(57)【要約】【課題】低コストで製造可能な光モジュールを提供する。【解決手段】金属ステム１０１には、貫通孔が設けられ、温度制御モジュール１０２が実装され、金属製の突出部１０８が一体成型される。リードピン１０７は、金属ステム１０１の貫通孔に挿設される貫通部１１５と、貫通部１１５の一端に連続して先端まで延びるインナリード部１１６とを含む。温度制御モジュール１０２は、インナリード部１１６と電気的に接続される半導体光変調素子１０６と熱的に接続される。突出部１０８は、インナリード部１１６と対峙する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が設けられた金属ステムと、
前記貫通孔に挿設される貫通部と、当該貫通部の一端に連続して先端まで延びるインナリード部とを含むリードピンと、
前記インナリード部と電気的に接続される半導体光変調素子と、
前記金属ステム上に実装され、前記半導体光変調素子と熱的に接続される温度制御モジュールと、
前記金属ステムに一体成型され、前記インナリード部と対峙する金属製の突出部とを備える
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記突出部は、前記インナリード部の外周面の一部と平行な曲面を有する
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】
前記曲面は、前記外周面と均一な間隔で設けられている
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】
前記間隔が、前記インナリード部の直径の１．５倍以下である
ことを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記温度制御モジュール上に実装される支持ブロックと、
前記支持ブロックの側面に実装される基板であって、前記半導体光変調素子が実装される誘電体基板と、
前記支持ブロックと前記金属ステムとを等電位にする第１のボンディングワイヤとをさらに備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第１のボンディングワイヤは、前記支持ブロックと前記突出部とを接続する
ことを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記誘電体基板に形成される信号線路と、
前記リードピンと前記信号線路の一端とを接続する第２のボンディングワイヤと、
前記信号線路の他端と前記半導体光変調素子とを接続する第３のボンディングワイヤとをさらに備える
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記信号線路は、前記誘電体基板の主面から側面にわたって形成されており、
前記第２のボンディングワイヤは、前記インナリード部の前記先端と、前記誘電体基板の前記側面に形成される前記信号線路の前記一端とを接続する
ことを特徴とする請求項７に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記金属ステムは、前記インナリード部の前記先端から前記貫通部へ向かう方向に凹む凹部を有し、
前記温度制御モジュールは、前記凹部に実装される
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項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、温度制御モジュールにより半導体光変調素子の温度制御を行う光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を伝送可能な光モジュールとして、温度制御モジュールにより半導体光変調素子の温度制御を行うＣＡＮ型パッケージを採用するものが種々提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の半導体光変調装置は、金属ステムと、金属ステムを貫通するリードピンと、金属ステム上に実装された第１の支持ブロック及び温度制御モジュールとを備える。同特許文献に記載の第１の支持ブロックの側面には第１の誘電体基板が実装され、第１の誘電体基板上には信号線路が形成される。また、同特許文献に記載の温度制御モジュール上には第２の支持ブロックが実装され、第２の支持ブロックの側面には第２の誘電体基板が実装される。この第２の誘電体基板には、信号導体が形成されるとともに、半導体光変調素子が実装される。この半導体光変調素子は、第１〜第３のボンディングワイヤ、信号線路及び信号導体を介してリードピンに接続される。
【０００４】
