(57)【要約】【課題】キャンパッケージを用いたものであり、パッケージの中心軸と外部回路基板の延在方向とが平行になるように外部回路基板に取付けることが容易な光電変換モジュールを提供する。【解決手段】光電変換モジュール１は、ＬＤ２を含む電子部品をキャンパッケージ内に搭載し、外部回路基板に装着されるものである。光電変換モジュール１は、キャンパッケージを貫通すると共にそのキャンパッケージの軸方向に延在する一対の板状電気接続部材８を有し、その一対の板状電気接続部材８が互いに対向する面のそれぞれに、キャンパッケージの内部で電子部品と電気接続する外部へ導出される配線パターン８ａと、その配線パターン８ａの外部導出部に設けられた弾性を有する導電性弾性部材８ｂと、を有し、その導電性弾性部材８ｂが、一対の板状電気接続部材８ａの間に挿入される外部回路基板に形成された電極パッドに電気接続される。【選択図】図１
2009253176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を含む電子部品をキャンパッケージ内に搭載し、外部回路基板に装着される光電変換モジュールであって、
前記キャンパッケージを貫通すると共に該キャンパッケージの軸方向に延在する一対の絶縁性基板を有し、
該一対の絶縁性基板が互いに対向する面のそれぞれに、前記キャンパッケージの内部で前記電子部品と電気接続する外部へ導出される配線パターンと、該配線パターンの外部導出部に設けられた弾性を有する端子と、を有し、
前記端子は、前記一対の前記絶縁性基板の間に挿入される前記外部回路基板に形成された電極パッドに電気接続されることを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項２】
前記絶縁性基板の配線パターンは、前記キャンパッケージの貫通部分において、絶縁版により電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換モジュール。
【請求項３】
前記絶縁性基板上において、並設された３つの配線パターンによりコプレーナ線路が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光電変換モジュール。
【請求項４】
前記絶縁性基板の上部端面は、前記電子部品が実装されるサブマウントとされることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光電変換モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光電変換モジュールを備える光サブアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に用いられる光電変換モジュール及び該光電変換モジュールを用いた光サブアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換モジュール（光モジュール）のパッケージには、モジュールの組立性や取扱性の観点から、キャン（ＣＡＮ）パッケージが採用されている。キャンパッケージは、例えば、光電変換素子を搭載する金属製の円板状のステムに、光学窓を有する金属製の円筒状のキャップを同軸で固定してなるものである。
【０００３】
また、キャンパッケージの光モジュールは、パッケージ内に搭載した素子（光電変換素子等）とパッケージ外の回路基板（外部回路基板）とを電気接続する電気接続手段がステムに設けられている。この電気接続手段は、例えば光電変換素子と外部回路基板の間で電気信号の授受を行うために用いられ、ステムの貫通孔に挿通されて封止・保持される。
特許文献１には、電気接続手段としてリードピンを用いた光モジュールが開示されている。また、特許文献２には、電気接続手段として複数の配線パターンを有する絶縁基板を用いた光モジュールが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２８６３０５号公報
【特許文献２】特開２００４−１４０３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の技術では、光モジュールの外部回路基板への取付けに、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit board）を用いている。そして、取付けの際、例えば、電気接続手段としてのリードピンを所望の長さに切断し、切断したリードピンとＦＰＣの一端とを半田付けし、外部回路基板とＦＰＣの他端とを半田付けすることにより、光モジュールと外部回路基板とを電気接続している。しかし、この方法では、半田付け作業やリードピンの切断作業等に時間を要しており、光モジュールの外部回路基板への取付けがより容易になることが要望されている。
