(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ための光サブアセンブリと、
前記光サブアセンブリに重なって電気的に接続される配線基板と、
前記光サブアセンブリと前記配線基板との間に介在する絶縁層と、
を有する光モジュールであって、
前記配線基板は、第１面及び第２面の間隔が厚みとなる絶縁基板と、前記絶縁基板に形成された配線パターンと、を有し、
前記配線パターンは、前記第１面及び前記第２面の方向に前記絶縁基板を貫通する接続部を有し、
前記光サブアセンブリは、前記配線基板に対向する表面を有して前記表面に貫通穴が開口する形状で基準電位に接続されるように構成された導電性のステムと、前記ステムとは電気的に絶縁されて前記貫通穴を通って信号を伝送するための信号リードと、前記ステムの前記貫通穴と前記信号リードとの間に充填された絶縁材料と、を有し、
前記絶縁材料は、前記ステムの前記表面で、前記貫通穴に窪むように設けられ、
前記信号リードは、前記ステムの前記表面側において前記絶縁材料から突出する部分を有し、
前記信号リードは、前記絶縁層を貫通して前記接続部に接合され、
前記絶縁層は、前記貫通穴の開口端部に入り込み、前記接続部、前記絶縁材料から突出する前記信号リードの前記部分及び前記ステムの前記表面に接触していることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
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ための光サブアセンブリと、
前記光サブアセンブリに重なって電気的に接続される配線基板と、
前記光サブアセンブリと前記配線基板との間に介在する絶縁層と、
前記絶縁層と前記配線基板との間に介在する保護膜と、
を有する光モジュールであって、
前記配線基板は、第１面及び第２面の間隔が厚みとなる絶縁基板と、前記絶縁基板に形成された配線パターンと、を有し、
前記配線パターンは、前記第１面及び前記第２面の方向に前記絶縁基板を貫通する接続部を有し、
前記光サブアセンブリは、前記配線基板に対向する表面を有して前記表面に貫通穴が開口する形状で基準電位に接続されるように構成された導電性のステムと、前記ステムとは電気的に絶縁されて前記貫通穴を通って信号を伝送するための信号リードと、を有し、
前記絶縁基板の前記第１面は、前記ステムの前記表面と対向し、
前記保護膜は、前記絶縁基板の前記第１面に、前記接続部をさけて、前記ステムの前記表面と重なるように前記配線パターンを覆い、
前記信号リードは、前記絶縁層を貫通して前記接続部に接合され、
前記絶縁層は、前記接続部、前記信号リードが前記貫通穴の外側に有する部分、前記保護膜及び前記ステムの前記表面に接触し、
前記ステムの前記貫通穴と前記信号リードが前記貫通穴の内側に有する部分とは、前記絶縁層とは別の絶縁材料によって電気的に絶縁され、
前記絶縁材料は、前記ステムの前記表面から盛り上がる凸部を有するように設けられ、
前記絶縁層は、前記凸部に接触する凹部を有することを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載された光モジュールであって、
前記第１面は、前記ステムの前記表面に対向し、
前記接続部の一部は、前記第１面に設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載された光モジュールであって、
前記接続部は、電気的接続のためのスルーホールを構成し、
前記信号リードは、前記スルーホールに挿入されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載された光モジュールであって、
前記配線パターンは、前記接続部に接続されて前記信号を伝送するための信号配線と、前記基準電位に接続するためのプレーン層と、を有し、
前記プレーン層は、前記ステムに電気的に接続されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載された光モジュールであって、
前記信号配線は、前記第２面に設けられ、
前記プレーン層は、前記第１面に設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
請求項５に記載された光モジュールであって、
前記信号配線は、前記第１面に設けられ、