特許文献２に記載のＴＯ−ＣＡＮ（Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｏｕｔｌｉｎｅｄ  ＣＡＮ）型ＴＯＳＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂ−Ａｓｓｅｍｂｌｙ）モジュールは、気密封止用の誘電体によって信号リード線（リードピン）が固定された金属製のステム（金属ステム）と、ステム上に搭載された金属製のノーズ（第１の支持ブロック）及びペルチェ素子（温度制御モジュール）とを備える。同特許文献に記載のノーズの前面には中継線路基板（第１の誘電体基板）が固定され、中継線路基板の前面には中継線路（信号線路）が形成される。また、同特許文献に記載のペルチェ素子上にはキャリア（第２の支持ブロック）が載置され、キャリアの前面にはサブキャリア基板（第２の誘電体基板）が設けられる。このサブキャリア基板には、中継線路（信号導体）が形成されるとともに、光半導体光源素子（半導体光変調素子）が搭載される。この光半導体光源素子は、中継線路基板上の中継線路、サブキャリア基板上の中継線路及びボンディングワイヤを介して信号リード線に接続される。
【０００５】
このように、特許文献１に記載の半導体光変調装置と、特許文献２に記載のＴＯ−ＣＡＮ型ＴＯＳＡモジュールとのそれぞれに開示された従来の光モジュールは、上述のように、概ね対応付けられる構成要素を含む。以下では、特許文献１及び特許文献２のそれぞれに記載された従来の光モジュールにおいて対応する構成要素の総称として、特許文献１に記載の名称を用いる。
【０００６】
半導体光変調素子の多くは、動作時に発熱することで自身の温度が上昇し、その結果、発振波長などの特性が大きく変化する。温度上昇に伴う特性の変化を抑制するため、半導体光変調素子は、温度制御モジュールにより冷却される。温度制御モジュールからの放熱を効率良くするため、金属ステムの材料には、熱伝導率が一般的に高い物質である金属が採用されることが多い。
【０００７】
リードピンをステムに固定する誘電体には、温度が変化しても気密性を維持するために、金属ステムの材料たる金属と同程度の高い熱膨張係数のガラスが採用されることが多い。一般に熱膨張係数が高いガラスは、比誘電率も高い。
【０００８】
このように、リードピンが、ステムを貫通する部分において比誘電率の高いガラスで囲われると、その結果として、リードピンと半導体光変調素子との間のインピーダンス不整合が生じ易い。インピーダンス不整合に起因する多重反射、反射損失などが多くなると、１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を伝送することは事実上、困難又は不可能になる。
【０００９】
そこで、従来の光モジュールでは、リードピンと半導体光変調素子との間のインピーダンス整合を図るため、信号線路が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５１８８６２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０８９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の光モジュールでは、信号線路を設けてインピーダンス整合を図る結果、以下に説明する要因などにより製造コストが高くなるという問題がある。
【００１２】
一般的に、温度制御モジュールは、ある程度の高さ（厚さ）を有する。また、一般的な光モジュールでは、半導体光変調素子のパワーモニタに用いるＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）素子が実装されるので、そのための領域が必要となる。このような温度制御モジュールの高さ、ＰＤ素子の実装領域などのために、リードピンの貫通部から半導体光変調素子までの距離はある程度長くなる。そのため、信号線路が設けられる第１の支持ブロックの寸法も大きくなる。
【００１３】
寸法が大きい第１の支持ブロックを金属ステムと一体成型することは、実際には困難であり、第１の支持ブロックは金属ステムとは別の部品として作成されて、ろう付けなどにより金属ステムに取り付けられることが多い。第１の支持ブロックを金属ステムに取り付ける手間は、従来の光モジュールが高コストになる要因になっている。
【００１４】
従来の光モジュールでは、信号線路を第１の誘電体基板に形成するコスト、第１の誘電体基板を第１の支持ブロックに取り付けるコストが掛かる。これらも、従来の光モジュールが高コストになる要因になっている。
【００１５】
従来の光モジュールでは、１０Ｇｂｐｓ級の伝送速度を実現する信号線路が形成される第１の誘電体基板には、セラミック基板などの、比誘電率が比較的高い基板が採用されることが多い。このような第１の誘電体基板自体が高価な部材であるため、これも、従来の光モジュールが高コストになる要因になっている。
【００１６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、低コストで製造可能な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】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係る光モジュールは、