【０００５】
また、特許文献２に開示の技術では、光モジュールのキャンパッケージに設けられている電気接続手段としての配線パターン付き絶縁基板を、外部回路基板の貫通孔に挿通させて、電極部分を半田付けすることにより、取付けている。この方法は、光モジュールのキャンパッケージの中心軸（パッケージ軸）と外部回路基板の延在方向（基板延在方向）とが垂直になるように取付けることを想定したものであり、パッケージ軸と基板延在方向とが平行になる光データリンクには適用できない。さらに、この方法では、上記絶縁基板と外部回路基板の電極部を半田付けする作業が必要であり、上述の取付けの容易性に関する課題が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、キャンパッケージを用いたものであり、パッケージの中心軸と外部回路基板の延在方向とが平行になるように外部回路基板に取付けることが容易な光電変換モジュール及びそれを備える光サブアセンブリを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の光電変換モジュールは、光電変換素子を含む電子部品をキャンパッケージ内に搭載し、外部回路基板に装着される光電変換モジュールであって、キャンパッケージを貫通すると共にそのキャンパッケージの軸方向に延在する一対の絶縁性基板を有し、その一対の絶縁性基板が互いに対向する面のそれぞれに、キャンパッケージの内部で電子部品と電気接続する外部へ導出される配線パターンと、その配線パターンの外部導出部に設けられた弾性を有する端子と、を有し、端子は、一対の絶縁性基板の間に挿入される外部回路基板に形成された電極パッドに電気接続されることを特徴とする。
【０００８】
また、絶縁性基板の配線パターンは、前記キャンパッケージの貫通部分において、絶縁板により電気的に絶縁されるようにしてもよい。なお、絶縁性基板上において、並設された３つの配線パターンによりコプレーナ線路が形成されることが好ましく、絶縁性基板の上部端面が、電子部品が実装されるサブマウントとされることも好ましい。
また、本発明の光電変換モジュールは、光サブアセンブリに利用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、キャンパッケージを有する光電変換モジュールのパッケージ軸と外部回路基板の延在方向とが平行になる位置関係の光データリンクにおける光電変換モジュールと外部回路基板との取付けが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の光電変換モジュールの概略を説明する図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）はそれぞれ、正面及び側方から見た場合の本例の光電変換モジュールの断面図であり、図１（Ｃ）は、本光電変換モジュールの斜視図である。なお、図１（Ａ）〜（Ｃ）では、後述のワイヤ接続の図示を省略しており、図１（Ｃ）では、キャップの図示を省略している。
【００１１】
本発明による光電変換モジュール（以下、光モジュールという）は、光電変換機能を有し、本例では、図１に示すように、その光電変換機能を担う光電変換素子としてレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）２を搭載する光送信モジュールである。光モジュール１は、ステム３にキャップ４を固定して成るキャンパッケージ内にＬＤ２やモニタフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）５といった素子を気密封止して成り、キャンパッケージ内には、さらに、サブマウント６やプリズム（直角プリズム）７も収納する。また、ＬＤ２等の素子とパッケージ外の図示しない外部回路基板とを電気接続するための電気接続手段として、光モジュール１は、平板状の絶縁性基板に配線パターン８ａを形成した一対の板状電気接続部材８を備え、それぞれの配線パターン８ａに、外部回路基板の電極パッドへの接続端子として導電性弾性部材８ｂを有する。
【００１２】
光モジュール１では、板状電気接続部材８の配線パターン８ａ及び導電性弾性部材８ｂを介して外部回路基板から電気信号を受信し、受信した電気信号をサブマウント６に実装されたＬＤ２において光信号に変換し、ＬＤ２からプリズム７に向けて光信号を送出する。そして、送出した光信号をプリズム７の反射面で反射し、キャップ４に取付けられたレンズ４ａを介して図示しない光ファイバに向けて送出する。また、光モジュール１では、サブマウント６に実装されたモニタＰＤ５で、ＬＤ２からの後方光（光出力が強い光送出側とは反対側の面からの光）をモニタしており、光モジュール１を搭載した光トランシーバ等の光通信用装置では、このモニタした結果に基づいて、光モジュール１からの光出力を所望の値にすることができるようになっている。
