(57)【要約】【課題】  限られた空間に配設できて熱交換能力に優れる熱電モジュール、及び、限られた空間に配設できて熱交換能力に優れる熱電モジュールを備えた光送信装置を提供する。【解決手段】  第１絶縁基板２１は、第１対向面２１ｃが設けられた基板本体部２１ａを有し、第１対向面２１ｃの反対側の面であって電極が形成された領域の反対側の面上に基板本体部２１ａと一体的に形成された凸部２１ｂを有し、凸部２１ｂには、熱電変換素子２４の冷却対象物が接続される接続部４２が形成され、冷却対象物により発生する熱を凸部２１ｂから熱電変換素子２４により第２絶縁基板２２に効率良く熱伝達される構成とした。【選択図】  図１
2011049534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１対向面を有する第１絶縁基板と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有する第２絶縁基板と、
前記第１対向面と前記第２対向面とにそれぞれ形成される複数の電極と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に設けられるとともに前記複数の電極により電気的に直列または並列に接続される複数の熱電変換素子とを備える熱電モジュールにおいて、
前記第１絶縁基板は、前記第１対向面が設けられた基板本体部と、前記第１対向面の前記電極が形成された反対側の面上に前記基板本体部と一体の凸部を有し、該凸部に前記熱電変換素子によって冷却される冷却対象物が設けられる接続部が形成され、前記冷却対象物は前記基板本体部に電気的に接続された複数の前記熱電変換素子によって冷却され、前記冷却対象物から生じる熱が前記基板本体部より大きい前記第２絶縁基板を介して放熱されることを特徴とする熱電モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の熱電モジュールにおいて、
前記第１絶縁基板に前記冷却対象物に対して通電を行う導通回路が埋設され、基板内部で導通回路を形成していることを特徴とする熱電モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の熱電モジュールにおいて、
前記導通回路は、前記第１対向面に対して水平に形成された水平導通回路と、垂直に形成された垂直導通回路を有することを特徴とする熱電モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱電モジュールにおいて、
前記第１絶縁基板は複数の層から成り、複数の層により連続した導通回路が形成され、前記光通信手段は前記導通回路に接続されていることを特徴とする熱電モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の熱電モジュールにおいて、
前記基板本体部または前記凸部に、温度測定素子が形成されていることを特徴とする熱電モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の熱電モジュールにおいて、
前記冷却対象物は、外部に光を発するレーザダイオード、該レーザダイオードから発せられた光を受光するフォトダイオードの少なくともいずれかであることを特徴とする熱電モジュール。
【請求項７】
請求項１に記載の熱電モジュールを備え、
更に、底部と該底部に対して取付けられるカバー部とを有し、前記熱電モジュールが前記底部に固定された状態で前記カバー部により密閉する保持部材と、
前記底部に挿通され、前記熱電変換素子に給電し、前記冷却対象物に対して電気的に接続するリード端子とを備えたことを特徴とする光送信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光送信装置において、
