(57)【要約】【課題】放熱性に優れ、かつ簡便に製造可能なモジュールを提供する。【解決手段】電子回路４と、電子回路４と電気的に接続された素子５と、電子回路４が搭載された電気配線基板１と、素子５が搭載され、かつ電気配線基板１に接合された素子搭載基板２と、を有し、電気配線基板１には、放熱ビア３が設けられているモジュールである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路と、
前記電子回路と電気的に接続された素子と、
前記電子回路が搭載された電気配線基板と、
前記素子が搭載され、かつ前記電気配線基板に接合された素子搭載基板と、を有し、
前記電気配線基板には、放熱ビアが設けられていることを特徴とするモジュール。
【請求項２】
前記電気配線基板及び前記素子搭載基板には、電気配線が形成されており、
前記素子搭載基板は、はんだバンプを介して前記電気配線基板に接合されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記素子搭載基板は、前記電気配線基板の前記電子回路が搭載された面と反対側の面に接合されており、
前記電気配線基板には、前記電子回路と熱的に接続される第１の放熱ビアと、前記素子と熱的に接続される第２の放熱ビアが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項４】
光信号を発信または受信する光素子と、
前記光素子が電気的に接続されており、前記光素子の駆動又は電気信号の増幅を行う電子回路と、
前記電子回路が搭載された電気配線基板と、
前記光素子が搭載され、かつ前記電気配線基板に接合された光素子搭載基板と、を有し、
前記電気配線基板には、放熱ビアが設けられていることを特徴とする光電気変換モジュール。
【請求項５】
前記電気配線基板及び前記光素子搭載基板には、電気配線が形成されており、
前記光素子搭載基板は、はんだバンプを介して前記電気配線基板に接合されていることを特徴とする請求項４に記載の光電気変換モジュール。
【請求項６】
前記光素子搭載基板は、前記電気配線基板の前記電子回路が搭載された面と反対側の面に接合されており、
前記電気配線基板には、前記電子回路と熱的に接続される第１の放熱ビアと、前記素子と熱的に接続される第２の放熱ビアが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光電気変換モジュール。
【請求項７】
前記電子回路は、前記電気配線基板にフリップチップ実装されており、かつ前記電気配線基板との対向面と反対側の面において放熱体と接続されており、
前記光素子搭載基板は、前記電気配線基板の前記電子回路が搭載された面に接合されていることを特徴とする請求項４に記載の光電気変換モジュール。
【請求項８】
前記光素子搭載基板が、光透過性基板であることを特徴とする請求項４に記載の光電気変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子及び電子回路を有するモジュールに関し、特に、信号伝送・処理装置内における大容量信号処理を可能にする光電気変換用のモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光インターコネクト技術に用いられる電気変換モジュールでは、高発熱素子である電子回路からの発熱が、耐熱強度の低いレーザダイオード等の光素子に伝熱することで、光信号の劣化を招く。このため、電子回路からの発熱を効率良く放熱する構造が求められている。
【０００３】
光電気変換モジュールの放熱構造の一例として、例えば例えば特許文献１には、高発熱素子が配置される第１の領域と、耐熱強度の低い素子が配置される第２の領域とに各層が分離された高熱伝導部材を、面方向に複数層設けた高熱伝導プリント配線板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の高熱伝導プリント配線板では、上記構成とすることで、耐熱強度の低い素子が、高発熱素子により受ける熱影響が低減されているものの、高発熱素子と、耐熱強度の低い素子とが同一の基板上に設置されているため、高発熱素子からの熱の放熱性の点では、必ずしも十分でない。
