(57)【要約】      （修正有）【課題】１０Ｇｂｉｔ／ｓ級の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を提供する。【解決手段】貫通孔が設けられたステム１と、前記ステムに搭載された光素子７と、前記光素子と一端が接続され、前記貫通孔を貫通して設けられたリード２と、前記リードの他端に接続されたフレキシブルプリント基板５とを備え、前記フレキシブルプリント基板の信号線路にオープンスタブ１０ａを設けることにより、前記リードと前記フレキシブルプリント基板との接続箇所に生じるインピーダンス不整合を相殺する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が設けられたステムと、前記ステムに搭載された光素子と、前記光素子と一端が接続され、前記貫通孔を貫通して設けられたリードと、前記リードの他端に接続されたフレキシブルプリント基板とを備え、
前記フレキシブルプリント基板の信号線路にオープンスタブを設けることにより、前記リードと前記フレキシブルプリント基板との接続箇所に生じるインピーダンス不整合を相殺することを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記オープンスタブの長さは、前記インピーダンス不整合の大きさに基づいて設定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】
前記リードとフレキシブルプリント基板との接続箇所から前記オープンスタブの起点との間の距離は、フレキシブルプリント基板を駆動する電気信号の波長をλとしたとき、λ／１６ｍｍ以下に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記光素子はレーザダイオードであり、
前記ステムは、第１の貫通孔および第２の貫通孔とを有し、
前記リードは、前記第１の貫通孔を貫通した第１のリードと、前記第２の貫通孔を貫通した第２のリードを有し、
前記第１のリードの一端が、前記レーザダイオードのアノードと接続され、
前記第２のリードの一端が、前記レーザダイオードのカソードと接続され、
前記第１のリードの他端が、前記フレキシブルプリント基板の第１の信号線路と接続され、
前記第２のリードの他端が前記フレキシブルプリント基板の第２の信号線路と接続されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記オープンスタブは、互いに等しい容量値を有することを特徴とする請求項４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、光モジュールに関し、特に高周波特性に優れた光半導体素子用の光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光アクセス回線の普及に伴い、光信号源としてレーザダイオード（ＬＤ）を搭載した光モジュール（ＬＤモジュール）の低コスト化が求められている。また、光アクセス回線網における映像コンテンツなどの流通増によるトラフック増に対応するために、伝送速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓ級に対応可能なＬＤモジュールが求められている。
【０００３】
ＬＤモジュールは、ＬＤチップを内蔵するＣＡＮ型パッケージに高周波電気配線を取り付けて、ＬＤ駆動電気回路を搭載するプリント基板に高周波電気配線を接続して用いるのが一般的である。フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）は、高周波特性に優れ、かつ柔軟性があり取り扱いやすいため、最もよく用いられる高周波電気配線である（非特許文献１参照）。
【０００４】