前記プレーン層は、前記第２面に設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
請求項３に記載された光モジュールであって、
前記配線基板は、前記接続部を除いて前記配線パターンを覆う保護膜を有し、
前記配線パターンは、前記第１面及び前記第２面に設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
請求項６に記載された光モジュールであって、
前記プレーン層は、前記第１面では、前記ステムと重なるように設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項１０】
請求項６に記載された光モジュールであって、
前記プレーン層は、前記第１面では、前記ステムとの重複を避けるように設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項１１】
請求項８に記載された光モジュールであって、
前記保護膜は、前記第１面では、前記ステムと重なるように設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項１２】
請求項８に記載された光モジュールであって、
前記保護膜は、前記第１面では、前記ステムとの重複を避けるように設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載された光モジュールであって、
光サブアセンブリは、前記基準電位に電気的に接続するために、前記ステムに電気的に接続するように設けられた基準リードをさらに有することを特徴とする光モジュール。
【請求項１４】
請求項６に記載された光モジュールであって、
前記ステムは、前記表面を避けて側面で前記プレーン層に電気的に接続されていることを特徴とする光モジュール。
【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】
光通信で使用されるＣＡＮ型光モジュールは、一般に、電気的に接地されているステムと、ステムを貫通し且つステムから絶縁されているリード端子とを有している。また、ステムとステムに取り付けられるキャップとによって、光半導体素子を収容する筐体が構成されている。リード端子とステムは同軸線路を構成している。リード端子の一方の端部は、光半導体素子に接続される。リード端子の他方の端部は、信号線路とそれに沿って形成されるグランドとを有しているＦＰＣなどの配線基板を介して、変調電気信号を出力する駆動デバイスに接続される。
【０００３】
通信速度の上昇に伴い、駆動デバイスから出力される変調電気信号に含まれる周波数は高周波に及ぶ。電気信号の高周波化に起因して、伝送線路における特性インピーダンスの不整合箇所で電気信号の反射が生じ易くなっている。特性インピーダンスの不整合は、例えば、リード端子とステムとによって形成される同軸線路と、ＦＰＣなどの配線基板との間で生じやすい。特性インピーダンスの不整合箇所では、電気信号の反射波が伝送線路内に顕在化し、本来の変調電気信号と干渉し、光信号の波形品質が低下する。そこで、特性インピーダンスの不整合が生じやすいリード端子とＦＰＣとの接続部では光波形に与える影響を最小限に抑えるため、特許文献１では、特性インピーダンスの不整合を抑制するための構造が提案されている。
【０００４】
具体的には、特許文献１では、従来ＣＡＮ型パッケージに対して垂直に実装されるフレキシブルプリント基板を水平に接続することにより、インピーダンスの不整合を抑制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３０２４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、光モジュールの低コスト化のみならず、高速化の要求が著しく、２５Ｇｂｉｔ／ｓ級の高速光信号を安価なＣＡＮ型光モジュールで伝送させることができれば、低コスト化、通信の高速化の要求を同時に満足することができる。しかしながら、特許文献１で提案されるようなインピーダンスの不整合を抑えるための特別なフレキシブルプリント基板の接続方法を採用すると、はんだ付け作業が困難となり、加工費や歩留まりに影響を及ぼし安定した生産供給に問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、高速光信号を送信または受信可能な、高周波特性が良好で、かつコスト増を招かない安価な光モジュールの形態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】