また、特許文献１の高熱伝導プリント配線板では、高熱伝導部材を第１の領域と第２の領域とに分離しているため、高熱伝導部材の積層パターンが複雑となり、製造プロセスが煩雑となる。
また、特許文献１には、光電気変換モジュールにおける放熱性をどのように改善するのかについての示唆もない。
【０００６】
本発明の目的は、放熱性に優れ、かつ簡便に製造可能なモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るモジュールの好ましい実施形態としては、電子回路と、前記電子回路と電気的に接続された素子と、前記電子回路が搭載された電気配線基板と、前記素子が搭載され、かつ前記電気配線基板に接合された素子搭載基板と、を有し、前記電気配線基板には、放熱ビアが設けられていることを特徴とするモジュール。
【０００８】
また、本発明に係る光電気変換モジュールの好ましい実施形態としては、光信号を発信または受信する光素子と、前記光素子が電気的に接続されており、前記光素子の駆動又は電気信号の増幅を行う電子回路と、前記電子回路が搭載された電気配線基板と、前記光素子が搭載され、かつ前記電気配線基板に接合された光素子搭載基板と、を有し、前記電気配線基板には、放熱ビアが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放熱性に優れ、かつ簡便に製造可能なモジュールを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る光電気変換モジュールの断面図である。
【図２】図１に示す光電気変換モジュールの電子回路搭載部及び光素子搭載部を拡大した断面図である。
【図３】実施例１に係る光電気変換モジュールの作製プロセスを説明する図である。
【図４】実施例２に係る光電気変換モジュールの断面図である。
【図５】図４に示す光電気変換モジュールの電子回路搭載部及び光素子搭載部を拡大した断面図である。
【図６】実施例３に係る光電気変換モジュールの断面図である。
【図７】図６に示す光電気変換モジュールの電子回路搭載部及び光素子搭載部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に述べる。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１を、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施例１に係る光電気変換モジュール１００の断面図である。  
図１に示すように、実施例１の光電気変換モジュール１００は、筐体８内に、電気配線基板１が配設されている。電気配線基板１の端部には、外部からの電気信号を伝送する電気コネクタ９が接続されている。
【００１３】
電気配線基板１は、下側の筐体８Ａの内面と接触させて設けられており、筐体８Ａとの接触面と反対側の面には、電子回路４が搭載されている。電子回路４は、電気信号を光信号に変換するために後述する光素子を駆動し、又は光信号から変換された電気信号を増幅する集積回路である。
【００１４】
電気配線基板１の電子回路４の搭載面１ａ側の略中央部には、凹部５０が形成されている。この凹部５０を跨いで、電気配線基板１の電子回路搭載面１ａと対向するように、光素子搭載基板２が設置されている。すなわち、実施例１では、光素子搭載基板２は、電気配線基板１と、電子回路搭載面１ａにおいて接合されている。光素子搭載基板２の電気配線基板１との対向面側には、光信号を発信又は受信する光素子５が搭載されている。
【００１５】
光素子搭載基板２の光素子搭載面２ａと反対側の主面の上方には、レンズ６ａが設置されている。光素子搭載基板２とレンズ６ａとの間には、スペーサ６ｂが介設されており、レンズ６ａと光素子搭載基板２との間に所定の間隙が設けられている。
【００１６】
図１に示す例では、レンズ６ａは、光伝送路７としての１２チャンネルのリボン光ファイバが接続されたアレイ光コネクタとして設けられており、一の光伝送路７（リボン光ファイバ）が、一の光素子５と光学的に接続されるように設けられている。
【００１７】
図２は、図１に示す実施例１の光電気変換モジュール１００の電子回路搭載部及び光素子搭載部を拡大した断面図である。  
なお、図面簡略化のため、図２では、レンズ６ａ、スペーサ６ｂ、光伝送路７の図示は省略している。実施例２及び実施例３の図５及び図７においても同様である。