前記冷却対象物は、外部に光を発するレーザダイオード、該レーザダイオードから発せられた光を受光するフォトダイオードを有する光通信手段としたことを特徴とする光送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電変換素子を有する熱電モジュールおよび熱電モジュールを備えた光送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱電モジュールは、熱電変換素子（例えば、ペルチェ素子）を用いて装置の冷却を行うものであり、従来から種々のものが知られている。例えば、特許文献１に示される光送信装置用熱電モジュールは、第１の対向面（２１ａ）を有する第１絶縁基板（２１）と、第１の対向面に対向する第２の対向面（２２ｃ）を持つ第２絶縁基板（２２）と、第１の対向面と第２の対向面とにそれぞれ形成されている複数の電極（２３、２５）と、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に設けられ複数の電極が電気的に直列または並列に接続されている複数の熱電変換素子（２４）と、電極と外部電源とを電気的に接続する導通回路とを備える熱電モジュール（２）が開示されている。
【０００３】
特許文献１に示される熱電モジュールでは、第１絶縁基板はＬ字状を呈し、第１の対向面を持つ基板本体部（２１０）と、基板本体部に連続し基板本体部と交差する方向に延びる凸部（２１１）とを有し、凸部には、第１の対向面と交差する方向に延びる平面から成る固定面（２１ｂ）が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８２９８７号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１おいては、熱電変換素子（２４）は、レーザダイオード（４０）が固定された第２絶縁基板（２２）を吸熱（冷却）するとともに第１絶縁基板（２１）の基板本体部（２１０）側に放熱する構成となっている。更に、基板本体部（２１０）に放出された熱は、基板本体部（２１０）に連続して延びる凸部（２１１）の平面状の固定面（２１ｂ）を介して外部に放熱されるような構成になっている。しかしながら、第１絶縁基板（２１）がＬ字状を呈しているため、吸熱部位である複数の熱電変換素子と電気的接続が成される電極が設けられる第１の対向面（２１ａ）と放熱部位である固定面（２１ｂ）との距離が、ＩＣ用電極７１、７２を間に介在していることから、ＩＣ用電極７１、７２を設ける領域分だけ離れる。このため、熱電変換素子により発生した熱は放熱する固定面（２１ｂ）までの距離が遠くなって熱伝導が緩慢となる。また、第１の対向面（２１ａ）に比して、光送信装置の部品規格上、固定面（２１ｂ）の面積が制限されるものとなり、固定面の面積を大きくできない。その結果、固定面（２１ｂ）から十分な放熱ができなくなってしまう。第２絶縁基板側に設けられるレーザダイオード（４０）を動作させる場合には、レーザダイオードの温度を所定温度に精度よく保てないという不具合が発生し得る。
【０００６】
そこで、本発明は、熱交換能力に優れる熱電モジュール、および熱交換能力に優れる熱電モジュールを備えた光送信装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために講じた手段として、
第１対向面を有する第１絶縁基板と、前記第１対向面に対向する第２対向面を有する第２絶縁基板と、前記第１対向面と前記第２対向面とにそれぞれ形成される複数の電極と、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に設けられるとともに前記複数の電極により電気的に直列または並列に接続される複数の熱電変換素子とを備える熱電モジュールにおいて、前記第１絶縁基板は、前記第１対向面が設けられた基板本体部と、前記第１対向面の前記電極が形成された反対側の面上に前記基板本体部と一体の凸部を有し、該凸部に前記熱電変換素子によって冷却される冷却対象物が設けられる接続部が形成され、前記冷却対象物は前記基板本体部に電気的に接続された複数の前記熱電変換素子によって冷却され、前記冷却対象物から生じる熱が前記基板本体部より大きい前記第２絶縁基板を介して放熱される構成とした。
【０００８】
この場合、前記第１絶縁基板に前記冷却対象物に対して通電を行う導通回路が埋設され、基板内部で導通回路を形成していると良い。
【０００９】
前記導通回路は、前記第１対向面に対して水平に形成された水平導通回路と、垂直に形成された垂直導通回路を有すると良い。
【００１０】
また、前記基板本体部または前記凸部に、温度測定素子が形成されていると良い。
【００１１】
また、前記冷却対象物は、外部に光を発するレーザダイオード、該レーザダイオードから発せられた光を受光するフォトダイオードの少なくともいずれかであることが好ましい。
