JP2019186379A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】特性インピーダンスの不整合を避けて小型化を可能にすることを目的とする。【解決手段】光モジュールは、第１面１６から第２面１８まで貫通する貫通穴２０を有する導電性のステム１０と、ステム１０に第１面１６の側で固定される光電素子５６と、貫通穴２０の内側にステム１０とは非接触で配置されて光電素子５６と電気的に接続されるリードピン２６と、ステム１０に第１面１６の側で固定され、貫通穴２０の外側で１つ又は一対のリードピン２６を保持する絶縁基板３６と、を有する。貫通穴２０の内周面２２とリードピン２６の外周面２８は、対向領域では相互に連結されないように、空隙によって分離されている。内周面２２がシールド面であり、内周面２２と外周面２８の間に介在する媒質の誘電率に従った特性インピーダンスで、伝送線路が構成される。【選択図】図６

Description

本発明は、光モジュールに関する。

現在、インターネットや電話ネットワークの大部分が光通信網によって構築されている。光通信機器であるルータ／スイッチや伝送装置のインターフェースとして使用される光モジュールは、電気信号を光信号に変換する重要な役割を担っている。

光通信で使用されるＴＯ−ＣＡＮ（Transistor Outline-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ピンとを有している。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。リードピンとステムは同軸線路を構成している。リードピンの一方の端部は、光半導体素子に接続される。リードピンの他方の端部は、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フレキシブルプリント基板（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。

特開２００７−８８２３３号公報 特開２００４−２５３４１９号公報 米国特許出願公開第２０１５／０２５３５２０号明細書

リードピンは、ステムの貫通穴に充填されたガラスによって保持されるとともに絶縁されている（特許文献１及び２）。ガラスの比誘電率は４〜７であり、ガラス同軸部の特性インピーダンスを所望の値に整合させるためには、物理的なスペースを必要としてしまう。例えば、比誘電率εｒ＝６．７のガラスで５０Ωに整合した同軸線路を設けるためには、直径が２ｍｍ以上の貫通孔が必要となる。そのため、小型化が難しくなっていた。

特許文献１には、貫通穴の一部にガラスを設けずに空洞とすることが開示されている。空洞では比誘電率が低いので、特性インピーダンスを部分的に高くすることができるが、不整合を生じることにもなる。

特許文献２には、貫通穴の空洞となる部分の直径を小さくして不整合をなくすことが開示されているが、ガラスの充填制御が難しいという問題がある。

特許文献３には、光半導体素子が実装されたキャリアをＦＰＣとボンディングワイヤで直接接続することが開示されている。しかし、気密が難しい、ワイヤボンディングのために金メッキを厚くする必要があって高コスト化する、リードピンが無いことで組立及び検査工程で多種多様なＦＰＣコネクタが必要になるなどの問題がある。

本発明は、特性インピーダンスの不整合を避けて小型化を可能にすることを目的とする。

（１）本発明に係る光モジュールは、相互に反対の第１面及び第２面を有して前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通穴を有する導電性のステムと、前記ステムに前記第１面の側で固定されて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電素子と、前記貫通穴の内側に前記ステムとは非接触で配置されて前記光電素子と電気的に接続される１つ又は一対のリードピンと、前記ステムに前記第１面の側で固定され、前記貫通穴の外側で前記１つ又は一対のリードピンを保持する絶縁基板と、を有し、前記貫通穴は、内周面を有し、前記１つ又は一対のリードピンは、外周面を有し、前記内周面と外周面は、対向領域では相互に連結されないように、空隙によって分離され、前記内周面がシールド面であり、前記内周面と前記外周面の間に介在する媒質の誘電率に従った特性インピーダンスで、伝送線路が構成されることを特徴とする。

本発明によれば、リードピンとステムは空隙によって分離されているので、誘電率の低い媒質（つまり空隙）に従って、所望の特性インピーダンスを得ることができ、特性インピーダンスの不整合を避けて小型化を可能にすることができる。