貫通孔が設けられた金属ステムと、
前記貫通孔に挿設される貫通部と、当該貫通部の一端に連続して先端まで延びるインナリード部とを含むリードピンと、
前記インナリード部と電気的に接続される半導体光変調素子と、
前記金属ステム上に実装され、前記半導体光変調素子と熱的に接続される温度制御モジュールと、
前記金属ステムに一体成型され、前記インナリード部と対峙する金属製の突出部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る光モジュールは、インナリード部と対向する金属製の突出部を備える。この突出部は、金属ステムに一体成型されるので、取り付けなどの手間を掛けずに容易に設けることができる。また、突出部は金属ステムと等電位となるので、突出部とインナリード部との間で、空気を誘電体とする容量成分が生じる。そのため、従来の信号線路、第１の誘電体基板及び第１の支持ブロックを備えなくても、突出部によってインピーダンス整合を図ることができる。従って、高周波信号を伝送可能な光モジュールを低コストで製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光モジュールの斜視図である。
【図２】Ｚ軸正方向から見た、インナリード部及び突出部の拡大図である。
【図３】間隔ＤＩＳと直径ＤＩＡとの比率を変更した場合の、リードピンを伝搬する信号の周波数と、インナリード部の反射特性との関係を示す図である。
【図４】間隔ＤＩＳと直径ＤＩＡとの比率を変更した場合の、リードピンを伝搬する信号の周波数と、インナリード部の通過特性との関係を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る光モジュール及び従来の光モジュールにおける、リードピンを伝搬する信号の周波数と、インナリード部の反射特性との関係を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る光モジュール及び従来の光モジュールにおける、リードピンを伝搬する信号の周波数と、インナリード部の通過特性との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る光モジュールの斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る光モジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。
【００２１】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る光モジュールは、高周波電気信号を光信号に変換するモジュールであって、例えばＣＡＮ型パッケージに適用される。
【００２２】
本実施の形態に係る光モジュール１００は、図１の斜視図に示すように、概ね円柱状の金属ステム１０１と、金属ステム１０１上に実装される温度制御モジュール１０２と、温度制御モジュール１０２上に実装される概ね直方体状の支持ブロック１０３と、支持ブロック１０３の側面に実装される誘電体基板１０４と、誘電体基板１０４上に形成される信号線路１０５と、誘電体基板１０４上に実装される半導体光変調素子１０６と、金属ステム１０１に挿設されるリードピン１０７と、金属ステム１０１に一体成型されてＺ軸正方向に突き出す突出部１０８とを備える。
【００２３】
さらに、光モジュール１００は、支持ブロック１０３と突出部１０８とを電気的に接続する第１のボンディングワイヤ１０９と、リードピン１０７と信号線路１０５の一端とを接続する第２のボンディングワイヤ１１０と、信号線路１０５の他端と半導体光変調素子１０６とを接続する第３のボンディングワイヤ１１１とを備える。
【００２４】
ここで、Ｚ軸正方向とは、同図に示すように、リードピン１０７が金属ステム１０１を貫通して先端へ向かう方向である。また、Ｚ軸正方向から見て、右方がＸ軸正方向であり、上方がＹ軸正方向である。これらの方向は、説明のために用いるのであって、本出願に係る発明を限定する趣旨ではない。
【００２５】
金属ステム１０１は、銅、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属製の部材であって、その厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通する貫通孔を有する。なお、金属ステム１０１の材料は、金メッキ、ニッケルメッキなどが表面に施されたものであってもよい。
【００２６】
温度制御モジュール１０２は、半導体光変調素子１０６の温度を制御するためのモジュールである。温度制御モジュール１０２は、例えば、熱を受ける吸熱部１１２、熱を放出する放熱部１１３、吸熱部１１２と放熱部１１３との間に挟まれるペルチェ素子１１４などから構成される。
