(57)【要約】【課題】放熱効率を向上する。【解決手段】光モジュールは、内層に導体が配置され、端面において導体の一部が露出する基板と、基板の前記端面において露出する導体の一部に接合された光素子と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層に導体が配置され、端面において前記導体の一部が露出する基板と、
前記基板の前記端面において露出する前記導体の一部に接合された光素子と、
を有することを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記基板は、前記内層に複数の前記導体が前記基板の厚さ方向に沿って配置され、前記端面において各前記導体の一部が露出し、
前記光素子は、前記基板の前記端面において露出する各前記導体の一部に接合されることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記基板は、複数の前記導体の間に、熱伝導性部材を有することを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
少なくとも前記基板の前記端面を覆うカバー部材をさらに有し、
前記基板は、前記端面のうち前記光素子と重複しない領域に、露出する前記導体の一部に接続するめっき膜を有し、
前記カバー部材は、前記めっき膜に接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記基板は、表層に前記光素子の駆動回路が搭載され、前記内層に前記駆動回路に接続する配線が配置され、前記端面において前記配線の一部が露出しており、
前記光素子は、前記基板の前記端面において露出する前記配線の一部に電気的に接続されており、
前記カバー部材は、前記基板の、前記駆動回路が配置される前記表層をさらに覆い、熱伝導性部材を介して前記駆動回路に接触することを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記カバー部材は、前記駆動回路に接触している面とは反対側の面に、ヒートシンクを有することを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に搭載された光素子と光ファイバとの間に、光路変換を行うミラーを設けた光モジュールがある。しかしながら、光素子と光ファイバとの間にミラーが設けられる場合、光素子と光ファイバとの位置決めを正確に行うことが困難であり、結果として、光結合の精度が低下し、結合損が大きくなる場合がある。
【０００３】
これに対して、ミラーを設けることなく光素子と光ファイバとの光結合を行う光モジュールが検討されている。例えば、光ファイバの先端と対向する基板の端面に光素子をフリップチップ実装することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００７／０８８９５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、光モジュールでは、光伝送速度の高速化に伴って、光素子の発熱量が増加する傾向にある。光素子の発熱量が増加すると、光素子の性能が劣化する可能性がある。光素子が基板の端面にフリップチップ実装される従来技術では、光素子と基板の端面とがバンプを介して接合されるので、光素子と基板の端面との間の接触面積が確保されない。このため、光素子から発せられる熱が基板の端面側に効率的に吸収されない。結果として、従来技術では、光モジュールにおける放熱効率が損なわれる虞がある。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、放熱効率を向上することができる光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する光モジュールは、一つの態様において、内層に導体が配置され、端面において前記導体の一部が露出する基板と、前記基板の前記端面において露出する前記導体の一部に接合された光素子と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する光モジュールの一つの態様によれば、放熱効率を向上することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１に係る光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図３】図３は、実施例１における基板を端面側から見た場合の斜視図である。
【図４】図４は、実施例２に係る光モジュールの構成を示す模式断面図である。
【図５】図５は、実施例３に係る光モジュールの構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示する光モジュールの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。また、実施例において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１１】
［実施例１］
図１は、実施例１に係る光モジュール１の構成を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。図１及び図２に示す光モジュール１は、基板１０、光素子２０、カバー部材３０及び光ファイバ４０を有する。
【００１２】