【００１２】
上記した熱電モジュールを備え、更に、底部と該底部に対して取付けられるカバー部とを有し、前記熱電モジュールが前記底部に固定された状態で前記カバー部により密閉する保持部材と、前記底部に挿通され、前記熱電変換素子に給電し、前記冷却対象物に対して電気的に接続するリード端子とを備えた構成とすると良い。
【００１３】
この場合、前記冷却対象物は、外部に光を発するレーザダイオード、該レーザダイオードから発せられた光を受光するフォトダイオードを有する光通信手段とすると良い。
【００１４】
また、前記第１絶縁基板は複数の層から成り、複数の層により連続した導通回路が形成され、前記光通信手段は前記導通回路に接続されていると良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１絶縁基板は、基板本体部と基板本体部と一体の凸部を有し、凸部に熱電変換素子によって冷却される冷却対象物が設けられる接続部が形成されているので、冷却対象物は基板本体部に電気的に接続された複数の前記熱電変換素子によって冷却され、冷却対象物から生じる熱が基板本体部より大きい第２絶縁基板を介して効率良く放熱される構成とすることができる。これは第１絶縁基板の熱電変換素子が設けられる第１対向面の領域より面積が大きい第２絶縁基板により放熱が行えるので、従来よりも短い距離且つ大きな接触面積で接するため熱電変換素子の放熱の応答性がよく、冷却対象物の冷却すなわち温度制御を精密に行うことができる。
【００１６】
この場合、第１絶縁基板に導通回路が埋設され、基板内部で導通回路を形成している構成とすれば、第１絶縁基板の第１対向面に露出しないようにすることができる。これにより、第１対向面における熱電変換素子の配設可能領域を広くすることができ、熱交換能力が優れた熱電モジュールとすることができる。
【００１７】
また、第１絶縁基板内に埋設して形成された水平導通回路と垂直導通回路を有する導通回路によって、第１絶縁基板上で電極間の電気的接続や冷却対象物の駆動が水平導通回路、垂直導通回路を介して行われる。このため、ワイヤボンディングが簡略化されるとともに、基板内部導通回路の電気的接続に関する信頼性が向上する。
【００１８】
また、基板内部で導通回路を第１対向面に水平に形成するとともに第１対向面に垂直に形成する構成とすれば、例えば、セラミックにより第１絶縁基板、第２絶縁基板を作る場合には、焼成工程で導通回路を同時に成形できるので、製造工程が簡略化され、コスト低減が図られる。
【００１９】
第１絶縁基板は複数の層から成り、複数の層により連続した導通回路が形成され、光通信手段は導通回路に接続されている構成とすれば、セラミックにより第１絶縁基板を作る場合には、焼成工程で複数の層から導通回路を上の層あるいは下の層から順番に成型する、或いは、複数の層から同時に成形することもできる。
【００２０】
更に、温度測定素子が、基板本体部または凸部に一体成形されている構成とすることで、温度測定素子からの信号をもとに熱電変換素子の駆動(例えば、電流および電圧制御)が精密に行える。このため、熱電変換素子の冷却対象物周りの冷却すなわち温度制御が精密に行われる。塗布、印刷等によって温度測定素子を第１絶縁基板の基板本体部上や凸部上に一体的に形成した後に、第１絶縁基板を焼成することにより設けることが可能となるため、製造工程が簡略化され、コスト低減が図られる。
【００２１】
また、冷却対象物は、レーザダイオードやフォトダイオードであれば、これらの冷却対象物の冷却すなわち温度制御を簡単な構成により精密に行うことができる。
【００２２】
また、熱電モジュールを備え、更に、底部とカバー部とを有し、熱電モジュールが固定されカバー部により密閉する保持部材と、底部に挿通され、熱電変換素子に給電し、冷却対象物に対して電気的に接続するリード端子とを備えた構成とすれば、第２絶縁基板が、保持部材の底部に固定され、カバー部により密閉されている構成としたことにより、第２絶縁基板と保持部材とが比較的短い距離で第２絶縁基板よりも大きな接触面積で接するため、底部を介して放熱が行えるので放熱性が従来よりも良くなり、冷却対象物が発熱する場合に冷却対象物の冷却すなわち温度制御を精密に行うことができる。このため、周波数変動や出力変動を抑えた従来よりも精度の高い光送信が可能となる。
【００２３】
