０．０２〜０．０８ｍｍの分だけ偏倚されている。
【０２２４】
サブマウント５は、フィードスルー９の領域内まで突入しているが、ろう８の流入を可能にすべく、信号ピン７から離間されている。
【０２２５】
信号ピン７とサブマウント５との間隔は、好ましくは、０．０５〜０．３ｍｍ、特に好ましくは、０．１〜０．２ｍｍである。
【０２２６】
図１７は、ＴＯパッケージ１を形成するキットを斜視図で示している。図１９および２０の実施例では、ガラス封止穴が部分的にガラスで填充されている（図示せず）。
【０２２７】
ＴＯパッケージ１は、ヘッダ２とキャップ３とからなり、キャップ３には、窓２７が設けられている。窓２７は、特にレンズとして形成されている。
【０２２８】
ヘッダ２には、少なくとも１つのオプトエレクトロニクスモジュール、例えばレーザダイオードまたはモニタダイオードが装着され得る。その後、キャップ３は、ヘッダ上に被着、例えばろう接または溶接される。
【０２２９】
金属ブロック１３と、補強部１１が設けられたプリント基板１２とは、キャップ３のろう接後に取着されてもよい。
【０２３０】
冒頭で説明したように、この場合、有利には、信号ピン７の結合が、アース接続の提供とは切り離されている。
【０２３１】
図１８は、概略図で、今やどのようにレーザダイオード２８がＴＯパッケージ１に装着されているかを示している。
【０２３２】
サブマウント５上には、組み付け領域３０が形成されている。
【０２３３】
本実施例において、レーザダイオード２８は、サブマウント５上に存在する導体路６ａ上に載置され、こうして信号ピン７ａに接続されている。
【０２３４】
信号ピン７ｂに接点接続されるように、レーザダイオード２８を導体路６ｂに接続するボンディングワイヤ２９が存在している。
【０２３５】
導体路６ａおよび６ｂは、直接対向しているので、ボンディングワイヤ２９の長さは、短く維持されることができ、特に０．５ｍｍ未満であることができる。
【０２３６】
図１９は、本発明の別の一態様によるＴＯパッケージ１の断面図である。
【０２３７】
本実施の形態では、ヘッダ２は、前述の実施変化態様同様、サブマウントの組み付けに用いられる台座４を有している。
【０２３８】
ＴＯパッケージ１は、ここでは図示しないプリント基板の側に金属ブロックを備えていることができる（１１；図３）。ただし、本発明は、前述の金属ブロック１１を備えていないＴＯパッケージ１にも関する。
【０２３９】
図１９に示す実施の形態によれば、フィードスルー９の絶縁材料１８内に埋設される信号ピン７の端面に拡径部１９が設けられている。
【０２４０】
拡径部１９は、ヘッダ２のベース３１と略一平面上にある。このことは、拡径部１９の端面が、隣接するベース３１と略同一の高さにあることと解される。
【０２４１】
図２０は、図１９に示すＴＯパッケージ１の概略断面図であり、ＴＯパッケージ１には、サブマウント５が装着されている。サブマウント５は、信号ピン７に対して同軸に方向付けられている。
【０２４２】
さらにサブマウント５は、拡径部１９の領域内に突入している。
【０２４３】
これにより、信号ピン７が、側面でサブマウント５に接続されるのではなく、拡径部１９の端面が、サブマウント５の導体路（図示せず）用の接続面として用いられることが可能となる。
【０２４４】
電気的な接続を提供すべく、ろう８は、ろうフィレットの形態で設けられている。つまり、ろうを介した接続は、サブマウント５の導体路６ａ，６ｂと、拡径部１９の端面と、により形成されているコーナ部に沿って行われる。
【０２４５】
ヘッダ２のベース３１と面一の拡径部１９により、接続面間の間隙幅は、最小化され得る。
【０２４６】
拡径部１９なしの信号ピン７と比較して、必要なろう８は、より少量であるので、とりわけ高周波数領域におけるろう接箇所の抵抗のばらつきは、低減され得る。
【０２４７】
図２１は、本発明の一実施の形態の別の断面図である。
【０２４８】
フィードスルー９の構成は、図１２に示す実施の形態に実質的に相当する。
【０２４９】
図１９および図２０に示す実施の形態とは異なり、信号ピン７は、延長部３２を有し、延長部３２は、拡径部１９を越えて突出している。
【０２５０】
拡径部１９は、隣接するヘッダ２のベース３１と実質的に一平面上に位置している。
【０２５１】
台座４上に組み付けられるサブマウント５は、一部区間、拡径部１９を越えて突出している。これにより、前述のように、電気的な接続の間隙幅は減少され得る。
【０２５２】
しかし、図１９および図２０に示す実施例とは異なり、サブマウント５は、信号ピン７の突出部３２の側面に接続されている。つまり、突出部３２は、サブマウント５をろう８により突出部３２の側面に接続することを可能にするろう接ラグを形成する。