従来の差動駆動型ＣＡＮ型ＬＤパッケージを図１に示す。図１において、（ａ）は従来の差動駆動型ＣＡＮ型ＬＤパッケージの側面の一部断面図を示し、（ｂ）は同パッケージの上面図を示し、（ｃ）は同パッケージに接続されたＦＰＣの上面図が記載されている。ＬＤパッケージは、ステム１上にマウントされたステムマウント１ａがリード端子２ａ等と共に、ＬＤ出射光の取り出し用窓またはレンズを具備するキャップ（図示せず）により封止されて構成されている。また、図１に示したパッケージは、１０Ｇｂｉｔ／ｓ級の差動電気信号（Ｎ、Ｐ信号）用とグランド用の計３本のリード端子を具備するが、簡略化のため図１（ａ）においてはリード端子２ｃ（グランド）を省略して示している。
【０００５】
ステム１は、貫通孔３ａ、３ｂを備え、各貫通孔はリード端子２ａ、２ｂを備えている。ここで、リード端子は、貫通孔３ａ、３ｂに具備されるガラス材等の絶縁体３ｄを介して固定されステム１を貫通しているため、リード端子２ａ、２ｂとステム１とは電気的に絶縁されている。なお、リード端子２ａ、２ｂは、それぞれステムマウント１ａに搭載されるＬＤ素子７のアノード、カソードに駆動電気信号を供給するために設けられている。
【０００６】
一方、リード端子２ｃは、図１（ａ）には図示しないが、ステム１を貫通せずにステム１とろう付け等により接続されているため、ステム１と電気的に接続されており、グランドピンの役割を果たす。なお、ＬＤ素子７に隣接して、熱伝導率が高くかつ熱膨張係数がＬＤ素子の材料と近い値を有する誘電体（例えばＩｎＰ系材料からなるＬＤ素子の場合はＡｌＮなど）がヒートシンク８として設けられている。ヒートシンク８は、ステムマウント１ａとハンダ等で固定され、ヒートシンク８の上面にはワイヤ配線用のメタライズ部を備えている（図示せず）。また、ＬＤ素子７下面に設けられたカソード（図示せず）はメタライズ部とハンダ等で固定される。
【０００７】
ＬＤ素子７から出射するＬＤ信号のほとんどは＋ｚ軸方向に出射される。ＬＤ駆動電気信号の伝送線路について、ＬＤ素子７のアノードを例にとって説明する。ＬＤパッケージ外部からの高速駆動電気信号（Ｐ信号）は、ＦＰＣ５に形成された接続パッド５ｆ−５（ＬＤアノード）及び信号線パタン５ａ−１を介して、リード端子２ａ、ワイヤ４ｂを経て、ＬＤ素子７上面に形成されたアノードに給電される。
【０００８】
またＦＰＣ５は、ポリイミドなどの誘電体５ｃを、上層信号線パタン５ａと下層グランドパタン５ｂとで挟んだ構成となっており、信号線パタンとしてはマイクロストリップ線路（ＭＳＬ）、コプレーナウェイブガイド（ＣＰＷ）、またはグランデッドコプレーナウェイブガイド（ＧＣＰＷ）の構造を形成することが一般的である。図１では、マイクロストリップ線路（ＭＳＬ）が示されている。一般に、ＦＰＣ５の上層信号線パタン５ａ及び下層グランドパタン５ｂの金属膜厚はそれぞれ２０〜５０μｍであり、また誘電体膜厚は５０μｍ前後の薄膜構造を有する基板となっている。そのため、基板自体が柔軟性を有し、取り回しに優れることから、光モジュールパッケージと同光モジュールを搭載するトランシーバボードとを、電気的に接続する配線板として一般に用いられる。また、ＦＰＣとトランシーバボードとは、接続パッド５ｆにより接続される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｈ．  Ｙａｍａｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，  ”Ｗｉｄｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｒａｎｇｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  １０．