この場合、冷却対象物は、レーザダイオードやフォトダイオードを有する光通信手段とすれば、レーザダイオードを駆動する場合、駆動により生じるレーザダイオードの発熱を熱電変換素子により効率良く第２絶縁基板から保持部材の底部を介して放熱することができる。このため、レーザダイオードの駆動時の周波数変動や出力変動が抑えられるので、その光を受光するフォトダードによる検出精度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１における熱電モジュールを模式的に表す説明図である。
【図２】実施例１の熱電モジュールを製造する場合の模式的な説明図である。
【図３】第１絶縁基板を２層で製造する場合の模式的な説明図である。
【図４】図３の構成にサーミスタを設けた場合の模式的な説明図である。
【図５】図１に示す第１絶縁基板の変形例での模式的な説明図である。
【図６】熱電モジュールを備えた光送信装置の模式的な説明図である。
【図７】熱電モジュールを備えた光送信装置の変形例での模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の熱電モジュール２および熱電モジュール２を備えた光送信装置１について、図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施例１）
図１に本発明の実施例１における熱電モジュール２を模式的に示している。図２では実施例１の熱電モジュール２を製造する場合の模式的に示す説明図を示し、図５では、熱電モジュール２が組み込まれた光送信装置１を模式的に示す。
【００２７】
図１に示すように、熱電モジュール２は、第１絶縁基板２１と、第２絶縁基板２２と、複数の熱電変換素子用電極（以下、電極と称す）２３、２５と、複数の熱電変換素子２４とを有する。
【００２８】
第１絶縁基板２１はアルミナ製であり、図１に示すように断面凸状を呈し、第１絶縁基板２１は、基板本体部２１ａと凸部２１ｂとを有する。基板本体部２１ａは長尺板状をなす。凸部２１ｂは基板本体部２１ａの長手方向の中央部に連続し、基板本体部２１ａと直交する方向（例えば、基板本体部２１ａの板厚方向）に延在する。基板本体部２１ａの下面には、複数のセグメントを有する熱電変換素子用電極（電極２３）が設けられる。電極２３は銅を用いており、基板本体部２１ａの下面にめっき処理にて形成されている。実施例１の熱電モジュール２における第１絶縁基板２１の下面２１cは、本発明の熱電モジュールにおける第１対向面に相当する。なお、電極２３および電極２５は銅に限定されるものではなく、ニッケル、銀、金等であっても良い。
【００２９】
一方、第２絶縁基板２２はアルミナより成り、第１絶縁基板２１より大きい長尺板状を呈する。第２絶縁基板２２の上面には、複数のセグメントを有する熱電変換素子用電極（電極２５）が形成されている。電極２５は電極２３と同じ材質の銅より成り、第２絶縁基板２２の上面にめっき処理にて形成されている。実施例１の熱電モジュール２における第２絶縁基板２２の上面２２ｃは、本発明の熱電モジュールにおける第２対向面に相当する。第１絶縁基板２１と第２絶縁基板２２とは、第１対向面２１ｃと第２対向面２２ｃとを所定間隔だけ離間させた状態で対向させている。第１対向面２１ｃと第２対向面２２ｃとの間には、複数の熱電変換素子２４が設けられている。熱電変換素子２４はペルチェ素子を用いている。熱電変換素子２４の図１に示す上方の第１表面は、電極２３に電気的に接続されていると共に、熱電変換素子２４の第２表面は電極２５に電気的に接続されている。各熱電変換素子２４は、電極２３、２５によって電気的に直列（または、並列）に接続されている。配列方向の両端に位置する２つの熱電変換素子２４に接続されている電極（例えば、一例として図１に示す左端の電極）２５０は、図５に示されるように光送信装置１に搭載される場合、それぞれ異なるボンディングワイヤ２６を介して、それぞれ異なるリード端子３２に電気的に接続されている。このボンディングワイヤ２６は、熱電モジュール２における導通回路を構成する。
【００３０】
実施例１の熱電モジュール２における熱電変換素子２４は、図６に示される構成において、リード端子３２のうち２端子（＋端子、−端子）から図示しない外部電源により通電されると、上方に位置する第１表面が降温して下方の第２表面が昇温する。このため、熱電変換素子２４は、後述する冷却対象物となる第１絶縁基板２１上の発光素子４０、受光素子４５を冷却することが可能である。第２表面で生じた熱は、第２絶縁基板２２および第２絶縁基板２２が面接触にて当接し、第２絶縁基板２２の面積より広い底部３１を介して外部に熱が放熱される構成となっている。