【０２５３】
図１９から図２１を参照しながら説明する信号ピン７は、好ましくは、図１３の図示に応じて寸法設定されている。ただし、図１９および図２０に示す実施の形態では、突出部３２が存在していない。
【０２５４】
ここでは概略的に示してあるサブマウント５は、好ましくは、端面に、後続の図２２から図２４の図示に応じて段３５を有している。
【０２５５】
図２２は、本発明に係るＴＯパッケージ１の一実施の形態の斜視ワイヤフレーム図である。
【０２５６】
信号ピン７ａ，７ｂは、図１９および図２０に示す実施の形態に応じて、ヘッダ２のベース３１と一平面上に位置する拡径部１９を有しているように形成されている。
【０２５７】
サブマウント５の、信号ピン７ａ，７ｂに対して同軸に延びる導体路６ａ，６ｂは、信号ピン７ａ，７ｂ上に載置されており、こうして生じる稜は、ろう８によりろう接されており、ろう８は、フィレットを形成している。
【０２５８】
図２３に示す詳細図に看取可能であるように、サブマウント５は、端面に、信号ピン７ａ，７ｂへの電気的な接続部とは反対側に、薄くされた領域３３を有している。
【０２５９】
つまり、サブマウント５の端面は、少なくとも接続部の領域においてより薄くなっている。
【０２６０】
信号導体路１７ａ，１７ｂとは反対側に位置する、サブマウント５の下面に設けられたアース導体路１６ａから１６ｄは、こうして信号導体路として用いられる導体路６ａ，６ｂに接近し、これにより、高周波数領域におけるインピーダンスは、低減され得る。
【０２６１】
薄くされた領域３３は、例えばレーザミリングにより製作可能である。
【０２６２】
薄くされた領域３３は、端面にしか存在せず、好ましくは、最大でサブマウント５の厚さの分だけ奥にサブマウント５内へと入り込んでいるので、サブマウント５の機械的な安定性に対して言及に値するほどの悪影響が及ぼされることはない。
【０２６３】
詳細図には、さらに、ろう８の幅が拡径部１９の直径に略相当することが看取可能である。
【０２６４】
図２４は、サブマウント５単体の斜視図である。
【０２６５】
良好に看取可能であるのは、サブマウント５の端面に設けられた薄くされた領域３３である。薄くされた領域３３は、段を介して、サブマウント５の、その背後に位置する残りの領域に移行しており、残りの領域においてサブマウント５は、より厚く形成されている。サブマウント５には、薄くされた領域３３を含めて、その下面に、アース導体路がコーティングされている。アース導体路は、特に、下面の析出された金属コーティングとして形成されていることができる。
【０２６６】
薄くされた領域３３を有する図示のサブマウント５は、本発明のすべての実施の形態に、特に、信号ピン７が側面での接続用の突出部３２を有している図２１に示す変化態様にも使用可能である。
【０２６７】
図２５は、図２２および図２３に示す実施の形態に応じて、薄くされた端面の領域を有するサブマウント５と、拡径部１９を有する信号ピン７と、を備え、拡径部１９の端面が、サブマウント５の接続に用いられる、ＴＯパッケージの一実施例の反射損失（下側の細線）を示すグラフである。
【０２６８】
これに対比させて、上側の太線に、これらの両特徴を有していない、つまり、拡径部なしの信号ピンを備え、信号ピンの側面にサブマウントが接続されており、かつサブマウントが、薄くされた領域を有しない、ＴＯパッケージの反射損失を示してある。しかし、その他の点では、このＴＯパッケージは、同じに形成されている。
【０２６９】
反射損失、特に１０〜５０ＧＨｚの周波数領域の反射損失が明らかに改善され得ることが看取可能である。こうして、この周波数領域では、平均して約−１０ｄＢシフトされた反射損失が達成可能である。
【０２７０】
図２６は、フィードスルー９が誘電率のそれぞれ異なる２つの領域を有する、ＴＯパッケージ１の別の一実施例の概略断面図である。
【０２７１】
内側では、ベース３１に隣接してフィードスルー９内に、好ましくはセラミックまたはガラスセラミックから形成される蓋３４が装入されている。
【０２７２】
蓋３４は、信号ピン７が貫くように延在する穴付きディスクとして形成されており、ガラスまたはガラスセラミックからなる絶縁材料１８を止めている。
【０２７３】
同時に蓋３４は、隣接する絶縁材料１８より高い誘電率εｒを有している。
【０２７４】
こうして、キャパシタンスが高められた局所的な領域が生じる。
【０２７５】
本発明のこの実施の形態では、サブマウント（図示せず）を端面で信号ピン７に接続することが可能であり、信号ピン７は、本図では、ヘッダ２のベース３１と一平面で終端している。
【０２７６】