【００１３】
また、このような光モジュール１において、本発明の特徴部に係る上記一対の板状電気接続部材８は、その延在方向がキャンパッケージの中心軸Ｏ方向と平行であり、また、当該部材８同士が互いに対向する側面のそれぞれに、配線パターン８ａが形成されている。また、この一対の板状電気接続部材８のそれぞれに、複数の導電性弾性部材８ｂが対向するように設けられている。光モジュール１は、これら対向する導電性弾性部材８ｂの間に光モジュール１用の外部回路基板が挿入された状態において、導電性弾性部材８ｂの弾性により外部回路基板に電気的に接続されるようになっている。
【００１４】
このような構成にすることにより、本光モジュール１の外部回路基板への取付け及び電気接続は、それぞれの導電性弾性部材８ｂが外部回路基板上の所定の電極パッド（端子）と接触するように、パッケージの中心軸Ｏ方向から一対の板状電気接続部材８の間に外部回路基板を挿入する操作のみで完了する。そして、この取付け後の状態において、パッケージの中心軸Ｏと外部回路基板とが平行となっている。また、本光モジュール１では、外部回路基板への取付けのために半田付け作業等が必要ないので、上記取付けが容易である。
【００１５】
次に、図２〜図５を用い、図１を参照して本光モジュールの各構成部材について説明する。
図２は、図１の光モジュール１の構成部材（板状電気接続部材８を除く）の外観を示す図である。図２（Ａ）はＬＤ２を示し、図２（Ｂ）はステム３を示し、図２（Ｄ）はモニタＰＤ５を示し、図２（Ｅ）はサブマウント６を示し、それぞれ上方及び後方から見た様子を示している。図２（Ｃ）は、キャップ４の断面を示し、図２（Ｆ）は、プリズム７を上方及び側方から見た様子を示す。図３〜図５は、板状電気接続部材８を説明する図であり、図３（Ａ）は、当該部材８の斜視図、図３（Ｂ）は、側方から見た当該部材８の平面図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はそれぞれ、板状電気接続部材を構成するベース基板及び絶縁板の三面図である。図５は、板状電気接続部材８をステム３に取付けた状態での断面図である。
【００１６】
ＬＤ２は、図２（Ａ）に示すように、端面発光（エッジエミット）型ＬＤであり、サブマウント６の上面６ａの金属パターン６ｂ上に導電性接着剤等により実装される。ＬＤ２の出射面（プリズム７側の面）２ａからは、サブマウント６の上面６ａ（すなわちステム３の上面３ａ）に沿った光が出射される。ＬＤ２の寸法は、例えば、長さＬ１が０.３ｍｍ、幅Ｗ１が０.２５ｍｍ、厚さＴ１が０.１ｍｍとなっている。
【００１７】
また、ＬＤ２の上面には電極２ｂが形成されており、図示しないがＬＤ２の下面にも電極が形成されている。したがって、上述のようにＬＤ２がサブマウント６の金属パターン６ｂ上に実装されたときに、当該金属パターン６ｂとＬＤ２の下面の電極とが電気接続される。なお、ＬＤ２の上面の電極２ｂ及び下面の電極のうち一方がアノード電極とされ、他方がカソード電極とされる。この例では、上面の電極２ｂがアノード電極である。
【００１８】
ステム３は、図２（Ｂ）に示すように、円板状の部材であり、例えば、コバール等の金属材料で成る。ステム３の部品実装領域には、ＬＤ２やモニタＰＤ５といった電子部品及びプリズム７等の光学部品が実装される。ステム３の上面３ａには、サブマウント６が搭載され、そのサブマウント６に形成された金属パターン６ｂ上に、ＬＤ２やモニタＰＤ５が実装される。つまり、ステム３への電子部品の実装は、サブマウント６を介して行われる。なお、プリズム７のステム３への実装は直接行われる。
【００１９】
また、ステム３には、板状電気接続部材８を貫通させるための一対の貫通孔３ｂが設けられており、板状電気接続部材８が貫通孔３ｂに挿通された状態で封止されて取付けられる。この一対の貫通孔３ｂの間の（上面３ａにおける）領域が上述の部品実装領域となる。また、ステム３の寸法は、直径Φ１が５.６ｍｍ、厚さＴ２が１.２ｍｍとなっている。このステム３の貫通孔３ｂの大きさ（長さＬ２及び幅Ｗ２）はそれぞれ、板状電気接続部材８より若干大きくなっており、また、これら貫通孔３ｂの間の距離Ａ１は、例えば、１.５ｍｍとなっている。
【００２０】