【００１８】
図２に示すように、電気配線基板１の電子回路搭載面１ａには、高熱伝導部材からなる電気配線１０ａが形成されており、この電気配線１０ａ上に、電子回路４が搭載されている。
【００１９】
光素子搭載基板２は、光素子５からの光を透過する板状部材であり、例えばはんだバンプによる接合部１１ａ、１１ｂを介して電気配線基板１と接合されている。
【００２０】
光素子搭載基板２の光素子搭載面２ａには、高熱伝導部材からなる電気配線１０ｂが形成されている。光素子５は、電気配線基板１の凹部５０内に収容されるように、光素子搭載基板２の電気配線１０ｂ上にフリップチップ実装されている。
【００２１】
電気配線基板１内には、高熱伝導部材からなる放熱ビア３ａ、３ｂが設けられている。放熱ビア３ａは、電気配線１０ａを介して電子回路４と接続するように、設けられている。また、放熱ビア３ｂは、電気配線基板１における光素子５の搭載領域５１とは、凹部５０を介して離れた領域５２において、電気配線１０ａを介して接合部１１ｂと接続するように設けられている。
【００２２】
電子回路４は、接合部１１ａと接する電気配線１０ａと、ワイヤボンディング３００により接続されている。
【００２３】
図１に示す光電気変換モジュール１００の光電気変換の経路を、送信側を例にとって説明する。
【００２４】
光電気変換モジュール１００では、電気コネクタ９から伝送された電気信号が、電気配線１０ａを介して電子回路４に伝送される。電子回路４は、伝送された電気信号に対応した信号を発生する。電子回路４で発生した信号は、電気配線１０ａ、接合部１１ａ、及び電気配線１０ｂを介して光素子５に伝送されて光素子５を駆動し、光信号に変換される。変換された光信号は、光素子搭載基板２を介してレンズ６ａに入射する。レンズ６ａに入射した光信号は、光伝送路７に導かれて伝送される。
【００２５】
光素子搭載基板２としては、光素子５からの光を透過する光透過性材料で構成することが好ましい。光透過性材料としては、光素子５からの光の波長において透過性を有していればよいが、例えばテンパックス等のガラス材料を用いることができる。
【００２６】
光素子搭載基板２は、光素子５からの光信号の光路に孔が形成されていれば、必ずしも光素子５からの光を透過する光透過性材料で構成されていなくてもよい。この場合、例えば、エポキシ樹脂等の有機材料にガラスが含有されているものを用いてもよく、アルミナ等のセラミック材料を用いてもよい。
【００２７】
レンズ６ａは、光路を９０度変換する反射器とレンズとをモノリシックに集積化した構造を備えており、これにより、レンズ６ａは、光素子５との光結合が可能に構成されている。
【００２８】
光コネクタであるレンズ６ａの材料は、ウルテムなどの樹脂材料で構成されていてもよく、又はガラスで構成されていてもよい。また、光伝送路７はポリマー等で構成された光導波路でもよい。
【００２９】
上記のようにして稼働した電子回路４の自己発熱は、主として電気配線１０ａを介して放熱ビア３ａに伝わり、放熱ビア３ａから筺体８Ａに伝わる伝熱経路２０１によって放熱される。
【００３０】
一方、電子回路４の自己発熱の一部は、電気配線基板１上に形成された高熱伝導部材からなる電気配線１０ａを伝わり、接合部１１ａ及び光素子搭載基板２上に形成された電気配線１０ｂを介して、光素子５に伝達される。
【００３１】
光素子５の自己発熱及び電子回路４から光素子５に伝達された熱は、電気配線１０ｂを伝わり、接合部１１ｂ及び電気配線１０ａを介して放熱ビア３ｂから筺体８Ａに伝わる伝熱経路２００により放熱される。
【００３２】
上記したように、電気配線１０ａ、１０ｂは、電子回路４や光素子５への電気信号を伝達する電気配線としての機能とともに、電子回路４の熱や光素子５の熱を伝達させて放熱する放熱配線として機能を兼ねている。
【００３３】
筐体８としては、熱伝導性に優れ、かつ熱膨張率の小さい金属材料や無機材料を好適に用いることができる。筐体８としては、具体的には、例えばタングステン単独又はモリブデン単独の金属元素で構成される金属材料、タングステン、モリブデン及び銅からなる群から選ばれるいずれか二種又は全てを含有する複合材料、アルミシリコンカーバイト又は窒化アルミニウムセラミックスから選択される複合材料などが適用できる。