【００２７】
吸熱部１１２と放熱部１１３は、それぞれ、例えば金属製の平板状の部材であって、一方の主面でペルチェ素子１１４を挟持し、他方の主面で吸熱又は放熱する。放熱部１１３の他方の主面（放熱面）は、金属ステム１０１のＺ軸正方向を向く面のうち、Ｚ軸正方向から見て貫通孔と重なり合わない箇所に取り付けられている。
【００２８】
支持ブロック１０３は、銅、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属、セラミック、樹脂などの絶縁体に金属が被覆されたものなど、熱及び電気を良く伝達する材料を用いて作られる。支持ブロック１０３は、その一面がＹ軸正方向を向くように、吸熱部１１２の他方の主面（吸熱面）に取り付けられる。
【００２９】
誘電体基板１０４は、アルミナなどのセラミック、エポキシなどの樹脂など、熱を良く伝達する誘電体を材料として作られる基板である。誘電体基板１０４は、支持ブロック１０３のＹ軸正方向を向く面に取り付けられ、Ｙ軸正方向を向く主面を有する。
【００３０】
信号線路１０５は、信号を伝達するための配線であって、誘電体基板１０４のＹ軸正方向を向く主面に形成される。
【００３１】
半導体光変調素子１０６は、電気信号を取得すると、その電気信号に応じて動作することによって、半導体レーザなどの光源（図示せず）からの光を変調する。半導体光変調素子１０６は、誘電体基板１０４の一主面のうち、信号線路１０５とは異なる箇所に実装される。
【００３２】
ここで、半導体光変調素子１０６は、例えば、ＩｎＧａＡｓＰ系量子井戸吸収層を用いた電界吸収型光変調器と分布帰還型レーザダイオードとをモノリシックに集積した変調器集積型レーザ（ＥＡＭ−ＬＤ）であってもよく、ＬｉＮｂＯ３マッハツェンダ型光変調器であってもよい。このような半導体光変調素子１０６は、動作時に熱を発する。半導体光変調素子１０６が発する熱は、熱を良く伝達する熱伝導性の誘電体基板１０４及び支持ブロック１０３を介して、温度制御モジュール１０２の吸熱部１１２へ伝達される。すなわち、半導体光変調素子１０６と温度制御モジュール１０２の吸熱部１１２とは、熱的に接続されている。
【００３３】
温度制御モジュール１０２は、吸熱部１１２が受けた熱を、ペルチェ素子１１４を介して放熱部１１３へ伝達し、放熱部１１３から金属ステム１０１へ放出する。金属ステム１０１が放熱部１１３から受けた熱は、金属ステム１０１の内部を伝達して、金属ステム１０１のＺ軸負方向を向く面から放出される。このようにして、半導体光変調素子１０６は、温度制御モジュール１０２によって、その温度が制御される。これにより、例えば１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号に応じて、安定した動作を継続することが可能になる。
【００３４】
リードピン１０７は、Ｚ軸に沿って設けられる線状の部材であって、電気信号が伝搬する線路である。リードピン１０７は、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属を材料として作られてよく、金メッキ、ニッケルメッキなどが表面に施されたものであってもよい。
【００３５】
リードピン１０７は、同図に示すように、貫通部１１５とインナリード部１１６とを含む。貫通部１１５は、金属ステム１０１の貫通孔に挿設された部分であって、金属ステム１０１の貫通孔を気密に塞ぐガラス材１１７によって金属ステム１０１に固定されている。インナリード部１１６は、貫通部１１５のＺ軸正方向の端に連続して先端まで延びる部分である。
【００３６】
突出部１０８は、金属ステム１０１に一体成型される金属製のブロックである。突出部１０８は、金属ステム１０１のＺ軸正方向を向く面からＺ軸正方向に突き出して設けられており、これによって、インナリード部１１６と対峙している。詳細には、突出部１０８は、インナリード部１１６の少なくとも一部と対峙する曲面１１８を有する。
【００３７】
ここで、一般的に、インナリード部１１６のインダクタンス成分を抑制するとともに、リードピン１０７の特性インピーダンスを例えば一般的な標準値である５０Ωに近付けるように調整される。これにより、リードピン１０７を伝搬する電気信号の反射を抑制し、かつ、広い通過帯域を確保することができる。その結果、例えば１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を伝送可能な光モジュールの実現が可能になる。
【００３８】
インナリード部１１６の長さは、インナリード部１１６固有のインダクタンス成分に関連し、長いほど寄生のインダクタンス成分が大きくなる傾向がある。そのため、インナリード部１１６のインダクタンス成分を抑制する観点から、インナリード部１１６の長さは短い方が望ましい。
【００３９】