（２）（１）に記載された光モジュールであって、前記１つ又は一対のリードピンは、１つのリードピンであり、前記内周面と前記１つのリードピンが、同軸線路を構成することを特徴としてもよい。

（３）（１）に記載された光モジュールであって、前記１つ又は一対のリードピンは、一対のリードピンであり、前記内周面は、対向する一対の面領域を有し、前記一対のリードピンは、前記対向する一対の面領域に沿った方向に並び、前記一対の面領域と前記一対のリードピンが、差動線路を構成することを特徴としてもよい。

（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記第１面に固定されていることを特徴としてもよい。

（５）（４）に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記貫通穴に対向して前記ステムに非接触の導電パッドを、前記第１面に対向する第３面に有し、前記リードピンは、前記導電パッドに接合していることを特徴としてもよい。

（６）（５）に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記第３面とは反対の第４面を有し、前記導電パッドに電気的に接続する電極を前記第４面に有し、前記光電素子は、前記第４面に搭載されて前記電極に電気的に接続されることを特徴としてもよい。

（７）（４）に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記第１面に対向する第３面と、前記第３面とは反対の第４面と、を有し、前記リードピンは、前記絶縁基板を貫通し、前記第４面から突出する突出部を有することを特徴としてもよい。

（８）（７）に記載された光モジュールであって、前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有する第２絶縁基板をさらに有し、前記リードピンは、前記突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴としてもよい。

（９）（８）に記載された光モジュールであって、前記ステムは、前記第１面に突出する台座を有し、前記台座は、前記第１面から立ち上がる台座面を有し、前記第２絶縁基板は、前記台座面に搭載されていることを特徴としてもよい。

（１０）（１）から（３）のいずれか１項に記載された光モジュールであって、前記ステムは、前記第１面に突出する台座を有し、前記台座は、前記第１面から立ち上がる台座面を有し、前記絶縁基板は、前記台座面に固定されていることを特徴としてもよい。

（１１）（１０）に記載された光モジュールであって、前記絶縁基板は、前記台座面とは反対の面に、前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有し、前記リードピンは、前記第１面からの突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴としてもよい。

第１の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。 フレキシブル基板の無い光モジュールを示す斜視図である。 キャップを取り外した光モジュールの斜視図である。 図３に示す光モジュールの平面図である。 図４に示す光モジュールのＶ−Ｖ線断面図である。 図４に示す光モジュールのVI−VI線断面図である。 絶縁基板の第３面を示す図である。 絶縁基板の第４面を示す図である。 図１に示す光モジュールのIX−IX線断面図である。 フレキシブル基板の平面図である。 フレキシブル基板及びリードピンの接合の詳細を説明するための概略図である。 フレキシブル基板及びリードピンの接合の変形例を説明するための概略図である。 第２の実施形態に係る光モジュールの正面側斜視図である。 第２の実施形態に係る光モジュールの背面側斜視図である。 第２の実施形態で使用されるフレキシブル基板の平面図である。 図１３に示す光モジュールのXVI−XVI線断面である。 第３の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。 図１７に示す光モジュールのXVIII−XVIII線断面である。

以下に、図面に基づき、本発明の実施形態を具体的かつ詳細に説明する。全図において同一の符号を付した部材は同一又は同等の機能を有するものであり、その繰り返しの説明を省略する。なお、図形の大きさは倍率に必ずしも一致するものではない。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。光モジュールは、ＴＯ−ＣＡＮ（Transistor Outline-Can）型光モジュールであり、発光素子を備える光送信サブアセンブリ（TOSA: Transmitter Optical Sub-Assembly）、受光素子を備える光受信サブアセンブリ（ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly）、発光素子及び受光素子の両方を備える双方向モジュール（BOSA；Bidirectional Optical Sub-Assembly）のいずれであってもよい。光モジュールは、ステム１０とステム１０に取り付けられるキャップ１２から構成される筐体を有し、後述するフレキシブル基板６２を有する。