【００３４】
以上説明した実施例１に係る光電気変換モジュール１００によれば、電子回路４が搭載された電気配線基板１とは異なる基板である光素子搭載基板２に、光素子５を搭載することにより、電子回路４の発熱の、光素子５への伝達が抑制されている。
【００３５】
また、電気配線基板１と光素子搭載基板２とを、はんだバンプで接合することにより、電気配線基板１と光素子搭載基板２の接触面積を小さくすることができる。これにより、電気配線基板１と光素子搭載基板２との接合部１１の熱抵抗が大きくなるため、電子回路４から光素子５への伝熱量が小さくなる。このため、光素子５の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、実施例１のように、筐体８Ａを放熱経路として用いることで、モジュール全体を簡易な構成としつつ、優れた放熱性を得ることができる。
【００３７】
なお、本実施例では、電気配線基板１を筐体８Ａに直接接触させて設置し、放熱ビア３ａ、３ｂの熱を筐体８Ａに伝達させる構成としたが、本発明は必ずしもこのような構成に限られず、例えば電気配線基板１と筐体８Ａとの間に放熱部材を別途設置し、放熱ビア３ａ、３ｂからの熱を、この放熱部材に伝達させるようにしてもよい。この点は、以下の実施例２〜３においても同様である。
【００３８】
次に、図３を用いてに、実施例１の光電気変換モジュール１００の作製プロセス例を説明する。
【００３９】
まず、図３（ａ）（ｂ）では、電気電子部品に関するサブアセンブリを行い、電気部品サブアセンブリ４００を作製する。  
まず、図３（ａ）に示すように、電子回路４、電気コネクタ９及びチップコンデンサ等（図示は省略）の電子部品を、電気配線基板１に取り付ける。電気配線基板１としては、一方の主面上に電気配線１０ａの配線パターン（図３において不図示。）が形成され、かつ内部に放熱ビア３（３ａ、３ｂ）が形成されたものを使用する。
【００４０】
本実施例では、電気配線基板１上に、電子回路４及び電気コネクタ９の接合材としてはんだペースト印刷を行った後、リフローを行うことで、電子回路４及び電気コネクタ９を電気配線基板１に固定する。電子回路４は、はんだペースト印刷後、電気配線基板１の電気配線１０ａの配線パターン上に、フリップチップ実装する。
【００４１】
なお、電子回路４及び電気コネクタ９の接合材としては、はんだペーストに限られず、導電性を有する接合材であれば、導電性接着剤等でも構わないことはいうまでもない。
【００４２】
次に、図３（ｂ）に示すように、電子回路４と電気配線基板１上の配線パターンとを、ワイヤボンディング３００により接続する。ワイヤボンディングにより、電子回路４における信号入出力、電源供給が可能となる。
【００４３】
次に、図３（ｃ）（ｄ）では、光部品に関するサブアセンブリを行い、光部品サブアセンブリ５００を作製する。  
まず、図３（ｃ）に示すように、光素子搭載基板２上に光素子５を搭載する。光素子搭載基板２上の電気配線１０ｂの配線パターンには、予め、接合部材としてＡｕ−Ｓｎ蒸着はんだが形成されている。光素子５は、このＡｕ−Ｓｎ蒸着はんだの形成面上に搭載される。
【００４４】
接合部材として蒸着はんだ等のはんだ材料を用いる場合、配線パターン上には、はんだ濡れ性を確保するための金属メタライズが形成されている。なお、図面が煩雑となるため、蒸着はんだ及び金属メタライズは、図３中には図示していない。金属メタライズは、例えば、Ｎｉ２〜５μｍとＡｕ０．０５μｍとをめっきした積層構造により構成される。
【００４５】
一般に、はんだ材料により接合を行う場合には、接合後、はんだ材と金属メタライズのＡｕとの界面に金属間化合物が形成される。金属間化合物は、硬く応力緩衝効果が弱いため、衝撃等に対する接合の信頼性を低下させる。また、Ａｕが残存すると、その後の高温放置により金属間化合物がさらに成長し、はんだ中にカーケンダルボイドが発生し、信頼性及び気密性が低下することが懸念される。このため、金属メタライズのＡｕめっき厚さは極力薄くすることが好適である。
【００４６】
本実施例では、Ａｕめっき厚さは０．０５μｍとしている。ただし、Ａｕめっき厚さは、上記の不具合を抑制可能な厚さに形成されていれば、特に限定されない。
【００４７】