キャップ４は、ステム３と協働して、円筒状の部品搭載空間を内部に有するＣＡＮパッケージを構成しており、金属材料を用いて形成される。また、本例のキャップ４は、図２（Ｃ）に示すように、光学窓としてのレンズ４ａとキャップシェル４ｂとからなるレンズキャップである。レンズ４ａは、ＬＤ２からの光（ＬＤ２から出射されプリズム７で反射された光）を集光させるものである。また、レンズ４ａは、例えば、ボールレンズから構成され、その直径Φ２が１.５ｍｍとなっている。なお、レンズの形状（球面又は非球面）や材質は問わない。
【００２１】
キャップシェル４ｂは、レンズ４ａを保持するものであり、円筒の一端にフランジを設けた形状になっている。キャップシェル４ｂのフランジ部４ｃとは反対側に、低融点ガラス等の封止ガラスによって、レンズ４ａが固定される。なお、キャップシェル４ｂの寸法は、円筒部の内径Φ３が４ｍｍ、フランジ部４ｃの外径Φ４が５.２ｍｍとなっている。このように構成されるキャップ４のフランジ部４ｃの端面を、ステム３の上面３ａとレーザ溶接等で接着することにより、キャップ４はステム３に固定される。
【００２２】
モニタＰＤ５は、端面入射型のものであり、これにより、ＬＤ２からの後方光を当該ＬＤ２
のフィードバック制御のために受光することができる。モニタＰＤ５も、ＬＤ２と同様に、サブマウント６の上面６ａの金属パターン６ｂ上に実装される。モニタＰＤ５の寸法は、図２（Ｄ）に示すように、例えば、長さＬ３が０.３５ｍｍ、幅Ｗ３が０.３５ｍｍ、厚さＴ３が０.１５ｍｍとなっている。
【００２３】
また、モニタＰＤ５の上面には電極５ａが形成されており、図示しないがモニタＰＤ５の下面にも電極が形成されている。したがって、上述のようにモニタＰＤ５がサブマウント６の金属パターン６ｂ上に実装されたときに、当該金属パターン６ｂとモニタＰＤ５の下面の電極とが電気接続される。なお、モニタＰＤ５の上面の電極５ａ及び下面の電極のうち一方がアノード電極とされ、他方がカソード電極とされる。この例では、上面の電極５ａがカソード電極である。
【００２４】
サブマウント（メタライズ基板）６は、下面に電極が形成されたＬＤ２やモニタＰＤ５を金属製のステム３上に実装するためのもので、例えば、ＡｌＮ等の熱伝導性の高い絶縁性材料を用いた絶縁性平板基板が、その基体として用いられる。サブマウント６は、熱伝導率の良い接着材料（形態）で、ステム３上に実装される。また、サブマウント６の上面６ａには、図２（Ｅ）に示すように、薄膜金属パターン６ｂが形成されており、この金属パターン６ｂ上に、ＬＤ２やモニタＰＤが実装される。金属パターン６ｂ同士は、互いに離間している。なお、サブマウント６の寸法は、例えば、長さＬ４が１.３ｍｍ、幅Ｗ４が０.９ｍｍ、厚さＴ４が０.３ｍｍとなっている。
【００２５】
プリズム７は、ステム３の上面３ａと平行な方向に出射されたＬＤ２からの光をレンズ４ａに向けて反射させるものである。プリズム７は、例えば硝材ＢＫ７を材料として、図２（Ｆ）に示すように、断面略直角二等辺三角形の角柱体に形成され、二等辺三角形の斜辺部分に、光を反射する反射面７ａが設けられている。このプリズム７は、例えば、樹脂接着剤等によりサブマウント６上に実装される。この例では、プリズム７は０.６ｍｍの立方体から上記各柱体が形成されており、プリズム７の寸法は、長さＬ５が０.６ｍｍ、幅Ｗ５が０.６ｍｍ、厚さＴ５が０.６ｍｍとなっている。
【００２６】
本発明に係る板状電気接続部材８は、ＬＤ２等と外部回路基板（駆動電気回路基板）とを電気接続させる板状の部材で、ステム３の貫通孔３ｂに封止固定される。光モジュール１の一対の板状電気接続部材８は互いに同じものであり、図３に示すように、ベース基板８ｃと、ベース基板８ｃより小さい（短い）絶縁板８ｄと、からそれぞれ構成される。なお、ベース基板８ｃ及び絶縁板８ｄの基体には、セラミック材料等から形成される平板状の電気絶縁性の基板が用いられる。
【００２７】
ベース基板８ｃは、図４（Ａ）に示すように、上面８ｅと一の側面８ｆとに渡って、電気接続のための配線パターン８ａが複数（図の例では４つ）形成されるものである。上面８ｅの配線パターン８ａと側面８ｆの配線パターン８ａとは、物理的に連続することにより電気的に接続されている。この配線パターン８ａに固定される導電性弾性部材８ｂは、それぞれ同じ形状を有しており、コバールやＳＵＳ等といった弾性のある導電性の薄い矩形状平板をフォーミングすることにより形成される。この導電性弾性部材８ｂは、その長軸方向が板状電気接続部材８の絶縁性平板基板の長軸方向と一致するように固定される。
【００２８】
また、導電性弾性部材８ｂは、上記フォーミングにより、以下の形状となる。すなわち、配線パターン８ａへの固定部であるその下側（その光モジュール１側と反対側）の端部は配線パターン８ａに接着固定され、上側の端部は配線パターン８ａから遠い位置にある形状である。
なお、ベース基板８ｃの寸法は、長さＬ６が２.７ｍｍ、幅Ｗ６が０.５ｍｍ、厚さ（高さ）Ｔ６が６ｍｍとなっている。