インナリード部１１６の特性インピーダンスは、インダクタンス成分の他に、突出部１０８とインナリード部１１６とで生じる容量成分などで定まる。そして、この容量成分は、突出部１０８の曲面１１８とインナリード部１１６の外周面とが対峙する面積Ｓ及びそれらの面の間隔ＤＩＳなどに応じて定まる。特性インピーダンスを標準値に近付けるという観点から、一般的に、対峙する面積Ｓは広く、かつ、間隔ＤＩＳは短い方が望ましい。
【００４０】
対峙する面積Ｓを広くするため、本実施の形態に係る突出部１０８の曲面１１８は、Ｚ軸正方向から見た拡大図である図２に示すように、インナリード部１１６の外周面に対して、平行に、かつ、均一な間隔ＤＩＳで設けられる。同図に示すように、Ｚ軸正方向から見て、インナリード部１１６は通常、円形であるので、間隔ＤＩＳが均一な曲面１１８は、円形又は円弧状となる。
【００４１】
突出部１０８の形状は、第２のボンディングワイヤ１１０を配設するための領域を確保できるように定められる。また、第２のボンディングワイヤ１１０のインダクタンス成分を抑制するために、インナリード部１１６は、温度制御モジュール１０２及び支持ブロック１０３に近い方が望ましい。このような観点から望ましい突出部１０８の形状の一例として、本実施の形態に係る突出部１０８は、図２に示すように、Ｚ軸正方向から見て、Ｘ軸負方向からＹ軸負方向までを含む半円状（同心の二重の半円とそれぞれの端部を直線で接続した形状）をなす。従って、本実施の形態に係る曲面１１８は、同図に示すように、Ｚ軸正方向から見て、Ｘ軸負方向からＹ軸負方向までを含む半円をなす。
【００４２】
ここで、図３は、間隔ＤＩＳとインナリード部１１６の直径ＤＩＡ（図２参照）との比率を変更した場合の、リードピン１０７を伝搬する信号の周波数と、貫通部１１５から見たインナリード部１１６の反射特性との関係を示す。図４は、間隔ＤＩＳと直径ＤＩＡとの比率を変更した場合の、リードピン１０７を伝搬する信号の周波数と、貫通部１１５から見たインナリード部１１６の通過特性との関係を示す。
【００４３】
図３及び図４では、本実施の形態に係る光モジュール（間隔ＤＩＳが直径ＤＩＡの１．２倍）での反射特性又は通過特性を実線１１９，１２０で示す。間隔ＤＩＳが直径ＤＩＡの１．７倍である光モジュールでの反射特性又は通過特性を破線１２１，１２２で示す。間隔ＤＩＳが直径ＤＩＡの２．５倍である光モジュールでの反射特性又は通過特性を一点鎖線１２３，１２４で示す。なお、いずれの場合も、インナリード部１１６の直径ＤＩＡに対する間隔ＤＩＳの大きさのみが異なっており、その他の条件、例えば突出部１０８の形状は、同一である。
【００４４】
１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を取り扱うために、例えば、周波数１０ＧＨｚ以下において−５ｄＢ以下の反射特性を確保する必要があるとする。この場合、図３から分かるように、間隔ＤＩＳが直径ＤＩＡの２．５倍と１．７倍では不十分であるが、間隔ＤＩＳが直径ＤＩＡの１．２倍であれば十分である。
【００４５】
図４において通過特性が−３ｄＢ以下の周波数帯域を見ると、間隔ＤＩＳが直径ＤＩＡの２．５倍、１．７倍、１．２倍の順に、１０ＧＨｚに対するマージンが大きくなることが分かる。
【００４６】
従って、直径ＤＩＡが直径ＤＩＡの１．２倍である本実施の形態に係る光モジュール１００では、１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を十分に取り扱うことができる。なお、図３及び図４から分かるように、１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を取り扱うには、間隔ＤＩＳが直径ＤＩＡの１．５倍以下が望ましい。
【００４７】
ここから、図１を再び参照する。
第１のボンディングワイヤ１０９は、支持ブロック１０３と金属ステム１０１とを等電位にするワイヤである。これにより、支持ブロック１０３が基準電位となり、高周波信号の劣化を防ぐことが可能になる。特に１０ＧＨｚ級の高周波信号を伝送可能とするために重要な役割を果たす。
【００４８】
なお、支持ブロック１０３は、第１のボンディングワイヤによって、突出部１０８を介することなく金属ステム１０１と直接接続されてもよい。これによっても、支持ブロック１０３と金属ステム１０１とを等電位にすることができるので、高周波信号の劣化を防ぐことが可能になる。
【００４９】
第２のボンディングワイヤ１１０と第３のボンディングワイヤ１１１とは、信号線路１０５とともに、半導体光変調素子１０６とリードピン１０７とを電気的に接続する。これにより、半導体光変調素子１０６は、リードピン１０７を伝搬する電気信号を取得し、その電気信号に応じて光源（図示せず）からの光を変調することができる。その結果、リードピン１０７を伝搬する電気信号を光信号に変換することが可能になる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態１について説明した。
【００５１】