図２は、フレキシブル基板６２の無い光モジュールを示す斜視図である。図３は、キャップ１２を取り外した光モジュールの斜視図である。図４は、図３に示す光モジュールの平面図である。図５は、図４に示す光モジュールのＶ−Ｖ線断面図である。図６は、図４に示す光モジュールのVI−VI線断面図である。

光モジュールは、導電性のステム１０を有する。ステム１０は電気的に接地される。ステム１０は、厚さ０．５ｍｍ以上の円板状であり、フランジ１４を有し、相互に反対の第１面１６及び第２面１８を有する。フランジ１４があることで第２面１８が第１面１６よりも大きい。ステム１０は、第１面１６から第２面１８まで貫通する貫通穴２０を有する。貫通穴２０は、内周面２２を有する。内周面２２は、対向する一対の面領域２２ａを有する。一対の面領域２２ａの間隔は０．６ｍｍ以上である。貫通穴２０の開口が矩形であれば辺（例えば短辺）の長さが０．６ｍｍ以上であり、貫通穴２０の開口が円形であれば直径が０．６ｍｍ以上である。貫通穴２０を小さくすることでステム１０を小型化することができる。ステム１０（例えば第２面１８）には、接地のためのＧＮＤピン２４が固定されている。貫通穴２０の両側に一対のＧＮＤピン２４が設けられている。

光モジュールは、電気信号（高周波信号）を伝達するための１つ又は複数（例えば２つ）のリードピン２６を有する。リードピン２６の直径は０．２５ｍｍ以上０．４ｍｍ未満（例えば０．３ｍｍ）である。一対のリードピン２６が、対向する一対の面領域２２ａに沿った方向に並ぶ。その配列方向であって一対のリードピン２６の両側に一対のＧＮＤピン２４が並ぶ。

リードピン２６は、貫通穴２０の内側にステム１０とは非接触で配置されている。リードピン２６は、ステム１０を貫通し、ステム１０から絶縁されている。１つの貫通穴２０に一対のリードピン２６が配置されている。リードピン２６は、外周面２８を有する。外周面２８と貫通穴２０の内周面２２は、空隙（空気）によって分離されている。つまり、外周面２８と内周面２２の間には固体が存在しないか、あるいは、固体が存在するとしても外周面２８と内周面２２を連結しない。内周面２２と外周面２８は、対向領域では相互に連結されない。

光モジュールには、伝送線路が構成される。伝送線路は、貫通穴２０の内側で、内周面２２がシールド面であり、内周面２２と外周面２８の間に介在する媒質（空気）の誘電率に従った特性インピーダンス（例えば５０オーム）を有する。一対の面領域２２ａと２つのリードピン２６が、差動線路を構成する。言い換えると、内周面２２と、その間に介在する媒質の誘電率で一意に決まる特性インピーダンスを有する伝送路を構成する。また本差動線路は、内周面２２を接地電位とした伝送線路を構成している。なお、リードピン２６とより近い内周面２２が電気的に強く接続される。そして遠い側の内周面２２（例えば図１の内周面２２ａと直角方向で接する内周面）とリードピン２６との距離が離れていれば、回路基板に形成されたストリップ線路（スラブ線路）と同等のものであるとみなすことが出来る。

本実施形態によれば、リードピン２６とステム１０は空隙（空気）によって分離されているので、誘電率の低い媒質（空気）に従って、所望の特性インピーダンスを得ることができ、特性インピーダンスの不整合を避けて小型化を可能にすることができる。

ステム１０は、第２貫通穴３０を有する。第２貫通穴３０の内側には、ガラスなどの固体の媒質３２によって絶縁されて、第２リードピン３４が固定されている。第２リードピン３４は、電源の供給（ＤＣ電圧）などに用いられ、電気信号の伝達ほど高精度の特性インピーダンス整合が要求されない。

光モジュールは、絶縁基板３６を有する。絶縁基板３６は、ステム１０に第１面１６の側で固定されている。絶縁基板３６は、第１面１６に対向する第３面３８及びその反対の第４面４０を有する。絶縁基板３６の第３面３８が、ステム１０の第１面１６に固定されている。