【０００８】
（１）本発明に係る光モジュールは、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ための光サブアセンブリと、接続部を含む配線パターンを有して前記光サブアセンブリに重なって電気的に接続される配線基板と、前記光サブアセンブリと前記配線基板との間に介在する柔軟性絶縁層と、を有する光モジュールであって、前記光サブアセンブリは、前記配線基板に対向する表面を有して前記表面に貫通穴が開口する形状で基準電位に接続されるように構成された導電性のステムと、前記ステムとは電気的に絶縁されて前記貫通穴を通って信号を伝送するための信号リードと、を有し、前記信号リードは、前記柔軟性絶縁層を貫通して前記接続部に接合され、前記柔軟性絶縁層は、前記接続部、前記信号リード及び前記ステムの前記表面に接触していることを特徴とする。本発明によれば、接続部及び信号リードの間、接続部及びステムの表面の間並びに信号リード及びステムの表面の間が、柔軟性絶縁層で埋められて、空気又真空のスペースが形成されないので、信号リードに寄生するインダクタンスを低下させることができる。
【０００９】
（２）（１）に記載された光モジュールであって、前記配線基板は、第１面及び第２面の間隔が厚みとなる絶縁基板を有し、前記第１面は、前記ステムの前記表面に対向し、前記接続部の少なくとも一部は、前記第１面に設けられていることを特徴としてもよい。
【００１０】
（３）（２）に記載された光モジュールであって、前記接続部は、前記絶縁基板を貫通するように前記第１面及び前記第２面に設けられて、電気的接続のためのスルーホールを構成し、前記信号リードは、前記スルーホールに挿入されていることを特徴としてもよい。
【００１１】
（４）（２）又は（３）に記載された光モジュールであって、前記配線パターンは、前記接続部に接続されて前記信号を伝送するための信号配線と、前記基準電位に接続するためのプレーン層と、を有することを特徴としてもよい。
【００１２】
（５）（４）に記載された光モジュールであって、前記信号配線は、前記第２面に設けられ、前記プレーン層は、前記第１面に設けられていることを特徴としてもよい。
【００１３】
（６）（４）に記載された光モジュールであって、前記信号配線は、前記第１面に設けられ、前記プレーン層は、前記第２面に設けられていることを特徴としてもよい。
【００１４】
（７）（２）から（６）のいずれか１項に記載された光モジュールであって、前記配線基板は、前記配線パターンを覆う保護膜を有し、前記配線パターンは、前記第１面及び前記第２面に設けられていることを特徴としてもよい。
【００１５】
（８）（７）に記載された光モジュールであって、前記配線パターンは、前記第１面では、前記ステムと重なるように設けられていることを特徴としてもよい。
【００１６】
（９）（７）に記載された光モジュールであって、前記配線パターンは、前記第１面では、前記ステムとの重複を避けるように設けられていることを特徴としてもよい。
【００１７】
（１０）（７）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、前記保護膜は、前記第１面では、前記ステムと重なるように設けられていることを特徴としてもよい。
【００１８】
（１１）（７）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、前記保護膜は、前記第１面では、前記ステムとの重複を避けるように設けられていることを特徴としてもよい。
【００１９】
（１２）（１）から（１１）のいずれか１項に記載された光モジュールであって、光サブアセンブリは、前記基準電位に電気的に接続するために、前記ステムに電気的に接続するように設けられた基準リードをさらに有することを特徴としてもよい。
【００２０】
（１３）（１）から（１１）のいずれか１項に記載された光モジュールであって、前記配線パターンは、前記第１面で前記ステムと電気的に接続され、前記ステムは、前記表面を避けて側面で前記配線パターンに電気的に接続されていることを特徴としてもよい。
【００２１】