本実施の形態によれば、インナリード部１１６に対峙する突出部１０８が設けられる。突出部１０８及び金属ステム１０１は一体成型される金属製の部材であるため、突出部１０８は金属ステム１０１と等電位である。そのため、インナリード部１１６と突出部１０８との間には、空気を誘電体とする容量成分が生じる。これにより、リードピン１０７のインピーダンス不整合による多重反射と反射損失を抑制して、高周波信号を伝送可能な光モジュールを実現することが可能になる。
【００５２】
ここで、本実施の形態に係る光モジュール１００が１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を伝送可能であることを、図５及び図６を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る光モジュール１００及び従来の光モジュール（本実施の形態では、特許第５１８８６２５号公報に開示された半導体光変調装置）における、リードピン１０７を伝搬する信号の周波数と、貫通部１１５から見たインナリード部１１６の反射特性との関係を示す。図６は、本実施の形態に係る光モジュール１００及び従来の光モジュールにおける、リードピン１０７を伝搬する信号の周波数と、貫通部１１５から見たインナリード部１１６の通過特性との関係を示す。
【００５３】
図５及び図６では、本実施の形態に係る光モジュールでの反射特性又は通過特性を実線１２５，１２６で示す。誘電体基板を有しない従来の光モジュール（特許第５１８８６２５号公報に開示された半導体光変調装置から第１の誘電体基板を除いたもの）での反射特性又は通過特性を破線１２７，１２８で表す。誘電体基板を有する従来の光モジュールでの反射特性又は通過特性を一点鎖線１２９，１３０で表す。
【００５４】
１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を取り扱うために、例えば、周波数１０ＧＨｚ以下において−５ｄＢ以下の反射特性を確保し、かつ、−３ｄＢ以下の通過帯域を１０ＧＨｚ以上で確保する必要があるとする。この場合、図５及び図６を参照すると、誘電体基板を有しない従来の光モジュールでは、１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を取り扱うには、不十分であることが分かる。また、本実施の形態に係る光モジュール１００と誘電体基板を有する従来の光モジュールとでは１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を十分に取り扱うことができることが分かる。
【００５５】
すなわち、本実施の形態によれば、１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を扱うために従来の光モジュールが採用する第１の支持ブロックと第１の誘電体基板が不要になる。そして、本実施の形態に係る光モジュール１００が備える突出部１０８は、金属ステム１０１と一体成型される。そのため、従来の高コスト要因を取り除くことができる。
【００５６】
従って、本実施の形態によれば、高周波信号を伝送可能な光モジュールを低コストで製造することが可能になる。
【００５７】
本実施の形態では、インナリード部１１６と対峙する突出部１０８の面を、インナリード部１１６の外周面と平行な曲面１１８とすることで、対峙する面積Ｓを大きくしている。また、曲面１１８とインナリード部１１６の外周面との間隔ＤＩＳを均一にすることで、対峙する面積Ｓを大きくしている。これらの各々によって、インナリード部１１６を短くして寄生のインダクタンス成分を小さくしつつ、インナリード部１１６の寄生の容量成分を大きくすることができる。
【００５８】
本実施の形態では、Ｚ軸正方向から見て半円状の突出部１０８であるので、インナリード部１１６と平行であり、かつ、間隔ＤＩＳが均一な曲面を実現できる。これにより、対峙する面積Ｓをできる限り広くすることができる。その結果、インナリード部１１６のインピーダンス不整合による多重反射と反射損失を最小限に抑制して、１０Ｇｂｐｓ級の高周波信号を伝送可能な光モジュール１００を実現することが可能になる。
【００５９】
本実施の形態に係る第１のボンディングワイヤ１０９は、支持ブロック１０３と突出部１０８とを電気的に接続することによって、支持ブロック１０３と金属ステム１０１とを等電位にしている。これにより、高周波信号の劣化を防ぐことが可能になる。
【００６０】
また、上述のように、第１のボンディングワイヤが、支持ブロック１０３と金属ステム１０１とを直接接続してもよいが、この場合、温度制御モジュール１０２から金属ステム１０１へ放出された熱が、第１のボンディングワイヤを介して支持ブロック１０３に伝達するおそれがある。その結果、支持ブロック１０３が、半導体光変調素子１０６から発せられた熱を温度制御モジュール１０２へ伝達する効率が低下し、半導体光変調素子１０６の冷却効率が低下する可能性がある。