同じく、別の一実施の形態（図示せず）では、信号ピン７がＴＯパッケージ１内に突入し、側面でサブマウントに接続されていることも可能である。
【０２７７】
図２７は、フィードスルー９が、ベース３１の下方に配置された段３５を有する、ＴＯパッケージ１の別の一実施の形態の概略断面図である。
【０２７８】
段３５により、フィードスルー９は、ベース３１に隣接する上側の領域により小さな直径を有している。
【０２７９】
これにより一方では、信号通路のインピーダンスプロファイルを整合させるべく、局所的にフィードスルー９のキャパシタンスを高めることができる。同時に、フィードスルーの、局所的に減じられた穴直径は、フィードスルー９の、絶縁材料１８による充填レベルのより良好な精度に寄与し得る。
【０２８０】
図２８から図３０は、信号ピン７の拡径部１９が、部分的にのみフィードスルー９内に配置されている、ＴＯパッケージ１の別の一実施の形態を示している。
【０２８１】
図２８は、ＴＯパッケージ１の平面図である。ＴＯパッケージ１のヘッダ２は、台座４を有し、台座４上には、サブマウント５が配置されている。
【０２８２】
図２９は、側面図である。本図には、特にサブマウント５の導体路６ａ，６ｂが看取可能であり、導体路６ａ，６ｂを介してオプトエレクトロニクス素子（図示せず）は接点接続可能である。
【０２８３】
図３０は、図２９の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【０２８４】
信号ピン７は、拡径部１９で終端している。サブマウント５は、拡径部１９の端面に接続されている。インピーダンスに関して低いばらつきを有する機械的に安定な結合を提供すべく、サブマウント５を信号ピン７に接続するのに、面状の接点接続を提供するろうフィレット８が設けられている。
【０２８５】
拡径部１９は、本発明のこの実施の形態では、ヘッダ２のベースと面一に終端せず、張り出し、これによりパッケージ内に突入している。
【０２８６】
それにもかかわらず、フィードスルー９の端部における間隙幅を減少させる目的は、達成される。
【０２８７】
サブマウント５は、好ましくは、端面で、図２２から図２４に示す実施の形態に応じて薄くされている、つまり、段３５を有しているので、端面の領域における厚さは、より薄くなっている（図示せず）。
【０２８８】
本発明により、顕著に高いデータ伝送速度を可能にするＴＯパッケージ１を簡単に提供することができる。
【符号の説明】
【０２８９】
１  ＴＯパッケージ
２  ヘッダ
３  キャップ
４  台座
５  サブマウント
６ａ，６ｂ  サブマウントの導体路
７，７ａ，７ｂ  信号ピン
８  ろう／ろうフィレット
９  フィードスルー
１０  ピン
１１  補強部／肉厚化された領域
１２  プリント基板
１３  金属ブロック
１４  下面
１５ａ，１５ｂ  アーチ
１６ａ〜１６ｄ  アース導体路
１７ａ，１７ｂ  信号導体路
１８，１８ａ，１８ｂ  ガラスからなる絶縁材料
１９，１９ａ，１９ｂ  信号ピンの拡径部
２０  貫通接続部
２１  ヘッダの上面
２２  フィードスルーの、充填材料で充塞されていない領域
２３  ヘッダの貫通穴
２４  プラスチックからなるシーリング材
２５  中空室
２６  直径が拡大された領域
２７  窓
２８  レーザダイオード
２９  ボンディングワイヤ
３０  組み付け領域
３１  ベース
３２  突出部
３３  薄くされた領域
３４  蓋
３５  段
【図１】
2020036008.tif 000003
【図２】
2020036008.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020036008.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020036008.tif 000011
【図１０】
2020036008.tif 000012
【図１１】
2020036008.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2020036008.tif 000021
【図２０】
2020036008.tif 000022
【図２１】
2020036008.tif 000023
【図２２】
2020036008.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2020036008.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【外国語明細書】
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