【００２９】
図４（Ｂ）に示す絶縁板８ｄは、ベース基板８ｃの配線パターン８ａをステム３に接触させないことにより当該配線パターン８ａをステム３と短絡しないようにする絶縁手段である。この絶縁板８ｄを、ベース基板８ｃの導電性弾性部材８ｂ側と反対側（上側）の部分に、配線パターン８ａを覆うようにして接着剤等で取付ける（貼り付ける）ことにより、多層形状の板状電気接続部材８が作製される。
なお、絶縁板８ｄの寸法は、長さＬ７が２.７ｍｍ、幅Ｗ７が０.５ｍｍ、厚さ（高さ）Ｔ７が１.２ｍｍとなっている。
【００３０】
上述のような板状電気接続部材８は、図５に示すように、その上部がステム３からキャンパッケージ内に突出するような形態で、当該ステム３に保持される。そのため、板状電気接続部材８のベース基板８ｃの上面８ｅの配線パターン８ａと、ＬＤ２等の電極とを電気接続させることができる。その結果、配線パターン８ａに設けられた導電性弾性部材８ｂを外部回路基板の端子に接触させることにより、ＬＤ２等と外部回路基板を電気接続させることができる。
【００３１】
また、一対の板状電気接続部材８は、上記フォーミングにより導電性弾性部材８ｂが上述のような形状を有する。したがって、ステム３に保持される際に、下側における導電性弾性部材８ｂ間の距離Ａ２（２.１ｍｍ）が外部回路基板の厚さより大きくなっており、上側における導電性弾性部材８ｂ間の距離Ａ３が外部回路基板の厚さより小さくなっており、中間部における導電性弾性部材８ｂ間の距離が、上に向うに連れ小さくなっている。そのため、光モジュール１の外部回路基板への取付けの際、当該外部回路基板が一対の板状電気接続部材８の間に位置させて光モジュール１を押し込むことを容易に行うことができ、取付け（装着）完了後において、一対の板状電気接続部材８の弾性力により光モジュール１を外部回路基板に固定させることができる。
【００３２】
また、特許文献２に開示の技術では、光モジュールと外部回路基板とが一体に固定されて取付けられており、取付け後にそれらの位置関係を調整できなかったが、光モジュール１では、取付け後であっても、上記位置関係を調整することができる。
【００３３】
次に、図６により、光モジュール１内における電気接続形態について簡単に説明する。
本例の光モジュール１において、８つの配線パターン８ａがあるが、このうち、電気接続に必要なものは４つである。したがって、図６に示すように、電気接続用のワイヤが最も短くなるような配線パターン８ａを選んで接続する。なお、４つの配線パターンのうち、１つ目は、ＬＤ２のアノード電極２ｂと、２つ目は、ＬＤ２のカソード電極に電気接続されるサブマウント６の金属パターン６ｂと、３つ目は、モニタＰＤ５のカソード電極５ａと、４つ目は、モニタＰＤ５のアノード電極に電気接続されるサブマウント６の金属パターン６ｂと、それぞれワイヤリングにより電気接続される。
【００３４】
続いて、本発明の光モジュールの他の例について、図７〜図９を用いて説明する。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）はそれぞれ、正面及び側方から見た場合の本例の光モジュールの断面図であり、図７（Ｃ）は、本光モジュールの斜視図である。図８は、図７の光モジュールの一組の板状電気接続部材を説明する三面図であり、図８（Ａ）は、一方の板状電気接続部材のベース基板を示し、図８（Ｂ）は、他方の板状電気接続部材のベース基板を示す。図９は、光モジュール内における電気接続形態について説明する平面図である。なお、本例の光モジュールに関し、図１の光モジュール１と同じ構成部分については、図に同じ参照符号を用いることにより、その説明を省略する。
【００３５】
図７の光モジュール１０は、パッケージ内に搭載する素子、板状電気接続部材のベース基板の形態、サブマウントの形態及びパッケージ内における電気接続形態が図１の光モジュール１と異なる。
【００３６】
光モジュール１０は、素子として、ＬＤ２やモニタＰＤ５等の光電変換素子の他に、バイアスＴ回路用に用いられるフェライトビーズインダクタ（ＦＢＩ：Ferrite Beads Inductor）１１をパッケージ内に搭載する。このＦＢＩ１１は、一方の板状電気接続部材１２のベース基板１２ａの上面８ｅに実装される。
【００３７】