次に、図３（ｄ）に示すように、レンズ６ａ、スペーサ６ｂ及び光伝送路７により構成されるアレイ光コネクタを、光素子搭載基板２の光素子５の搭載面と反対側の面に搭載する。
【００４８】
実施例１では、光素子搭載基板２として、光素子５の光に対する光透過性を有する透明材料であるテンパックスを用いている。アレイ光コネクタの位置合わせは、フリップチップボンダの上下同時観察カメラを使用して、光素子５の発光点又は受光点と、レンズ６ａのレンズ外形とを直接観察し、光素子５とレンズ６ａが光学的に接続されるようにして行う。
【００４９】
上記方法により、アレイ光コネクタと光素子搭載基板２との位置合せを行った後、ＵＶ接着剤を使用して、アレイ光コネクタと光素子搭載基板２とを接合する。ＵＶ接着剤を使用することで、ＵＶ光の照射により、アレイ光コネクタを、光素子搭載基板２に接続固定することができる。
【００５０】
なお、上記した説明では、光素子搭載基板２として、透明材料であるテンパックスを用いる場合を例に説明した。なお、光素子搭載基板２が不透明材料により構成される場合でも、例えば光素子５を駆動しながら調芯するアクティブ調芯を行うことにより、アレイ光コネクタの位置合せを行うことが可能である。
【００５１】
次に、図３（ｅ）では、図３（ａ）（ｂ）において作製した電気部品サブアセンブリ４００上に、図３（ｃ）（ｄ）において作製した光部品サブアセンブリ５００を搭載する。
【００５２】
まず、光部品サブアセンブリ５００の光素子搭載基板の接合部１１ａ、１１ｂに、はんだバンプを形成する。なお、図３に示す例では、接合部１１ａ、１１ｂのはんだバンプは、図３（ｃ）において形成されているが、このはんだバンプは、図３（ｅ）の時点で形成してもよい。
【００５３】
次いで、接合部１１ａ、１１ｂと電気配線基板１上の電気配線の配線パターンとの位置合せを行った後、リフローを行うことにより、電気部品サブアセンブリ４００と光部品サブアセンブリ５００との接続固定を行う。
【００５４】
接合部１１ａ、１１ｂに形成するはんだバンプの材料としては、リフロー時の熱による光部品サブアセンブリ５００へのダメージ（例えばレンズ６ａの位置ずれ）を回避するため、低融点のはんだ材料を用いることが望ましい。このようなはんだバンプの材料として、本実施例では、Ｓｎ−１Ａｇ−５７Ｂｉ（融点：約１４０℃）を使用する。
【００５５】
最後に、図３（ｆ）では、図３（ｅ）において作製した、電気部品サブアセンブリ４００と光部品サブアセンブリ５００との接合体を、筺体８内に設置する。電気配線基板１と筺体８の接触部には、放熱グリス等を塗布することがよい。放熱グリスを介設することで、電気配線基板１から筺体８への放熱経路が確保される。
【００５６】
以上説明したように、電気部品サブアセンブリ４００と光部品サブアセンブリ５００とを分離することで、電気部品アセンブリと光部品アセンブリとを同一の基板上で行う従来の構成と比較して、調芯工程の煩雑性を低減させることができ、また動作不良時の損失を低減することができる。
【００５７】
すなわち、電気部品アセンブリの要求搭載精度は、一般に１００μｍ以下であるのに対し、光部品アセンブリの要求搭載精度は１０μｍ以下である。しかしながら、従来の構成を製造するプロセスでは、搭載精度が異なる両アセンブリプロセスが、同一の基板上で実施されていた。このため、比較的要求搭載精度の低い、電気部品アセンブリも、要求搭載精度の高い光部品アセンブリに合わせた精度で行う必要があり、アセンブリ工程が煩雑となっていた。
【００５８】
これに対し、本実施例の構成によれは、製造プロセスにおいて、電気部品アセンブリ４００と光部品アセンブリ５００を完全に分離することができ、電気部品アセンブリにおける位置合わせの煩雑性を低減することが可能となる。
【００５９】
また、電気部品サブアセンブリ４００と光部品サブアセンブリ５００とを、各部材の設置位置等について、それぞれ、接合前に事前に検査することが可能となる。このため、電気部品サブアセンブリ４００や光部品サブアセンブリ５００における各部材の位置ずれ等を防止することができ、不良時の仕損費を減小させることに寄与できる。
【００６０】
以上説明した実施例１の光電気変換モジュールによれば、放熱性に優れ、かつ簡便に製造可能なモジュールを実現することができる。
【実施例２】
【００６１】