（１４）（１）から（１３）のいずれか１項に記載された光モジュールであって、前記ステムの前記貫通穴と前記信号リードとは、絶縁材料によって電気的に絶縁され、前記絶縁材料は、前記ステムの前記表面から盛り上がる凸部を有するように設けられ、前記柔軟性絶縁層は、前記凸部に接触する凹部を有することを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光モジュールの概略を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光モジュールの配線基板側から見た上面図である。
【図３】図１に示す光モジュールのIII−III線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。
【図８】従来例と実施形態とで高周波３次元電磁界シミュレータＨＦＳＳ（High Frequency Structure Simulator）による反射特性を比較した結果を示す図である。
【図９】従来例と実施形態とで高周波３次元電磁界シミュレータＨＦＳＳ（High Frequency Structure Simulator）による透過特性を比較した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの概略を示す断面図である。光モジュールは、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ための光サブアセンブリ１０を有する。光サブアセンブリ１０として、半導体レーザ１２などの発光素子を内部に有して電気信号を光信号に変換して送信する光送信モジュール（TOSA; Transmitter Optical Subassembly）や、内部にフォトダイオードに代表される受光素子を有して受信した光信号を電気信号に変換する光受信モジュール（ROSA; Receiver Optical Subassembly）や、これらの両方の機能を内包したＢＯＳＡ（Bidirectional Optical Subassembly）などがある。本願発明は、上記いずれの光サブアセンブリにも適用することができ、以下では光送信モジュールを例として説明する。
【００２５】
光サブアセンブリ１０は、例えば金属からなる導電性のステム１４を有する。ステム１４は基準電位（例えばグランド）に接続される。ステム１４には台座１６が固定されている。台座１６には、半田材や導電性接着剤などを用いて放熱用基板１８が取り付けられている。放熱用基板１８は、高い熱伝導率を有し、半導体レーザ１２に近い熱膨張係数を有する絶縁性の材料（例えば、窒化アルミニウム）によって形成される。放熱用基板１８の表面には、図示しない金属膜が形成されている。放熱用基板１８を介して、台座１６によって半導体レーザ１２が支持される。
【００２６】
ステム１４には、半導体レーザ１２を覆うようにキャップ２０が接合される。ステム１４とキャップ２０とによって、半導体レーザ１２を収容する筐体２２が構成される。筐体２２は気密性が確保されている。キャップ２０には開口が形成され、この開口には半導体レーザ１２からの光を集めるレンズ２４が設けられている。
【００２７】
光サブアセンブリ１０は、信号を伝送するための信号リード２６を有する。信号リード２６は、半導体レーザ１２に変調電気信号を伝送するための端子である。信号リード２６は、その一方の端部が、ステム１４から筐体２２の内側に向かって突出している。この突出した部分は、ワイヤ２８またははんだ等を介して、放熱用基板１８の表面に形成された金属膜（図示せず）に接続される。半導体レーザ１２と放熱用基板１８の表面に形成された金属膜（図示せず）もワイヤ２８を介して互いに接続されている。なお、半導体レーザ１２以外の図示しない電子部品、例えば、半導体レーザ１２の出力をモニタするフォトダイオード等に接続されて電力を供給するためのリードを設けても良い。
【００２８】
図２は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの配線基板側から見た上面図である。後述するプレーン層４６は、本来は後述する絶縁基板３８の裏側（ステム１４側）にあるため視認できないが、ここでは理解のために便宜上視認できるよう表した。図３は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールの詳細を示す図２のIII−III線断面図である。ステム１４は、厚さ方向に貫通する貫通穴３０を有する。信号リード２６は、ステム１４の貫通穴３０を通るが、ステム１４とは電気的に絶縁されている。そのため、貫通穴３０にはガラス材などの絶縁材料３２が充填されており、信号リード２６は、絶縁材料３２によって貫通穴３０の内側で保持されている。