光モジュール１０の一組の板状電気接続部材１２は、電気接続用のワイヤが短くなるように、上面８ｅにおける配線パターン８ａの位置が、図５に示した板状電気接続部材８のものとは異なるようになっている。また、この一組の板状電気接続部材１２は互いに異なっている。図８（Ａ）に示すように、一方（ＦＢＩ１１が実装される方）の板状電気接続部材１２のベース基板１２ａには、ＦＢＩ１１との電気接続用の電極パッド１２ｂが形成され、当該ベース基板は電子部品が実装されるサブマウントとされる。また、図８（Ｂ）に示すように、他方の板状電気接続部材１２のベース基板１２ａには、一の配線パターン８ａを信号ラインとしその両側の配線パターン８ａをグラウンドプレーンとするコプレーナ線路１２ｄが形成される。なお、上記信号ラインとなる配線パターン８ａは、ＬＤ２のカソード電極が後述のサブマウント１３の薄膜抵抗１３ａを介して電気接続されるものである。
【００３８】
また、光モジュール１０のサブマウント１３には、図１等に示したサブマウント６と同様に、ＡｌＮ等を材料とした平板状の絶縁性基板が、その基体として用いられるが、図７（Ｃ）に示すように、サブマウント６とは異なり、ＬＤ２やモニタＰＤ５が実装される金属パターン６ｂの他に、バイアスＴ回路用に用いられる薄膜抵抗１３ａがその上面６ａに形成されている。また、サブマウント１３には、その他に、上記金属パターン６ｂの他に、板状電気接続部材１２の配線パターン８ａとＬＤ２とを薄膜抵抗１３ａを介して電気接続するための電極パッド１３ｂが形成される。サブマウント１３において、ＬＤ２が実装される金属パターン６ｂは、薄膜抵抗１３ａを介して電極パッド１３ｂに接続され、モニタＰＤ５が実装される金属パターン６ｂは、電極パッド１３ｂ及び薄膜抵抗１３ａから離間しており、したがって、これらから絶縁される。
【００３９】
また、光モジュール１０内における電気接続形態は、以下の通りである。すなわち、図９に示すように、光モジュール１０において、８つの配線パターン８ａがあるが、このうち６つが電気接続に用いられる。６つの配線パターンのうち、１つ目の配線パターン８ａは、ＬＤ２のアノード電極２ｂと、２つ目は、ＬＤ２のカソード電極に電気接続されるサブマウント１３の電極パッド１３ｂと、３つ目は、モニタＰＤ５のカソード電極５ａと、４つ目は、モニタＰＤ５のアノード電極に電気接続されるサブマウント１３の金属パターン６ｂと、それぞれワイヤリングにより電気接続される。
【００４０】
また、５つ目の配線パターン８ａは、ＬＤ２のアノード電極２ｂに接続される配線パターン８ａと、板状電気接続部材１２の上面８ｅ上で導電層（配線パターン）により電気接続されており、これら２つの配線パターン８ａが、コプレーナ線路１２ｃのグラウンドプレーンとなっている。そして、６つ目の配線パターン８ａは、ＦＢＩ１１の一方の電極と半田付け等により電気接続される。なお、ＦＢＩ１１の他方の電極は、板状電気接続部材１２上の電極パッド１２ｂと半田付け等により電気接続され、この電極パッド１２ｂは、ＬＤ２のカソード電極に電気接続されるサブマウント１３の金属パターン６ｂとワイヤリングにより電気接続される。
【００４１】
以上のように、光モジュール１０では、電気接続部材に板状電気接続部材１２を用いることにより、電気接続部材にコプレーナ線路を形成することができるため、キャンパッケージでは困難であったパッケージ内にバイアスＴ回路用の素子を内蔵させることも可能になる。また、板状電気接続部材１２では、コプレーナ線路を用いることにより高周波特性のマッチング（インピーダンス整合）を容易にとれる。それゆえ、光モジュール１０では、２.５Ｇｂｐｓ以上の高周波伝送も可能になる。
【００４２】
続いて、本発明の光モジュールのその他の例について、図１０〜図１２を用いて説明する。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）はそれぞれ、正面及び側方から見た場合の本例の光モジュールの断面図であり、図１０（Ｃ）は、本光モジュールの斜視図である。図１１は、図１０の光モジュールの板状電気接続部材を説明する三面図であり、一方の板状電気接続部材のベース基板を示す。図１２は、光モジュール内における電気接続形態について説明する平面図である。なお、本例の光モジュールに関し、図１の光モジュール１や図７の光モジュール１０と同じ構成部分については、図に同じ参照符号を用いることにより、その説明を省略する。
【００４３】
図１０の光モジュール２０は、パッケージ内に搭載する部品及びそれら部品の搭載形態、板状電気接続部材のベース基板の形態、サブマウントの形態並びにパッケージ内における電気接続形態が図１の光モジュール１や図７の光モジュール１０と異なる。
【００４４】
光モジュール２０は、素子として、ＬＤ２やモニタＰＤ５の他に、ＬＤ２の温度調整のために電子冷却器（ＴＥＣ：Thermo electrical cooler）２１やサーミスタ２２をパッケージ内に搭載する。ＴＥＣ２１は、熱伝導性の良い接着材料を用いて、ステム３上に固定される。また、光モジュール２０におけるＴＥＣ２１以外の部品のうち、下面に電極を有するＬＤ２やモニタＰＤ５、サーミスタ２２といった素子は、サブマウント２３を介してＴＥＣ２１上に実装され、プリズム７は、ＴＥＣ２１上に直接実装される。なお、光モジュール２０では、全ての部品を一方向から実装している。