７  Ｇｂｉｔ／ｓｕｎｃｏｏｌｅｄ  ＤＦＢ−ＬＤ  ＴＯＳＡ  ｗｉｔｈ  ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  ｈｉｇｈ  ｅｙｅ−ｍａｓｋ  ｍａｒｇｉｎ”，  ２００６  ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  ｐｐ．  １５４８−１５５３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＦＰＣ５は、ＦＰＣに設けられたスルーホールに、ＣＡＮ型パッケージに設けられたリード端子（長さ１ｍｍ以上）を差し込み、ハンダ付けなどにより固定することにより、電気的に接続して用いる。そのため、ＦＰＣ自身のインピーダンス整合あるいはＣＡＮ型パッケージ自身のインピーダンス整合が施されており、それぞれの高周波特性が良好なものだとしても、ＦＰＣとＣＡＮ型パッケージ（リード端子）との接続点は、インピーダンス不整合箇所となり得る。インピーダンス不整合箇所は、高周波信号から見ると大きな反射点となり、ＬＤモジュールからの光信号波形において歪みをもたらす。このインピーダンス不整合箇所は、ＣＡＮ型パッケージから突出したリード端子が１ｍｍ程度と長く、これに起因するインダクタンスの影響で高周波特性が顕著に劣化するという問題があった。
【００１１】
図１（ｃ）に示した例では、５ｆ−４、５ｆ−５がそれぞれＮ信号、Ｐ信号用の接続パッドであり、接続パッド５ｆ−１、５ｆ−３、５ｆ−６、５ｆ−８はグランド用である。なお、５ｆ−７は未接続端子である。また５ｆ−２はＬＤ素子７の光出力をモニタするためのモニタＰＤ（フォトダイオード）端子であるが、図１では簡単化のためモニタＰＤについての一切の記載を省略している。なお、このような端子配置は、互換性確保のため業界団体で取り決められた共通仕様化されていることが多い。図１に示す例では、１０Ｇ級の光送受信モジュールのパッケージ及びインターフェースについて取り決めたＸＭＤ−ＭＳＡに基づいている。図１（ｃ）に示したように、信号線パタン５ａは、ＭＳＬの信号線幅が制御された高速伝送路として好適なインピーダンス整合（たとえば、２５Ωまたは５０Ω）された線路となっている。
【００１２】
一方、Ｐ信号（信号線パタン５ａ−１）に注目すると、ＦＰＣ５に設けられたスルーホール５ｄ−１及びランドパタン５ｅ−１に、リード端子２ａを差し込み、ハンダ６により固定することにより、ＦＰＣ５に形成された信号線パタン５ａ−１と、ステム１が具備するリード端子２ａとが電気的に接続される。一方、ＦＰＣ５に給電されたＮ信号は、信号線パタン５ａ−２を介して、ランドパタン５ｅ−２及びスルーホール５ｄ−２、リード端子２ｂ、ワイヤ４ａを介し、ヒートシンク８に形成されたメタライズ部を経由してＬＤ素子７下面のカソードに給電される。
【００１３】
このとき、Ｐ信号に注目すると、ＦＰＣの大部分は先に述べたようにインピーダンス制御されているが、スルーホール５ｄ−１及びランドパタン５ｅ−１の部分は、リード端子２ａを差し込む必要あることから、線路幅（特性インピーダンス）を十分に制御することができず、インピーダンス不整合箇所となる。そのため、リード端子２ａとスルーホール５ｄ−１との接続箇所が反射点となり、高周波電気信号（Ｐ信号）が十分にＬＤ素子７のアノードに給電されず、光送信モジュールとして良好な光送信波形が得られないという重大な問題があった。またＮ信号も同様に、スルーホール５ｄ−２とリード端子２ｂとの接続点がインピーダンス不整合箇所となる。そのため、Ｎ信号も十分にＬＤ素子７のカソードに給電されずに、良好な光送信波形が得られず、重大な問題である。
【００１４】