次に、本発明の実施例２を、図４及び図５を用いて説明する。実施例２は、モジュール内における放熱方向を実施例１から変更し、放熱性を改善した構成である。図４は、実施例２に係る光電気変換モジュール１０１の断面図である。図５は、図４に示す光電気変換モジュール１０１の電子回路搭載部及び光素子搭載部を拡大した断面図である。
【００６２】
図４に示すように、実施例２の光電気変換モジュール１０１では、電子回路４は、電気配線基板１の筐体８Ａとの接触面に搭載されている。
【００６３】
電気配線基板１の、電子回路搭載面１ａと反対側の、電子回路４が搭載されていない主面（以下、非搭載面１ｂと示す。）の略中央部には、凹部５０が形成されている。この凹部５０を跨いで、電気配線基板１の非搭載面１ｂと対向するように、光素子搭載基板２が設置されている。すなわち、実施例２では、光素子搭載基板２は、電気配線基板１の電子回路搭載面１ａと反対側の主面１ｂ（非搭載面１ｂ）に、はんだバンプによる接合部１１ａ、１１ｂを介して接合されている。
【００６４】
光素子搭載基板２は、実施例１と同様、光素子５からの光を透過する板状部材である。光素子搭載基板２には、電気配線基板１との対向面２ａ側に形成された電気配線１０ｂ上に、光素子５がフリップチップ実装されている。
【００６５】
図５に示すように、電気配線基板１の電子回路搭載面１ａ上には、電気配線１０ａが形成されており、電子回路４は、この電気配線１０ａ上に搭載されている。実施例２では、さらに電気配線基板１の非搭載面１ｂ上にも、光素子搭載基板２との接合部１１ａ、１１ｂと対応する位置に、電気配線１０ｃが形成されている。
【００６６】
電気配線基板１内には、高熱伝導部材からなる放熱ビア３ａ、３ｂ、３ｃが設けられている。実施例２では、電子回路４と接続する放熱ビア３ａに、上側の筐体８Ｂが接続されている。放熱ビア３ｃは、接合部１１ａと接する電気配線１０ｃと、電子回路搭載面１ａ側の電気配線１０ａとを接続するように設けられている。
【００６７】
電子回路４は、放熱ビア３ｃと接する電気配線１０ａと、ワイヤボンディング３００により接続されている。
【００６８】
電子回路４の自己発熱は、主として電気配線１０ａを介して放熱ビア３ａに伝わり、放熱ビア３ａから筺体８Ｂに伝わる伝熱経路２０１によって放熱される。
【００６９】
一方、電子回路４の自己発熱の一部は、電気配線基板１上に形成された高熱伝導部材からなる電気配線１０ａを伝わり、放熱ビア３ｃ、電気配線１０ｃ、接合部１１ａ及び電気配線１０ｂを介して、光素子５に伝達される。
【００７０】
光素子５の自己発熱及び電子回路４から光素子５に伝達された熱は、実施例１と同様に、電気配線１０ｂを伝わり、接合部１１ｂ及び電気配線１０ｃを介して放熱ビア３ｂから筺体８Ａに伝わる伝熱経路２００により放熱される。
【００７１】
実施例１の光電気変換モジュール１００では、光素子５の自己発熱と、電子回路４の自己発熱とを、いずれも同じ筐体８Ａ側に放熱していたため、電子回路４の自己発熱が、筐体８Ａを介して光素子５に伝達される伝熱経路が存在していた。
【００７２】
これに対し、実施例２に係る光電気変換モジュール１０１によれば、電子回路４の熱の放熱方向と光素子５の熱の放熱方向とが、それぞれ、筐体８Ｂ側（伝熱経路２０１）と筐体８Ａ側（伝熱経路２００）とに分かれている。このため、電子回路４の自己発熱が、筐体８Ａを介して光素子５に伝達される伝熱経路が形成されないため、光素子５の温度上昇を、さらに効率的に抑制することが可能となる。
【実施例３】
【００７３】
次に、本発明の実施例３を、図６及び図７を用いて説明する。実施例３は、電子回路４の実装形態を、実施例１及び２のワイヤボンディングからフリップチップボンディングに変更した構成である。
【００７４】
図６は、実施例３に係る光電気変換モジュール１０２の断面図である。図７は、図６に示す光電気変換モジュール１０２の電子回路搭載部及び光素子搭載部を拡大した断面図である。
【００７５】
図６に示すように、実施例３の光電気変換モジュール１０２では、電子回路４は、電気配線基板１の筐体８Ａとの接触面と反対側の面に搭載されている。
【００７６】
実施例３では、電子回路４は、電気回路基板１との対向面と反対側の面において、上側の筐体８Ｂと接続されている。ここで、電子回路４は、放熱グリスを介して、筐体８Ｂと接続されている。
【００７７】