【００３１】
熱電モジュール２は、図６に示すように熱電変換素子２４からの熱を後述する光送信装置１の保持部材３の底部３１へ放熱する第２絶縁基板２２とこの底部３１とが、従来に比べて短い距離で大きな接触面積で接する構成となるため、放熱性が良くなり、発光素子４０、受光素子４６の冷却すなわち温度制御を精度良く行うことができるものとなる。
【００３２】
次に、上記した熱電モジュール２の製造方法を以下に説明する。
【００３３】
スラリー状のアルミナ混合材料を準備し、図２（ａ）に示すように断面略ト字状（凸状）の第１絶縁基板の中間成形品を型成形する。そして、図２（ｂ）に示すように第１絶縁基板の中間成形品を焼成した後に、マトリックス状になった複数の電極２３、および、図１に示す凸部２１ｂに形成される発光素子用電極４２、受光素子用電極４６等をめっき形成して、第１絶縁基板２１を得る。これと同様な方法により、スラリー状のアルミナ混合材料を準備し、第２絶縁基板の中間成形品を型成形する。そして、第２絶縁基板の中間成形品を焼成した後に電極２５をめっき形成して、第２絶縁基板２２を得る。次に、図２（ｃ）に示すように、第１絶縁基板２１上に形成されている電極２３と熱電変換素子２４の第１の表面との間にペースト状のはんだを挟み込み、熱電変換素子２４の第２の表面と第２絶縁基板２２上に形成されている電極２５との間にペースト状のはんだを挟み込み、第１絶縁基板２１の上面と第２絶縁基板２２の下面とにヒータプレート９０、９０を当ててはんだを溶融させ、はんだ付けによって図１に示すような熱電モジュール２を得る。
【００３４】
（実施例２）
次に、図３を参照して、第１絶縁基板２１を２層とした熱電モジュール２０２について説明する。なお、実施例２においては、第１絶縁基板２１と第２絶縁基板２２との一体化工程および第２絶縁基板の構成は、実施例１と同一であるため説明を省略し、実施例１と構成の異なる第１絶縁基板についてのみ説明する。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、スラリー状のアルミナ混合材料を準備し、断面略ト字状（凸状）の第１絶縁基板中間成形品２１９と平板状の第１絶縁基板中間成形品２２０とを別々に型成形する。その後、第１絶縁基板中間成形品２１９には、水平導通回路孔２１９ｄ、垂直導通回路孔２１９ｅ、水平導通回路孔溝２１９ｆが連続して穿設されると共に、下方に設けられる第１絶縁基板中間成形品２２０には、水平導通回路孔溝２１９ｆと重合する位置に水平導通回路孔溝２２０ｆが穿設される。連続した水平導通回路孔２１９ｄ、垂直導通回路孔２１９ｅ、水平導通回路孔溝２１９ｆ、水平導通回路孔溝２２０ｆに銅ペースト５１が充填された後、第１絶縁基板中間成形品２１９と第１絶縁基板中間成形品２２０とが位置決めされ２層にて積層された状態で焼成される。このとき、図３（ｂ）に示されるように、水平導通回路２２１ｄ、垂直導通回路２２１ｅが焼成によって同時に形成されるとともに、発光素子用電極２４２、受光素子用電極２４６、ボンディングワイヤ用電極２４３などが焼成時に同時に形成される。焼成後に第１対向面２２１ｃ側に電極２２３がめっき形成されて第１絶縁基板２２１が得られる。なお、実施例２において、電極２２３は銅を使用するが、銅に限定されるものではなく、ニッケル、銀、金、パラジウム等であってもよい。また、電極２３、２２３、２５はめっきに限定されるものではなく、ペースト塗布後に焼成や蒸着、スパッタ工法で形成しても良い。
【００３６】
実施例２においては、導通回路（図３（ｂ）では、２４２,２２１ｄ,２２１e,２４３）の一部（図３（a）の第１絶縁基板２１９における連続して導通する部分となる部位、即ち、２１９ｄ,２１９e,２１９ｆ,２１９e）が第１絶縁基板２２１内に形成されるので、第１対向面２２１ｃに露出せず、第１対向面２２１ｃにおける複数の熱電変換素子２４と電気的接続を成す領域（熱電変換素子２４の実装領域）が広くなり、熱交換能力が優れた熱電モジュール２０２とすることができる。また、焼成時に同時に形成された水平導通回路２２１ｄ、垂直導通回路２２１ｅによって、電極間の電気的接続あるいは電極とリード端子３２との電気的接続の一部が行われるため、ワイヤボンディング工程が簡略化されるとともに電気的接続部分の信頼性が向上する。