このような従来例における反射点の影響により、光モジュールのＳ１１特性は、１０ＧＨｚにおいて−１０ｄＢ程度と非常に高周波特性が悪くなってしまい、大きな問題となっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、貫通孔が設けられたステムと、前記ステムに搭載された光素子と、前記光素子と一端が接続され、前記貫通孔を貫通して設けられたリードと、前記リードの他端に接続されたフレキシブルプリント基板とを備え、前記フレキシブルプリント基板の信号線路にオープンスタブを設けることにより、前記リードと前記フレキシブルプリント基板との接続箇所に生じるインピーダンス不整合を相殺することを特徴とする光モジュールである。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光モジュールにおいて、前記オープンスタブの長さは、前記インピーダンス不整合の大きさに基づいて設定されることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光モジュールにおいて、前記リードとフレキシブルプリント基板との接続箇所から前記オープンスタブの起点との間の距離は、フレキシブルプリント基板を駆動する電気信号の波長をλとしたとき、λ／１６ｍｍ以下に設定されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の光モジュールにおいて、前記光素子はレーザダイオードであり、前記ステムは、第１の貫通孔および第２の貫通孔とを有し、前記リードは、前記第１の貫通孔を貫通した第１のリードと、前記第２の貫通孔を貫通した第２のリードを有し、前記第１のリードの一端が、前記レーザダイオードのアノードと接続され、前記第２のリードの一端が、前記レーザダイオードのカソードと接続され、前記第１のリードの他端が、前記フレキシブルプリント基板の第１の信号線路と接続され、前記第２のリードの他端が前記フレキシブルプリント基板の第２の信号線路と接続されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光モジュールにおいて、前記オープンスタブは、互いに等しい容量値を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、１０Ｇｂｉｔ／ｓ級の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を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の光モジュールの一例の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の光モジュールの一例の概略構成を示す図である。
【図３】光モジュールの高周波特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２３】
図２に基づいて本発明の光モジュールの一例について詳細に説明する。図２は本発明の光モジュールの一例の概略構成を示す図である。図２において、（ａ）は差動駆動型ＣＡＮ型ＬＤパッケージの側面一部断面図を示し、（ｂ）は同パッケージの上面図を示し、（ｃ）は同パッケージに接続されたＦＰＣ５の上面図を示し、（ｄ）はＦＰＣの部分上面図を示している。本実施形態の光モジュールは、図２（ｃ）に示すＦＰＣにオープンスタブ１０ａ，１０ｂを設けた以外は、図１に示した従来の光モジュールと同様の構成となっている。そのため、ＦＰＣ５の信号線パタン５ａのレイアウトを変更しただけであり、用いているパッケージは従来例と同じＣＡＮ型ＬＤパッケージである。
【００２４】
光モジュールは、図２に示すように、貫通孔が設けられたステム１と、ステム１に搭載されたＬＤ素子７等の光素子と、一端が光素子に接続され、ステム１の貫通孔を貫通するリード２ａ、２ｂ、２ｃと、リード２ａ、２ｂ、２ｃの他端に接続されたＦＰＣ５とを備えて構成されている。
【００２５】