【００６１】
これに対して、本実施の形態に係る第１のボンディングワイヤ１０９は突出部１０８に接続されるので、金属ステム１０１の熱が第１のボンディングワイヤ１０９を介して支持ブロック１０３に伝達するとしても、その熱量はきわめて小さい。特に、図１及び図２に示すように、第１のボンディングワイヤ１０９が突出部１０８の先端に接続される場合、金属ステム１０１から第１のボンディングワイヤ１０９を介して支持ブロック１０３に伝達する熱はほとんどなくなる。
【００６２】
従って、本実施の形態によれば、半導体光変調素子１０６の冷却効率を高めつつ、高周波信号の劣化を防ぐことが可能になる。
【００６３】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る光モジュール２００は、図７の斜視図に示すように、概ね、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の構成を備える。光モジュール２００と、実施の形態１に係る光モジュール１００との主な違いは、本実施の形態に係る光モジュール２００の金属ステム２０１が凹部２３１を有する点にある。
【００６４】
凹部２３１は、温度制御モジュール１０２を実装する領域として金属ステム２０１に設けられた部位である。凹部２３１は、同図に示すように、Ｚ軸負方向へ向かう凹みを形成しており、Ｚ軸正方向を向く概ね矩形の平面を有する。
【００６５】
本実施の形態では、温度制御モジュール１０２は、凹部２３１のＺ軸正方向を向く平面に実装される。これにより、半導体光変調素子１０６のＺ軸方向の位置を、実施の形態１に係る光モジュール１００における位置よりも、金属ステム２０１に近づけることができる。そのため、本実施の形態では、インナリード部１１６を、実施の形態１に係るものよりも短くすることができる。
【００６６】
インナリード部１１６の長さを短くすることで、上述のように、寄生のインダクタンスを抑制することができる。その結果、本実施の形態では、実施の形態１と同様の効果を奏することに加えて、インナリード部１１６の多重反射と反射損失をさらに抑制し、より広い通過帯域を確保することが可能になる。
【００６７】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る光モジュール３００は、図８の斜視図に示すように、概ね、実施の形態２に係る光モジュール２００と同様の構成を備える。光モジュール３００と、実施の形態２に係る光モジュール２００との主な違いは、本実施の形態に係る光モジュール３００が、実施の形態１に係る信号線路１０５及び第２のボンディングワイヤ１１０に代わる信号線路３０５及び第２のボンディングワイヤ３１０を備える点にある。
【００６８】
信号線路３０５は、誘電体基板１０４の主面（Ｙ軸正方向を向く面）から一側面（Ｚ軸正方向を向く側面）にわたって形成される。
【００６９】
第２のボンディングワイヤ３１０は、インナリード部１１６の先端と、誘電体基板１０４の一側面に形成される信号線路３０５の一端とを接続する。
【００７０】
本実施の形態によれば、誘電体基板１０４の一側面に信号線路３０５が形成されるので、第２のボンディングワイヤ３１０を複雑に配設しなくても容易にインナリード部１１６の先端に接続することができる。そして、第２のボンディングワイヤ３１０をインナリード部１１６の先端に接続することによって、本実施の形態では、インナリード部１１６を、実施の形態２に係るものよりも短くすることができる。
【００７１】
インナリード部１１６の長さを短くすることで、上述のように、寄生のインダクタンスを抑制することができる。その結果、本実施の形態では、実施の形態２と同様の効果を奏することに加えて、インナリード部１１６の多重反射と反射損失をさらに抑制し、より広い通過帯域を確保することが可能になる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態及び変形例を適宜組み合わせた形態、それに種々の変更を加えた形態を含む。
【符号の説明】
【００７３】
１００，２００，３００  光モジュール、１０１，２０１  金属ステム、１０２  温度制御モジュール、１０３  支持ブロック、１０４  誘電体基板、１０５，３０５  信号線路、１０６  半導体光変調素子、１０７  リードピン、１０８  突出部、１０９  第１のボンディングワイヤ、１１０，３１０  第２のボンディングワイヤ、１１１  第３のボンディングワイヤ、１１５  貫通部、１１６  インナリード部、１１８  曲面、２３１  凹部。
【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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【図８】
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