【００３７】
（実施例３）
次に、図４を参照して、熱電モジュール３０２について説明する。なお、図４に示す構成は、図３の構成にサーミスタ３４４を凸部３１９ｂに実装したものであり、第１絶縁基板と第２絶縁基板との一体化工程および第２絶縁基板の構成は、上記した実施例１と同一であるため説明を省略し、実施例１と異なる第１絶縁基板についてのみ説明する。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、スラリー状のアルミナ混合材料を準備し、断面略ト字状の第１絶縁基板中間成形品３１９と平板状の第１絶縁基板中間成形品３２０とを別々に型成形する。その後、第１絶縁基板中間成形品３１９には、水平導通回路孔３１９ｄ、垂直導通回路孔３１９ｅ、水平導通回路孔溝３１９ｆが穿設され、また、下方に設けられる第１絶縁基板中間成形品３２０には、水平導通回路孔溝３２０ｆが穿設される。連続する水平導通回路孔３１９ｄ、垂直導通回路孔３１９ｅ、水平導通回路孔溝３１９ｆ、水平導通回路孔溝３２０ｆに銅ペースト５１が充填され焼成される。
【００３９】
焼成後にサーミスタ３４４として機能するサーミスタ素子材料が凸部３１９ｂの上方に形成された水平な面に塗布ないし印刷された後、第１絶縁基板中間成形品３１９と第１絶縁基板中間成形品３２０とが積層されて焼成される。このとき、水平導通回路３２１ｄ、垂直導通回路３２１ｅが同時に連続して形成されるとともに、凸部の側面には発光素子用電極３４２、受光素子用電極３４６と、凸部３２１ｂより低位置の水平な面にボンディングワイヤ用電極３４３、サーミスタ３４４なども同時に形成される。焼成後に第１対向面３２１ｃ側に電極３２３がめっき形成されて第１絶縁基板３２１が得られる（図４（ｂ））。なお、ここでは電極３２３には銅を使用するが、銅に限定されるものではなく、ニッケル、銀、金などであっても良い。
【００４０】
図４（ｃ）は、サーミスタ３４５が凸部３２１ｂではなく基板本体部３２１ａの上面に形成された変形例であり、他の構成について図４（ｂ）と同様であるので説明を省略する。
【００４１】
実施例３においては、基板内部導通回路を第１対向面３２１ｃに水平に形成するとともに第１対向面３２１ｃに垂直に連続した状態で形成することで、アルミナである第１絶縁基板３２１の焼成工程で導通回路を同時に形成でき、製造工程が簡略化されてコスト低減が図られる。さらに、焼成後にサーミスタ３４４として機能するサーミスタ素子材料を基板本体部３２１ａ上または凸部３２１ｂ上に塗布ないし印刷した後に第１絶縁基板３２１を焼成するため、製造工程が簡略化されてコスト低減が図られる。
【００４２】
（変形例）
図５は別の変形例を示す。図５（ａ）は図１に示す熱電モジュール２を構成する第１絶縁基板２１の基板本体部２１ａを複数層（ここでは、一例として３層を有する基板本体部２１６〜２１８）とし、それぞれの層内２１６〜２１８に上記実施例と同様な方法により、水平導通回路、垂直導通回路とを有する導通回路４８,４９を形成し、第１絶縁基板２１の凸部２１ｂおよび基板本体部２１ａの最上面に接続部となる電極（例えば、発光素子用電極４２、受光素子用電極４６、発光素子用電極上に設けられる発光素子や受光素子用電極上に設けられる受光素子を電気的に駆動する電極パッド５１１,５１２等）を形成した構成とすることも可能である。
【００４３】
また、図５（ｂ）に示されるように、基板本体部２１aのみならず凸部２１ｂを２層にして（凸部２１ｂ１と２１ｂ２から成る）、それぞれの層内に水平導通回路と垂直導通回路を有する導通回路４８,４９を形成することも可能である。この場合、図５（ｂ）に示すように、凸部２１ｂ２が延在する垂直方向において一列に並ぶよう設けられた発光素子用電極４２、受光素子用電極４６に対して、それぞれ導通する一対の電極パッド５１３を図５（ｂ）の上視図である図５（ｃ）に示すように、コ字状となった導通回路４８,４９の先端部に設けることも可能である。電極パット５１３は上記したリード端子３２を介して発光素子用電極４２、受光素子用電極４６に設けられるレーザダイオードやフォトダイオードと言った光通信素子を駆動し、制御する構成とすることも可能である。
【００４４】