図２に示す光モジュールは、１０Ｇｂｉｔ／ｓ級の高速光信号を送信するための光通信システム用モジュールであり、光半導体素子としてＬＤ素子７が搭載されている。ＬＤ素子７としては、温度特性に優れるＩｎＧａＡｌＡｓを含む多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を活性層に有する分布帰還型ＬＤ（ＤＦＢ−ＬＤ）が好適である。また、図示はしないが、本ＣＡＮ型ＬＤパッケージにはＬＤ出射光の取り出し用レンズを具備するキャップ（図示せず）により封止される。
【００２６】
図２に示す光モジュールは、１０Ｇｂｉｔ／ｓ級の差動電気信号（Ｎ，Ｐ信号）用とグランド用の計３本のリード端子を具備するが、簡略化のため図２（ａ）においてはリード端子２ｃ（グランド）を省略している。ステム１は、貫通孔３ａ，３ｂを備え、各貫通孔はリード端子２ａ，２ｂを備えている。ここで、リード端子は、貫通孔３ａ，３ｂに具備されるガラス材等の絶縁体３ｄを介して固定されステム１を貫通しているため、リード端子２ａ，２ｂとステム１とは電気的に絶縁されている。なお、リード端子２ａ，２ｂは、それぞれステムマウント１ａに搭載されるＬＤ素子７のアノード、カソードに駆動電気信号を供給するために設けられている。
【００２７】
一方、リード端子２ｃは、図１（ａ）には図示しないが、ステム１を貫通せずにステム１とろう付け等により接続されているため、ステム１と電気的に接続されており、グランドピンの役割を果たす。なお、ＬＤ素子７は、熱伝導率が高くかつ熱膨張係数がＬＤ素子７の材料と近い値を有するＡｌＮをヒートシンク８として用いている。ヒートシンク８は、ステムマウント１ａとハンダ等で固定され、ヒートシンク８の上面にはワイヤ配線用のメタライズ部を備えている（図示せず）。また、ＬＤ素子７下面に設けられたカソード（図示せず）はメタライズ部とハンダ等で固定される。
【００２８】
ＬＤ素子７から出射するＬＤ信号のほとんどは＋ｚ軸方向に出射される。次に、ＬＤ駆動電気信号の伝送線路について、ＬＤ素子７のアノードを例にとって説明する。ＬＤパッケージ外部からの高速駆動電気信号（Ｐ信号）は、ＦＰＣ５に形成された信号線パタン５ａ−１を介して、リード端子２ａ、ワイヤ４ｂを経て、ＬＤ素子７上面に形成されたアノードに給電される。
【００２９】
ＦＰＣ５は、誘電体５ｃを、上層信号線パタン５ａ（パタン厚３０μｍ）と下層グランドパタン５ｂ（パタン厚３０μｍ）とで挟んだ構成となっており、信号線パタンとしてはＭＳＬの構造を採用した。よって、下層グランドパタンは、スルーホール５ｄ−１，５ｄ−２及びランドパタン５ｅ−１，５ｅ−２以外、全面グランドとなっている。また、誘電体５ｃとしては、ポリイミド（比誘電率３以上４以下）を用いた。信号線パタン５ａは、信号線パタン５ａ−１，５ａ−２それぞれ２５Ωの特性インピーダンスを有するように設計しているため、それぞれ線路幅は約３５０μｍ、線路長は約１５ｍｍである。信号線パタン５ａ−１と５ａ−２とは、線路幅、線路長共に等しくなるように設計している。
【００３０】
また、ＦＰＣ５とトランシーバボード（図示せず）とは、接続パッド５ｆにより接続される。図２（ｃ）に示す例では、接続パッド５ｆ−４がＮ信号用の接続パッドであり、接続パッド５ｆ−５がＰ信号用の接続パッドであり、接続パッド５ｆ−１，５ｆ−３，５ｆ−６，５ｆ−８はグランド用の接続パッドである。なお、接続パッド５ｆ−７は未接続端子である。また接続パッド５ｆ−２はＬＤ素子７の光出力をモニタするためのモニタＰＤ（フォトダイオード）端子用の接続パッドであるが、図２では簡単化のためモニタＰＤについての一切の記載を省略している。なお、本実施例の端子配置は、ＸＭＤ−ＭＳＡに基づいている。
【００３１】
ＦＰＣ５は、Ｐ信号（信号線パタン５ａ−１）に注目すると、ＦＰＣ５に設けられたスルーホール５ｄ−１及びランドパタン５ｅ−１に、リード端子２ａを差し込み、ハンダ６により固定することにより、ＦＰＣ５に形成された信号線パタン５ａ−１と、ステム１が具備するリード端子２ａとが電気的に接続される。一方、ＦＰＣ５に給電されたＮ信号は、信号線パタン５ａ−２を介して、ランドパタン５ｅ−２及びスルーホール５ｄ−２、リード端子２ｂ、ワイヤ４ａを介し、ヒートシンク８に形成されたメタライズ部を経由してＬＤ素子７下面のカソードに給電される。