【００２９】
光サブアセンブリ１０は、基準リード３４を有する。基準リード３４は、ステム１４を基準電位（例えばグランド）に電気的に接続するために、ステム１４に電気的に接続するように設けられている。基準リード３４は、ステム１４にろう付けされている。
【００３０】
光モジュールは、配線基板３６（例えばフレキシブルプリント基板）を有する。配線基板３６は、光サブアセンブリ１０（詳しくはステム１４）に重なって電気的に接続される。配線基板３６は、絶縁基板３８を有する。絶縁基板３８は、第１面４０及び第２面４２を有し、これらの間隔が厚みとなる。配線基板３６（第１面４０）は、ステム１４の表面（貫通穴３０が開口する表面）に対向する。
【００３１】
配線基板３６は、配線パターン４４を有する。配線パターン４４は、第１面４０及び第２面４２に設けられている。配線パターン４４は、第１面４０では、ステム１４と重なるように設けられている。配線パターン４４は、プレーン層４６を有する。プレーン層４６は、第１面４０に設けられている。プレーン層４６は、その一部（接続部又はパッド）を貫通するように基準リード３４がはんだ付けされて基準電位に接続される。
【００３２】
配線パターン４４は、信号配線４８を有する。信号配線４８は、第２面４２に設けられている。信号配線４８は、接続部（又はパッド）５０に接続されて信号を伝送する。配線パターン４４は、接続部５０を含む。接続部５０の少なくとも一部は、第１面４０に設けられている。接続部５０は、第１面４０及び第２面４２に設けられて絶縁基板３８を貫通し、電気的接続のためのスルーホールを構成している。信号リード２６は接続部５０に接合されている。信号リード２６は、スルーホールに挿入されて、はんだ５２によって接続部５０に接合されている。第２面４２にある接続部５０に設けられたはんだ５２は、スルーホールを流れ、第１面４０にある接続部５０まで達することもある。
【００３３】
配線基板３６は、配線パターン４４を覆う保護膜５４を有する。保護膜５４は、第１面４０では、ステム１４と重なるように設けられている。保護膜５４の一部が開口して、配線パターン４４の接続部５０（スルーホール）が露出する。
【００３４】
光モジュールは、柔軟性絶縁層５６を有する。柔軟性絶縁層５６は、光サブアセンブリ１０（ステム１４）と配線基板３６との間に介在する。柔軟性絶縁層５６は、接続部５０、信号リード２６及びステム１４の表面に接触している。信号リード２６は、柔軟性絶縁層５６を貫通することで、柔軟性絶縁層５６と接触する。柔軟性絶縁層５６は、柔らかい材料の誘電体からなり、信号リード２６が簡単に突き破ることができる。
【００３５】
柔軟性絶縁層５６は、粘着性と高い比誘電率（例えば比誘電率３．３）を有していることが好ましい。柔軟性絶縁層５６が粘着性を有する場合、配線基板３６の浮きを抑え、はんだ付けの作業性を向上させることができる。配線基板３６をステム１４に押し付けることで、柔軟性絶縁層５６がステム１４や配線基板３６の凹凸を吸収する。これにより、信号リード２６の周囲を誘電体で満たすことができる。
【００３６】
本実施形態によれば、接続部５０及び信号リード２６の間と、接続部５０及びステム１４の表面の間と、信号リード２６及びステム１４の表面の間が、空気よりも誘電率の高い柔軟性絶縁層５６で埋められる。したがって、空気層又は真空層が介在する従来例と比べて、ステム１４や配線基板３６のプレーン層４６との電気的な結合を促すことができるので、信号リード２６に寄生するインダクタンスを低下させることができる。また、柔軟性絶縁層５６を設けることで、配線基板３６とステム１４との間にスペーサを省略することができるので、配線基板３６とステム１４との距離を短縮することによるインピーダンス不整合領域の低減も図ることができる。
【００３７】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。本実施形態では、絶縁材料２３２は、ステム２１４の表面から盛り上がる凸部２５８を有するように設けられている。凸部２５８は、ロット間バラつきによって絶縁材料２３２が表面張力で信号リード２２６を伝って這い上がることで形成される。このような場合、柔軟性絶縁層２５６は、凸部２５８に接触する凹部２６０を有する。つまり、柔軟性絶縁層２５６は、絶縁材料２３２の凸部２５８を吸収して、配線基板２３６とステム２１４間にエアギャップを生じさせることなく実装される。よって、ステム２１４の設計に、絶縁材料２３２の這い上がり量を考慮する必要がなく、ステム２１４の価格低減にも効果がある。その他の構造は、第１実施形態で説明した内容が該当する。