つぎに、図６を参照して、熱電モジュール２が中に組み込まれた光送信装置１について説明する。
【００４５】
光送信装置１は、熱電モジュール２に少なくとも光送信手段４を備え、ケーシングである保持部材３の中に設けている。この場合、光送信装置１は、光送信手段４により発せられた光を受信する光受信手段５を備えていることが好ましい。
【００４６】
保持部材３は、金属（例えば、ＳＵＳ等）から成る有底筒状のカバー部３０と、円板上をなす金属（例えば、鉄-ニッケル-コバルト合金、銅-タングステン合金、冷間圧延鋼板等）から成る底部３１とを有する。底部３１には、複数のリード端子３２がインサート成形により、底部３１に対して直交して挿通されている。各リード端子３２の下端部は、図示しない外部電源（＋端子、−端子）または電源を供給し、光送信装置１の送受信を制御する制御装置に電気的に接続される。底部３１とカバー部３０とは超音波等の溶着接合により一体化され、保持部材３の内部空間は真空状態で密閉されていると良い。この場合、リード端子３２は、円板状の底部３１にリード端子３２の数に相当する挿入孔がそれぞれ設けられ、各挿入孔にそれぞれリード端子３２を圧入し、その後、リード端子周辺のシール性を確保するため、リード端子３２と底部３１に形成された挿入孔との間に、溶解ガラスを充填し、シール性を確保するようにしても良い。
【００４７】
また、第２絶縁基板２２の下面２２ａは、はんだまたは熱伝導性接着剤（銀入りエポキシ樹脂接着剤等）２７によって、保持部材３の底部３１の内部底面３１ａに固定されている。
【００４８】
光送信手段４は、発光素子４０と、発光素子用電極４２と、発光素子用電極４２(図３（ｄ）では、２４２)と外部電源とを電気的に接続する導通回路（図３（ｂ）では、２２１ｄ,２２１e,２２１ｄ,２２１e）と、受光素子４５と、受光素子用電極４６と、受光素子用電極４６と外部電源とを電気的に接続する導通回路とを有する。
【００４９】
発光素子４０は、例えば、レーザダイオードを用いることができる。発光素子用電極４２は銅より成り、第１絶縁基板２１の凸部２１ｂにおける第１対向面２１ｃに対して垂直な凸状となった面の側面上にめっきにて形成されている。発光素子４０は、発光素子用電極４２に電気的に接続されている。発光素子用電極４２は、図６ではボンディングワイヤ２６を介して、１本のリード端子３２の上端部に電気的に接続されている。このボンディングワイヤ２６は、導通抵抗を抑えるため材質が金線あるいは金メッキ処理が施されており、導通回路を構成する。
【００５０】
受光素子４５は、例えば、フォトダイオードを用いることができる。受光素子４５は、発光素子４０が送信した光の一部を受けて、発光素子４０の動作をモニタするための素子である。受光素子用電極４６は銅より成り、第１絶縁基板２１の凸部２１ｂにおける第１対向面２１ｃに対して垂直な面上にめっきにて形成されている。受光素子４５は、受光素子用電極４６に電気的に接続されている。受光素子用電極４６は、図６ではボンディングワイヤ２６を介して、リード端子３２の上端部に電気的に接続されている。このボンディングワイヤ２６は、導通回路を構成する。
【００５１】
図５の如く、熱電モジュール２が組み込まれた光送信装置１においては、第２絶縁基板２２の第２対向面２２ｃと反対側の面２２ａが、保持部材３の底部３１の内部底面３１ａに固定されていて、第２絶縁基板２２と保持部材３の底部３１とが従来に比べ短い距離で大きな接触面積で接するため、熱電変換素子２４で発生した熱に対しての放熱性がよくなる。その結果、発光素子４０の冷却すなわち温度制御を精密に行うことができるため、周波数変動や出力変動しにくい、精度の向上した光送信が可能となる。
【００５２】
つぎに、図７を参照して、熱電モジュール３０２を内部に備えた光送信装置１１の変形例について説明する。
【００５３】
光送信装置１１は、熱電モジュール３０２と、保持部材３と、光送信手段４とを備える。
【００５４】
保持部材３は、ＳＵＳ等の金属から成る有底筒状のカバー部３０と、円板上をなす底部３１とを有する。底部３１には、複数のリード端子３２がインサート成形により直交方向に挿通されている。各リード端子３２の下端部は、図示しない外部電源（＋端子、−端子）または電源を供給する制御装置等に電気的に接続される。底部３１とカバー部３０とは互いに係合する係合部を持ち、超音波接合により一体化している。
【００５５】