【００４５】
光モジュール２０の一組の板状電気接続部材２４は、図１１に示すように、電気接続用のワイヤが短くなるように、パッケージ内部への突出部分の長さ（高さ）やベース基板２４ａの上面８ｅにおける配線パターン８ａの位置が、前述のものとは異なるようになっている。また、この一組の板状電気接続部材２４は互いに同様な構成を有し、ベース基板２４ａが互いに鏡面対象となるように形成される。
また、光モジュール２０のサブマウント２３には、図１２に示すように、ＬＤ２やモニタＰＤ５が実装される金属パターン６ｂの他に、サーミスタ２２が実装される金属パターン６ｂもその上面６ａに形成されている。
【００４６】
また、光モジュール２０内における電気接続形態は、以下の通りである。すなわち、光モジュール２０において、８つの配線パターン８ａの全てが電気接続に用いられ、１つ目は、ＬＤ２のアノード電極２ｂと、２つ目は、ＬＤ２のカソード電極に電気接続されるサブマウント２３の金属パターン６ｂと、３つ目は、モニタＰＤ５のカソード電極５ａと、４つ目は、モニタＰＤ５のアノード電極に電気接続されるサブマウント２３の金属パターン６ｂと、それぞれワイヤリングにより電気接続される。また、５つ目の配線パターン８ａは、ＴＥＣ２１の一方の電極２１ａと、６つ目は、ＴＥＣ２１の他方の電極２１ａと、７つ目は、サーミスタ２２の上面２２ａの電極と、８つ目は、サーミスタ２２の下面の電極に電気接続されるサブマウント２３の金属パターン６ｂと、それぞれワイヤリングにより電気接続される。
【００４７】
現在、キャンパッケージを有する光モジュールには、当該モジュールが搭載される装置（例えば、光データリンク）の小型化に伴い、そのパッケージの小型化が要求されている。小型のパッケージを有する光モジュールにおいて、特許文献１に開示のように、電気接続手段としてリードピンを用いる場合、リードピンが、ピン毎に絶縁封止部を必要とし、搭載する素子の数に応じて多数必要とされるため、キャンパッケージ内の素子実装面積が制限されてしまっていた。
【００４８】
一方、本例の光モジュール２０では、リードピンの代わりに、複数の配線パターン８ａが形成された板状電気接続部材２４を、ステム３に設けられた貫通孔３ｂに保持し、電気接続手段として用いることにより、光モジュールのパッケージ内外を電気接続する配線の数を確保しながら、パッケージにおいて配線に係る部分が占める面積を削減することができる。すなわち、光モジュール２０では、小型のキャンパッケージであっても部品実装面積を確保することができる。その結果、光モジュール２０は、温度変化や計時変化によらずＬＤ２からの光出力を安定させるための素子として、容量が大きいＴＥＣ２１やサーミスタ２２を搭載することができるので、高速光通信にも用いることができる。
【００４９】
以上の３つの例では、板状電気接続部材のベース基板に形成される配線パターンとステムとを絶縁する手段として、絶縁板を用いており、ベース基板と絶縁板を張り合わせた状態でロー付けすることにより、板状電気接続部材がステムに保持されるようにしていた。しかし、板状電気接続部材そのものの形態や、当該部材の固定形態はこれに限られない。例えば、板状電気接続部材が上述の配線パターンが形成されたベース基板のみからなるものとし、配線パターンとステムとが絶縁されるように、板状電気接続部材のステムへの固定の際にガラス封止を用いてもよいし、予め絶縁材料を配線パターンに塗布しロー付けにより固定してもよい。
また、板状電気接続部材に設ける配線パターンの数は、上述の３つの例では、８つとしていたが、これに限られず、必要な配線の数だけ増やすこともできるし、減らしてもよい。
【００５０】
以上で３つの例を挙げて説明した本発明の光モジュールは、後述のレセプタクル型光サブアセンブリ（ＯＳＡ：Optical Sub-Assembly）や、ピグテール型ＯＳＡの形態で用いられることが多い。
【００５１】
レセプタクル型ＯＳＡは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの光データリンク等に用いられるものである。図１３（Ａ）のレセプタクル型ＯＳＡ３０は、光モジュール（１，１０，２０のいずれか）と、図示しない光ファイバケーブルのフェルールをガイドし受納するスリーブ部材３１と、当該光モジュールに対するスリーブ部材３１の位置を決めこれらを固定するためのジョイントスリーブ（Ｊスリーブ）３２とから成る。スリーブ部材３１は、例えば、ファイバスタブ３３、ホルダ３４、整列スリーブ３５、スリーブシェル３６を有し、Ｊスリーブ３２は、ファラデー回転子、偏光子及び永久磁石から成るアイソレータ３７を有する。ファイバスタブ３３等については、従来のものと同様であるので、その説明を省略する。なお、Ｊスリーブ３２は、後述のピグテール型ＯＳＡ４０のＪスリーブ４２と同様なものであってもよい（すなわち、アイソレータ３７を有さない形態であってもよい）。