電気配線基板１の電子回路搭載面１ａ側の略中央部には、凹部５０が形成されている。この凹部５０を跨いで、電気配線基板１の電子回路搭載面１ａと対向するように、光素子搭載基板２が設置されている。すなわち、実施例３では、光素子搭載基板２は、電気配線基板１の電子回路搭載面１ａに、はんだバンプによる接合部１１ａ、１１ｂを介して接合されている。
【００７８】
光素子搭載基板２は、実施例１と同様、光素子５からの光を透過する板状部材である。光素子搭載基板２には、電気配線基板１との対向面２ａ側に形成された電気配線１０ｂ上に、光素子５がフリップチップ実装されている。
【００７９】
図７に示すように、電気配線基板１の電子回路搭載面１ａ上には、電気配線１０ａが形成されている。実施例３では、電子回路４は、予め形成されたはんだバンプにより、この電気配線１０ａ上にフリップチップ実装されている。
【００８０】
実施例３では、電気配線基板１内には、光素子５の搭載領域５１と、凹部５０を介して離れた領域５２において、接合部１１ｂと接続する放熱ビア３ｂが設けられていればよい。すなわち、実施例３では、電子回路４と接続する放熱ビア３ａは、電気配線基板１に設けない。
【００８１】
電子回路４の自己発熱は、主として電子回路４と接合された筐体８Ｂに、放熱グリスを介して直接伝達されて放熱される。
【００８２】
一方、実施例３の光電気変換モジュール１０２では、実施例１と同様、電子回路４の自己発熱の一部は、電気配線基板１上に形成された高熱伝導部材からなる電気配線１０ａを伝わり、接合部１１ａ及び光素子搭載基板２上に形成された電気配線１０ｂを介して、光素子５に伝達される。
【００８３】
光素子５の自己発熱及び電子回路４から光素子５に伝達された熱は、電気配線１０ｂを伝わり、接合部１１ｂ及び電気配線１０ａを介して放熱ビア３ｂから筺体８に伝わる伝熱経路２００により放熱される。
【００８４】
実施例３によれば、実施例２と同様、電子回路４の熱の放熱方向と光素子５の熱の放熱方向とが、それぞれ、筐体８Ｂ側と、筐体８Ａ側（伝熱経路２００）とに分かれている。このため、電子回路４の自己発熱が、筐体８Ａを介して光素子５に伝達される伝熱経路が形成されないため、光素子５の温度上昇を、効率的に抑制することが可能となる。
【００８５】
また、実施例３によれば、電子回路４の自己発熱が、直接、筐体８Ｂ等の放熱体に放熱されるため、電子回路４の発熱を、放熱ビア３ａを介して放熱する実施例１及び実施例２と比較して、光素子５の温度上昇を、より効率的に抑制することが可能となる。
【００８６】
なお、本実施例では、電子回路４の熱の放熱体として、筐体８Ｂを電子回路４に接続した構成を示したが、電子回路４の熱の放熱体は、必ずしも筐体８Ｂに限られない。例えば、熱伝導性に優れた放熱部材を別途設け、この放熱部材を電子回路４に接続して、電子回路４の熱を放熱させるようにしてもよい。
【００８７】
以上説明した実施例１〜３の光電気変換モジュールによれば、電子回路４や光素子５の自己発熱を、効率よく放熱し、冷却することができる。このため、例えばレーザダイオード等の光素子における、熱による光信号の劣化を抑制することができる。なお、実施例１〜３では、光素子を備えた光電気変換モジュールを例に説明したが、本発明は、集積回路及びこれと電気的に接続された素子を備えたものであれば、必ずしも光電気変換モジュールには限定されない。
【符号の説明】
【００８８】
１…電気配線基板、１ａ…電子回路搭載面、１ｂ…非搭載面、２…光素子搭載基板、２ａ…光素子搭載面、３ａ、３ｂ、３ｃ…放熱ビア、４…電子回路、５…光素子、６ａ…レンズ、６ｂ…スペーサ、７…光伝送路、８、８Ａ、８Ｂ…筐体、９…電気コネクタ、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…電気配線、１１ａ、１１ｂ…接合部、５０…凹部、５１、５２…電気配線基板１の領域、１００、１０１、１０２…光電気変換モジュール、２００、２０１…伝熱経路、３００…ワイヤボンディング、４００…電気部品サブアセンブリ、５００…光部品サブアセンブリ
【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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