基板１０は、例えばガラスエポキシ基板等のプリント配線基板であり、光モジュール１を構成する各種の部品を搭載する。基板１０の内層には、接地電極として機能する導体１１が配置されている。導体１１は、例えば熱伝導性の高い銅等の金属により形成されている。導体１１は、基板１０の表層に配置される各接地電極に接続される。そして、基板１０の端面１０ａにおいて、導体１１の一部が露出している。また、基板１０の表層には、光素子２０の駆動回路１２が搭載され、基板１０の内層には、駆動回路１２に接続する配線１３が配置されている。そして、基板１０の端面１０ａにおいて、配線１３の一部が露出している。なお、基板１０の端面１０ａにおいて露出する配線１３の一部に、ワイヤボンディング用のパッドが形成されてもよい。
【００１３】
光素子２０は、例えば、電気信号と光信号の相互変換を行うための光電変換素子であり、基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部に接合されている。例えば、光素子２０は、基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部にはんだ付けされる。これにより、光素子２０が、基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部に面接触状態で接合される。
【００１４】
ところで、光モジュール１では、光伝送速度の高速化に伴って、光素子２０の発熱量が増加する傾向にある。光素子２０の発熱量が増加すると、光素子２０の性能が劣化する可能性がある。
【００１５】
そこで、光モジュール１では、図２に示したように、基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部に光素子２０を接合している。これにより、光素子２０と基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部とが面接触状態で接合されるので、光素子２０と導体１１の一部との間の接触面積を確保することができる。このため、光素子２０から発せられる熱が導体１１に効率的に吸収される。結果として、光モジュール１における放熱効率を向上させることができる。
【００１６】
また、光素子２０は、基板１０の端面１０ａにおいて露出する配線１３の一部に電気的に接続されている。例えば、光素子２０は、基板１０の端面１０ａにおいて露出する配線１３の一部にボンディングワイヤ２０ａを介して接続される。これにより、駆動回路１２から出力される電気信号が、配線１３及びボンディングワイヤ２０ａを介して、光素子２０へ入力され、光素子２０によって光信号に変換され、光ファイバ４０へ出力される。また、電気信号を伝送する配線１３が基板１０の内層に配置されているため、配線１３における電気信号の反射や放射を低減することができる。
【００１７】
カバー部材３０は、アルミニウム等の金属材料により形成され、基板１０の端面１０ａ、基板１０の、駆動回路１２が配置される表層、及び基板１０の裏層を覆うように基板１０に取り付けられている。カバー部材３０には、光素子２０と光ファイバ４０とを光学的に結合する開口３０ａが設けられている。基板１０に対するカバー部材３０の取り付け態様については、後に詳述する。
【００１８】
光ファイバ４０は、先端が透光性のフェルール４１に収納された状態で、カバー部材３０に固定される。また、光ファイバ４０の先端の端面には、集光を行うレンズ４２が設けられている。光ファイバ４０は、例えば他の光伝送装置との間で光信号を伝送する。すなわち、光ファイバ４０は、光素子２０から出力される光信号を例えば他の光伝送装置等へ伝送する。また、光ファイバ４０は、例えば他の光伝送装置から送信された光信号を伝送し、光素子２０へ入力する。
【００１９】
以下、図２及び図３を参照して、基板１０に対するカバー部材３０の取り付け態様について、具体的に説明する。図３は、実施例１における基板１０を端面１０ａ側から見た場合の斜視図である。図３では、説明の便宜上、カバー部材３０が省略されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部に光素子２０が接合されている。また、基板１０の表層には、光素子２０の駆動回路１２が搭載されている。図３の例では、２つの光素子２０が導体１１の一部に接合され、２つの光素子２０にそれぞれ対応する２つの駆動回路１２が基板１０の表層に搭載されている。
【００２１】
基板１０は、図３に示すように、端面１０ａのうち光素子２０と重複しない領域に、端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部に接続するめっき膜１４を有する。そして、カバー部材３０は、めっき膜１４に接触するように基板１０に取り付けられる。図３の例では、基板１０の端面１０ａのうち、基板１０の幅方向に沿って２つの光素子２０を挟む領域に、めっき膜１４が形成されている。そして、カバー部材３０は、基板１０の端面１０ａのうち２つの光素子２０を挟む領域に形成されためっき膜１４に接触している。これにより、基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部とカバー部材３０との間の接触面積がめっき膜１４の表面積によって拡張される。このため、光素子２０から発せられ、導体１１に吸収された熱が、めっき膜１４によってカバー部材３０へ伝達され、カバー部材３０によって空気中に効率的に放出される。結果として、光モジュール１において、光素子２０から導体１１を経由してカバー部材３０に到達する経路の放熱効率を向上させることができる。