【００３８】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。本実施形態では、保護膜３５４は、第１面３４０では、ステム３１４との重複を避けるように設けられている。ステム３１４と配線基板３３６との間に保護膜３５４が介在しないので、配線パターン３４４及び信号リード３２６の接合部をステム３１４に接近させることができる。よって、第１実施形態と比較して、インピーダンス不整合を緩和することができ、優れた高周波特性を期待することができる。その他の構造は、第１実施形態で説明した内容が該当する。
【００３９】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。本実施形態では、配線パターン４４４は、第１面４４０では、ステム４１４との重複を避けるように設けられている。また、保護膜４５４は、第１面４４０では、ステム４１４との重複を避けるように設けられている。
【００４０】
配線パターン４４４は、第１面４４０を避けて第２面４４２に図示しない信号配線を有し、信号配線に電気的に接続する接続部４５０は、第１面４４０を避けて第２面４４２に設けられている。信号リード４２６は、第２面４４２の側で接続部４５０に接合する。
【００４１】
配線パターン４４４は、第１面４４０の側でステム４１４と電気的に接続されている。ステム４１４は、配線基板４３６と対向する表面を避けて、側面で、配線パターン４４４のプレーン層４４６に電気的に接続されている。この電気的な接続は、はんだ４５２によってなされている。
【００４２】
本実施形態によれば、第１面４４０に信号配線（図示せず）も接続部４５０も存在しないので、ステム４１４を、配線基板４３６の絶縁基板４３８により一層接近させることができ、インピーダンスの不整合が生じやすい部分の距離を短くしている。
【００４３】
なお、図示を省略するが、第２面４４２に、信号配線（図示せず）に並列して、基準電位に接続される基準配線を設けて、グランデッドコプレナー線路を構成して、インピーダンスを整合させることが好ましい。その他の構造は、第１実施形態で説明した内容が該当する。
【００４４】
［第５実施形態］
図７は、本発明の第５実施形態に係る光モジュールの詳細を示す断面図である。本実施形態では、信号配線５４８は第１面５４０（ステム５１４に対向する側）に設けられ、プレーン層５４６は第２面５４２（ステム５１４とは反対側）に設けられている。信号配線５４８を第１面５４０に配置することで、インピーダンスの不整合が生じやすい部分を、図６に示す例よりも短くしている。信号配線５４８がプレーン層５４６とステム５１４とで囲まれて、ストリップ線路を構成している。その他の構造は、第１実施形態で説明した内容が該当する。
【００４５】
［実施例］
従来、フレキシブルプリント基板とステムの間には、スペーサを設けることで、はんだとステムとのショートを防止していた。スペーサには、高周波電気信号を伝送する信号リードが貫通する開口が設けられており、その開口は信号リードの直径よりも大きい。そのため、スペーサを貫通している領域の信号リードのまわりには0.1ｍｍ程の空気の層（以下、エアギャップと称する。）が生じていた。さらに、ステムと信号リードを電気的に絶縁するガラスなどの絶縁材料は、作り込みのバラつきにより、ステムの表面まで充填されず（例えば図３の状態）、エアギャップが形成されてしまう。スペーサはある程度の硬さを持った材質であり、このエアギャップはスペーサが変形することで埋められるということはない。上記のエアギャップ領域は、１０Ｇｂｉｔ／ｓの電気信号の伝送には問題にならなかった微小誘導性領域となり、２５Ｇｂｉｔ／ｓ級の高周波電気信号を伝送させるには問題となることが筆者らの検討により分かった。
【００４６】
そこで、従来の光モジュールと図５に示す光モジュールの反射特性及び透過特性を、高周波３次元電磁界シミュレータＨＦＳＳ（High Frequency Structure Simulator）して、比較した。
【００４７】
図８は、従来例と実施形態とで高周波３次元電磁界シミュレータＨＦＳＳ（High Frequency Structure Simulator）による反射特性を比較した結果を示す図である。図９は、従来例と実施形態とで高周波３次元電磁界シミュレータＨＦＳＳ（High Frequency Structure Simulator）による透過特性を比較した結果を示す図である。