【００３２】
本発明の光モジュールでは、ＦＰＣ５の信号線パタン５ａ−１上にリード２とＦＰＣ５との接続箇所に近接して配置されたオープンスタブ１０ａを形成している。オープンスタブ１０ａは、リード端子２ａ（Ｎ信号についてはリード端子２ｂ）とＦＰＣ５との接続箇所において発生するインピーダンス不整合を相殺する。オープンスタブ１０ａは、図１（ｃ）に示した従来のＦＰＣの上層信号線パタン５ａのパタンレイアウトを僅かに変更するだけで、容易に形成することができる。よって、本発明の光モジュールでは、コスト増を招かずに、従来のＦＰＣを作成するのと同等のコストで、インピーダンス不整合箇所の高周波特性を改善する高周波特性補償回路を導入できる。
【００３３】
因みに、図１（Ｃ）に示す従来のＦＰＣ５の構成では、Ｐ信号に注目すると、ＦＰＣ５の大部分は上述の通り、インピーダンス制御されているが、スルーホール５ｄ−１及びランドパタン５ｅ−１の部分（リード２とＦＰＣ５との接続箇所）は、リード端子２ａを差し込む必要あることから、線路幅（特性インピーダンス）を十分に制御することができず、インピーダンス不整合箇所となる。インピーダンス不整合箇所は、リード端子２ａが１ｍｍ程度の長さを有してステム１から飛び出していることに起因し、インダクタンス成分が強いため、高周波電気信号からは特性インピーダンスとしては２５Ωより高く見える。すなわち、高周波電気信号（Ｐ信号）にとって大きな反射点になる。これに対し、図２（ｃ）、（ｄ）の光モジュールでは、ＦＰＣ５のオープンスタブ１０ａを、上記インピーダンス不整合箇所に近接して配置することにより、容量を付加することができるため、高く見える特性インピーダンスをキャパシタンス成分により相殺し、２５Ωと整合するように調節することが可能となる。
【００３４】
オープンスタブ１０ａは、図２（ｄ）に示したように、信号線パタン５ａ−１上に設定するオープンスタブ起点１０ａ−１から、屈曲点１０ａ−２を経由してオープンスタブ終点１０ａ−３に至るＭＳＬを指す。ここで、オープンスタブ１０ａにより付加される容量は、リード２とＦＰＣ５との接続箇所のインピーダンス不整合の大きさによって決定される容量に決定され、オープンスタブ１０ａを構成するＭＳＬの形態によって調整可能である。すなわち、１０ａ−１から１０ａ−２を経由して１０ａ−３までに至る伝送線路を形成する誘電体（ポリイミド）の比誘電率、厚さ、上層信号線パタン５ａ及び下層グランドパタン５ｂの導体厚及びＭＳＬの長さにより調整される。例えば、オープンスタブ起点１０ａ−１から屈曲点１０ａ−２に至る長さを０．３ｍｍ、屈曲点１０ａ−２からオープンスタブ終点１０ａ−３に至る長さを１．２ｍｍと設定すると、オープンスタブ１０ａの全長は１．５ｍｍ、付加容量は０．２ｐＦ程度となる。なお、オープンスタブ１０ａ部分の線路幅は、信号線パタン５ａ−１と同様に約３５０μｍである。
【００３５】
また、オープンスタブ１０ｂ（信号線パタン５ａ−２上に設定するオープンスタブ起点１０ｂ−１から、屈曲点１０ｂ−２を経由してオープンスタブ終点１０ｂ−３に至るＭＳＬを指す）についても同様に設計を行い、オープンスタブ起点１０ｂ−１から屈曲点１０ｂ−２に至る長さを０．３ｍｍ、屈曲点１０ｂ−２からオープンスタブ終点１０ｂ−３に至る長さを１．２ｍｍと設定したため、オープンスタブ１０ｂの全長は１．５ｍｍ、付加容量は０．２ｐＦ程度である。また、そのため、ランドパタン端点１０ｂ−４からオープンスタブ起点１０ｂ−１までの距離は、０．４５ｍｍに設定した。
【００３６】
上記のＮ側、Ｐ側それぞれの接続箇所でのインピーダンス不整合が同じ大きさの場合、オープンスタブの容量値をＮ側とＰ側で等しくすると効果がある。実用上は、Ｎ側、Ｐ側それぞれの接続箇所でのインピーダンス不整合の大きさが異なる場合、オープンスタブの容量値をＮ側とＰ側とでそれぞれ異なる値に設定することが必要となる可能性がある。