【００２２】
また、カバー部材３０は、図２に示すように、基板１０の、駆動回路１２が配置される表層を覆うように基板１０に取り付けられる。そして、カバー部材３０は、例えば熱伝導性シートや熱伝導性接合材等の熱伝導性部材１５を介して、駆動回路１２に接触している。これにより、駆動回路１２から発せられる熱が、熱伝導性部材１５によってカバー部材３０へ伝達され、カバー部材３０によって空気中に効率的に放出される。結果として、光モジュール１において、駆動回路１２から熱伝導性部材１５を経由してカバー部材３０に到達する経路の放熱効率を向上させることができる。
【００２３】
また、カバー部材３０は、駆動回路１２に接触している面とは反対側の面に、ヒートシンク３１を有する。これにより、駆動回路１２から熱伝導性部材１５によってカバー部材３０へ伝達される熱が、ヒートシンク３１によって空気中に効率的に放出される。結果として、光モジュール１において、駆動回路１２から熱伝導性部材１５を経由してカバー部材３０に到達する経路の放熱効率をより向上させることができる。
【００２４】
以上のように、本実施例に係る光モジュール１は、基板１０と、光素子２０とを有する。基板１０は、内層に導体１１が配置され、端面１０ａにおいて導体１１の一部が露出する。光素子２０は、基板１０の端面１０ａにおいて露出する導体１１の一部に接合される。この光モジュール１の構成により、光モジュール１における放熱効率を向上させることができる。
【００２５】
［実施例２］
実施例２に係る光モジュール１Ａは、主に、基板１０の内層に複数の導体１１を配置し、端面１０ａにおいて露出する各導体１１の一部に光素子２０を接合する点を除き、実施例１の光モジュール１と同様の構成を有する。したがって、実施例２では、上記実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いる共に、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
図４は、実施例２に係る光モジュール１Ａの構成を示す模式断面図である。図４は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図に相当する。なお、図４では、説明の便宜上、カバー部材３０及び光ファイバ４０等が省略されている。図４に示す光モジュール１Ａの基板１０の内層には、接地電極として機能する複数の導体１１が基板１０の厚さ方向に沿って配置されている。そして、基板１０の端面１０ａにおいて、各導体１１の一部が露出している。
【００２７】
光素子２０は、基板１０の端面１０ａにおいて露出する各導体１１の一部に接合されている。例えば、光素子２０は、基板１０の端面１０ａにおいて露出する各導体１１の一部にはんだ付けされる。これにより、光素子２０が、基板１０の端面１０ａにおいて露出する各導体１１の一部に面接触状態で接合される。
【００２８】
以上のように、本実施例に係る光モジュール１Ａにおいて、基板１０は、内層に基板１０の厚さ方向に沿って複数の導体１１が配置され、端面１０ａにおいて導体１１の一部が露出する。そして、光素子２０は、基板１０の端面１０ａにおいて露出する各導体１１の一部に接合される。この光モジュール１Ａの構成により、光素子２０から発せられる熱が複数の導体１１に効率的に吸収される。結果として、基板１０の内層において、スペースの制約上、厚さの厚い１つの導体１１を配置することが困難である場合でも、光モジュール１Ａにおける放熱効率を向上させることができる。
【００２９】
［実施例３］
実施例３に係る光モジュール１Ｂは、主に、複数の導体１１の間に熱伝導性部材を設ける点を除き、実施例２の光モジュール１Ａと同様の構成を有する。したがって、実施例３では、上記実施例２と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いる共に、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図５は、実施例３に係る光モジュール１Ｂの構成を示す模式断面図である。図５は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図に相当する。なお、図５では、説明の便宜上、カバー部材３０及び光ファイバ４０等が省略されている。図５に示す光モジュール１Ｂにおいて、基板１０は、複数の導体１１の間に、例えば熱伝導性樹脂等の熱伝導性部材１６を有する。
【００３１】
以上のように、本実施例に係る光モジュール１Ｂにおいて、基板１０は、複数の導体１１の間に、例えば熱伝導性樹脂等の熱伝導性部材１６を有する。この光モジュール１Ｂの構成により、光素子２０から発せられ、複数の導体１１に吸収される熱が熱伝導性部材１６によって複数の導体１１に均等に分散される。結果として、光モジュール１Ｂにおける放熱効率をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１、１Ａ、１Ｂ  光モジュール
１０  基板
１０ａ  端面
１１  導体
１２  駆動回路
１３  配線
１４  めっき膜
１５、１６  熱伝導性部材
２０  光素子
３０  カバー部材
３１  ヒートシンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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