また、第２絶縁基板３２２の下面３２２ａは、はんだまたは熱伝導性接着剤（銀入りエポキシ樹脂接着剤等）２７によって、保持部材３の底部３１の内部底面３１ａに接着されている。
【００５６】
光送信手段４は、発光素子４０と、発光素子用電極３４２と、発光素子用電極３４２と外部電源とを電気的に接続する導通回路と、受光素子４５と、受光素子用電極３４６と、受光素子用電極４６と外部電源とを電気的に接続する導通回路とを有する。
【００５７】
発光素子４０は、例えば、レーザダイオードからなる。発光素子用電極３４２は銅から成り、図４（ｂ）、（ｃ）に示されるように、第１絶縁基板３２１の凸部３２１ｂにおける第１対向面３２１ｃに垂直な面上に形成されている。発光素子４０は、発光素子用電極３４２に電気的に接続されている。発光素子用電極３４２は、発光素子用電極３４２、水平導通回路３２１ｄ、垂直導通回路３２１ｅ等を介し、更に、熱電モジュール３０２,３０３の外部へはボンディングワイヤ２６（図７（ａ）、（ｂ）参照）、を介して、図７（ｂ）に示すリード端子３２に電気的に接続されている。これらボンディングワイヤ２６、水平導通回路３２１ｄ、垂直導通回路３２１ｅが導通回路を構成する。
【００５８】
受光素子４５は、例えば、フォトダイオードからなる。受光素子４５は、発光素子４０が送信した光の一部を受けて、発光素子４０の動作をモニタするための素子である。受光素子用電極３４６は銅製であり、上記した発光素子用電極３４２と同様に、図４（ｂ），（ｃ）に示される第１絶縁基板３２１の凸部３２１ｂにおける第１対向面３２１ｃに垂直な面上に形成されている。受光素子４５は、受光素子用電極３４６に電気的に接続されている。受光素子用電極３４６は、水平導通回路３２１ｄ、垂直導通回路３２１ｅ等を介して、熱電モジュール３０２、３０３から外部へはボンディングワイヤ２６を介して、リード端子３２に電気的に接続されている。これらボンディングワイヤ２６、水平導通回路３２１ｄ、垂直導通回路３２１ｅが導通回路を構成する。
【００５９】
実施例３の熱電モジュール３０２が組み込まれた光送信装置１１においては、第２絶縁基板３２２の第２対向面３２２ｃと反対側の面３２２ａが、保持部材３の底部３１の内部底面３１ａに固定されていて、第２絶縁基板３２２と保持部材３の底部３１とが従来の構成に比べて短い距離で大きな接触面積で接するため、熱電変換素子３２４により発生した熱に対して放熱性がよく、発光素子４０の冷却すなわち温度制御を精密に行うことができる。このため、周波数変動や出力変動がし難い、精度の高い光送信が可能となる。さらに、第１絶縁基板３２１内に埋設された水平導通回路２２１ｄ、垂直導通回路２２１ｅによって、電極間の電気的接続あるいは電極とリード端子との電気的接続の一部が行われるため、ワイヤボンディング工程か簡略化されるとともに電気的接続部分の信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００６０】
１、１１・・・光送信装置
２、３０２・・・熱電モジュール
３・・・保持部材
４・・・光通信手段
２１、２２１、３２１・・・第１絶縁基板
２１ａ、２２１ａ、３２１ａ・・・基板本体部
２１ｂ、２２１ｂ、３２１ｂ・・・凸部
２１ｃ、２２１ｃ、３２１ｃ・・・第１対向面
２２、３２２・・・第２絶縁基板
２２ａ、３２２ａ・・・下面（反対側の面）
２２ｃ、３２２ｃ・・・第２対向面
２３、２２３、３２３・・・電極
２４・・・熱電変換素子
２５、３２５・・・電極
３１・・・底部
４０・・・発光素子（冷却対象物）
４２、２４２、３４２・・・発光素子用電極（接続部、光送信手段）
４５・・・受光素子（光送信手段）
４６、２４６、３４６・・・受光素子用電極（光送信手段）
２１９ｄ、２１９e、２１９ｆ、２１９e・・・接続部
２２１ｄ、３２１ｄ・・・水平導通回路
２２１ｅ、３２１ｅ・・・垂直導通回路
３４４、３４５・・・サーミスタ（温度測定素子）
【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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【図６】
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【図７】
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