【００４８】
従来例の光モジュールでは、２０ＧＨｚ以上で急激に反射特性Ｓ１１及び透過特性Ｓ２１が劣化するのに対し、本実施形態に係る光モジュールでは、２５ＧＨｚ近傍の反射特性と透過特性が大幅に改善している。
【００４９】
本実施形態に係る光モジュールでは、配線基板３６とステム１４との間を、スペーサではなく、柔軟性絶縁層５６を用いることで、従来であれば信号リード２６がスペーサを貫通した領域に、エアギャップは形成されず信号リード２６に接した柔軟性絶縁層５６が形成されることとなる。また、配線基板３６を実装する際に応力を加えることで、柔軟性絶縁層５６は変形する。そのため、配線基板３６とステム１４との間の、従来であればスペーサでは埋めることができない、ステム１４の貫通穴３０への絶縁材料３２の作り込みのバラつきによるエアギャップ領域にも柔軟性絶縁層５６は入り込み、その領域の信号リード２６のまわりにも柔軟性絶縁層５６を形成することができる。この効果により、従来のエアギャップが生じている状態と比較して、インダクタンスを低減させ、高周波特性に優れた光モジュールを提供することができる。さらに、柔軟性絶縁層５６はスペーサより薄くすることが可能で、スペーサを用いた場合と比較してさらにインダクタンスを低減する効果が得られる。また上述したように、ステム１４の貫通穴３０への絶縁材料３２の作り込みのバラつきによるエアギャップも埋めることができるために、安価なステムを用いることができ安価な光モジュールを提供することができる。
【００５０】
なお、柔軟性絶縁層５６は理想的には信号リード２６のまわりのエアギャップを完全に埋めることが望ましい。しかし、製造ばらつきにより完全に信号リード２６全体を覆うことができない場合もあるが、その場合であっても柔軟性絶縁層５６が信号リード２６周りの実効的な誘電率を引き上げるため、従来のような大きなエアギャップがある場合と比較してインダクタンス低減効果は得られるために、必ずしも柔軟性絶縁層５６が完全に信号リード２６全体を覆う必要はない。
【００５１】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。例えば、上述した実施形態では柔軟性絶縁層５６は、信号リード２６で突き破れるような柔らかさを持つ例で説明したが、これに限られない。より具体的には、ステム１４と配線基板３６を接続する製造段階では柔軟性を持つが、その後なんらかのエネルギーを与えることで硬化し柔軟性がなくなる物であっても構わない。一例としてＵＶ硬化剤がある。ＵＶ硬化剤は、初期の状態では粘性のある液体であるが、ＵＶ照射をすることで固体化する材料である。例えばこれを用いても本願発明と同等の効果が得られる。本願発明においては柔軟性絶縁層とは、ステムと配線基板を接続する製造段階において柔軟性を持った絶縁層を示す。
【符号の説明】
【００５２】
１０  光サブアセンブリ、１２  半導体レーザ、１４  ステム、１６  台座、１８  放熱用基板、２０  キャップ、２２  筐体、２４  レンズ、２６  信号リード、２８  ワイヤ、３０  貫通穴、３２  絶縁材料、３４  基準リード、３６  配線基板、３８  絶縁基板、４０  第１面、４２  第２面、４４  配線パターン、４６  プレーン層、４８  信号配線、５０  接続部、５２  はんだ、５４  保護膜、５６  柔軟性絶縁層、２１４  ステム、２２６  信号リード、２３２  絶縁材料、２５６  柔軟性絶縁層、２５８  凸部、２６０  凹部、３１４  ステム、３２６  信号リード、３３６  配線基板、３４０  第１面、３４４  配線パターン、３５４  保護膜、４１４  ステム、４２６  信号リード、４３６  配線基板、４３８  絶縁基板、４４０  第１面、４４２  第２面、４４４  配線パターン、４４６  プレーン層、４５０  接続部、４５４  保護膜、５１４  ステム、５４０  第１面、５４２  第２面、５４６  プレーン層、５４８  信号配線。
【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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【図９】
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