【００３７】
ここで、オープンスタブ１０ａは、なるべくインピーダンス不整合箇所（スルーホール５ｄ−１及びランドパタン５ｅ−１）の近くに設置することが望ましい。そのため、ランドパタン端点１０ａ−４からオープンスタブ起点１０ａ−１までの距離は、λ／１６ｍｍ（λはＦＰＣを伝搬する駆動電気信号の波長を指す）以下である必要があり、十分な効果を得るためにはλ／３２ｍｍ以下となることが望ましい。本実施例においては、０．４５ｍｍに設定した。オープンスタブ１０ｂについても同様に、ランドパタン端点１０ｂ−４からオープンスタブ起点１０ｂ−１までの距離が設定されることが好ましい。なお、例えば駆動伝送速度が２０、４０Ｇｂｉｔ／ｓの場合は、それぞれλ／８，λ／４以下である必要があり、それぞれλ／１６，λ／８以下であることが望ましい。
【００３８】
ここで、光モジュールの高周波特性を図３（ａ），（ｂ）に示す。図３（ａ）は、接続パッド５ｆ−５から信号線パタン５ａ−１を経てリード端子２ａに至る伝送線路について、それぞれ反射（Ｓ１１）特性を評価した結果を示し、図３（ｂ）は、透過（Ｓ２１）特性を評価した結果である。また、比較のため、図１に示した従来の光モジュールにおける同様の伝送線路についての高周波特性も記載している。
【００３９】
図３（ａ）において、従来例と比較するとＳ１１特性は１０ＧＨｚにおいて５ｄＢと大きく改善されていることが分かる。さらに、１０ＧＨｚ以下の周波数領域においては、１０ｄＢ以上も改善されている。
【００４０】
また、図３（ｂ）におけるＳ２１特性においても、０〜１５ＧＨｚまでの広い帯域にわたり、従来の光モジュールと比較し０．５ｄＢ程度改善された。
【００４１】
なお、図示はしないが、接続パッド５ｆ−４から信号線パタン５ａ−２を経てリード端子２ｂに至る伝送線路についても同様の効果が得られることが明らかである。
【００４２】
よって、本実施形態の本発明技術であるオープンスタブによる高周波特性補償回路を導入することにより、１０Ｇｂｉｔ／ｓ級の高速信号で駆動しても、光モジュールのコスト増を招くことなく、良好な高周波特性及び光送信波形が得られる。なお、オープンスタブ１０ａ，１０ｂの容量Ｃは、インピーダンス不整合箇所におけるインダクタンスＬに対し、Ｃ＝Ｌ／Ｚ2（Ｚは伝送線路の特性インピーダンス）を満たす程度の容量を有することが最も効果的である。
【００４３】
なお、本実施例においては、オープンスタブ１０ａ，１０ｂのレイアウトに柔軟性を持たせるため屈曲部１０ａ−２，１０ｂ−２を設置したが、屈曲部の設置は必ずしも必要ではない。また、オープンスタブ１０ａ，１０ｂは直線状のパタンで構成されているが、曲線状でもオープンスタブ起点１０ａ−１からオープンスタブ終点１０ａ―３の長さと同等のオープンスタブの長さを有する限り同様の効果が得られる。
【００４４】
以上述べたように、本発明の技術を用いることにより、１０Ｇｂｉｔ／ｓ  級の高速信号伝送が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を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ステム
２  リード端子
３ａ、３ｂ  貫通孔
３ｄ  絶縁体
４ａ、４ｂ  ワイヤ
５  ＦＰＣ
５ａ  上層信号線パタン
５ｂ  下層信号線パタン
５ｃ  誘電体
５ｄ  スルーホール
５ｅ  ランドパタン
５ｆ  接続パッド
１０ａ、１０ｂ  オープンスタブ
【図１】
2013197274.tif 000003
【図２】
2013197274.tif 000004
【図３】
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