【００５２】
ピグテール型ＯＳＡは、ＣＡＴＶや携帯電話基地局間中継用の光アナログ伝送に用いられたり、ＷＤＭ伝送のラインカードなどに用いられたりするものである。図１０（Ｂ）のピグテール型ＯＳＡ４０は、光モジュール（１，１０，２０のいずれか）と、図示しない一端が光コネクタとされ他端が光モジュールに接続される光伝送部材（ピグテール）４１と、当該光モジュールに対する光伝送部材４１の位置を決めこれらを固定するためのＪスリーブ４２とから成る。光伝送部材４１は、例えば、光ファイバケーブル４３、フェルール４４、保護カバー４５、フェルールホルダ４６を有する。光ファイバケーブル４３等については、従来のものと同様であるので、その説明を省略する。なお、Ｊスリーブ４２は、レセプタクル型ＯＳＡ３０のＪスリーブ３２と同様なものであってもよい。
【００５３】
図１４は、図１０の光モジュール２０が用いられた図１３（Ｂ）のピグテール型ＯＳＡ４０を外部回路基板に装着して取付けたときの様子を示す図で、図１４（Ａ）は、側面から見た様子を示し、図１４（Ｂ）は、前面から見た様子を示す。
【００５４】
ピグテール型ＯＳＡ４０の光モジュール２０は、前述のように、２枚の板状電気接続部材２４の絶縁基板が所定の間隔で対向しており、この絶縁基板上の向かい合った面のそれぞれに配線パターン８ａを有し、導電性弾性部材（接触端子）８ｂを有する。光モジュールの装着の際は、上記向かい合った面に外部回路基板５０（図１１（Ａ））を挟みこんだ状態で、光モジュール２０の板状電気接続部材２４の導電性弾性部材８ｂが外部回路基板５０の配線５１（の端部の端子）に接触するように、光モジュール２０を外部回路基板５０へと押し込んでいく。取付け完了後においては、上記導電性弾性部材８ｂはそれぞれ、対応する外部回路基板５０の端子と接触し電気接続されるとともに（すなわち、導電性弾性部材８ｂは上記端子を挟持し当該端子と電気接続するとともに）、図１１（Ｂ）に示すように撓む。そのため、光モジュール２０を外部回路基板５０に固定するような弾性力が光モジュール２０に対して生じる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の光電変換モジュールの一例の概略を説明する図である。
【図２】図１の光モジュールの構成部材（板状電気接続部材を除く）の外観を示す図である。
【図３】図１の光モジュールの板状電気接続部材を説明する図である。
【図４】図１の光モジュールの板状電気接続部材を説明する図である。
【図５】図１の光モジュールの板状電気接続部材を説明する図である。
【図６】図１の光モジュール内における電気接続形態について説明する図である。
【図７】本発明の光モジュールの他の例の概略を説明する図である。
【図８】図７の光モジュールの一組の板状電気接続部材を説明する三面図である。
【図９】図７の光モジュール内における電気接続形態について説明する平面図である。
【図１０】本発明の光モジュールのさらに他の例の概略を説明する図である。
【図１１】図１０の光モジュールの一組の板状電気接続部材を説明する三面図である。
【図１２】図１０の光モジュール内における電気接続形態について説明する平面図である。
【図１３】本発明の光モジュールを備えるＯＳＡを説明する断面図である。
【図１４】図１０の光モジュールが用いられた図１３（Ｂ）のピグテール型ＯＳＡを外部回路基板に装着して取付けたときの様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１，１０，２０…光モジュール、２…レーザダイオード、２ｂ…アノード電極、３…ステム、３ｂ…貫通孔、４…キャップ、４ａ…レンズ、４ｂ…キャップシェル、４ｃ…フランジ部、５…モニタＰＤ、５ａ…カソード電極、６，１３，２３…サブマウント、６ｂ…金属パターン、７…プリズム、８，１２，２４…板状電気接続部材、８ａ…配線パターン、８ｂ…導電性弾性部材、８ｃ，１２ａ，２４ａ…ベース基板、８ｄ…絶縁板、１１…フェライトビーズインダクタ、１２ｂ…電極パッド、１２ｃ…コプレーナ線路、…サブマウント、１３ａ…薄膜抵抗、１３ｂ…電極パッド、２１…ＴＥＣ、２１ａ…電極、２２…サーミスタ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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