図７は、絶縁基板３６の第３面３８を示す図である。絶縁基板３６は、セラミックからなり、第３面３８に第１導電パッド４２を有する。第１導電パッド４２は、貫通穴２０に対向する位置にあってステム１０に非接触になっており、薄膜であるため図５及び図６には表れていない。第１導電パッド４２は、絶縁基板３６を貫通する第１コンタクト４４に接続されている。絶縁基板３６は、第３面３８にさらに第２導電パッド４６を有する。第２導電パッド４６は、絶縁基板３６を貫通する第２コンタクト４８に接続されている。絶縁基板３６とステム１０は、図５〜図６に示すように、はんだ５０で固定されている。はんだ５０は、第２導電パッド４６及びステム１０の間に介在して両者を電気的に接続するとともに、絶縁基板３６をステム１０に固定する。

図８は、絶縁基板３６の第４面４０を示す図である。絶縁基板３６は、第４面４０に、第１コンタクト４４に接続する第１電極５２を有する。第１コンタクト４４を介して、第１導電パッド４２及び第１電極５２は電気的に接続する。絶縁基板３６は、第４面４０に、第２コンタクト４８に接続する第２電極５４を有する。第２コンタクト４８を介して、第２導電パッド４６及び第２電極５４は電気的に接続する。

図５及び図６に示すように、絶縁基板３６は、貫通穴２０の外側で１つ又は一対のリードピン２６を保持する。リードピン２６は、第１導電パッド４２に接合する。１つのリードピン２６が１つの第１導電パッド４２に接合される。接合には、溶接（例えば融接）を適用することができる。

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電素子５６を有する。光電素子５６は、ステム１０に第１面１６の側で固定されている。詳しくは、ステム１０の第１面１６に絶縁基板３６が固定され、絶縁基板３６の第４面４０に光電素子５６が搭載される。光電素子５６は、第１面１６に直交する方向（搭載面に直交する方向）に光が入出力するように搭載される。

本実施形態では光モジュールはＲＯＳＡであり、集積回路チップ５８を有する。集積回路チップ５８は、光電素子５６とその小信号をインピーダンス変換し電圧信号として増幅し出力するＴＩＡ（Trance Impedance Amplifier)と、データ信号に同期したクロック信号からデータを復調するＣＤＲ(Clock Data Recovery)等の機能を集積する。集積回路チップ５８は、絶縁基板３６に搭載され、集積回路チップ５８の裏面が第２電極５４と電気的に接続し（接地電位）、第２コンタクト４８及び第２導電パッド４６を介して、ステム１０に電気的に接続される。ステム１０には、コンデンサなどの電子部品６０も搭載されている。電子部品６０は、絶縁基板３６に搭載されず、ステム１０の第１面１６に直接搭載されている。

集積回路チップ５８は、ワイヤＷ１によって第１電極５２に接続され、ワイヤＷ２によって光電素子５６に接続されている。光電素子５６は、集積回路チップ５８を介して、第１電極５２に接続される。リードピン２６は、光電素子５６と電気的に接続される。集積回路チップ５８は、ワイヤＷ３によって電子部品６０にも接続される。電子部品６０は、ワイヤＷ４によって第２リードピン３４と接続される。集積回路チップ５８は、ワイヤＷ５によって、他の第２リードピン３４に接続される。

図９は、図１に示す光モジュールのIX−IX線断面図である。図１０は、フレキシブル基板６２の平面図である。図１１は、フレキシブル基板６２及びリードピンの接合の詳細を説明するための概略図である。

フレキシブル基板６２は、絶縁層６４を含む。絶縁層６４は、本体から端部６４Ｅが突出する平面形状を有する。例えば、矩形の本体の短辺の中央から端部６４Ｅが突出する。フレキシブル基板６２は、一対の信号配線６６を含む。一対の信号線路６６は差動伝送線路である。信号配線６６は絶縁層６４に密着しており、両者間に隙間がない。信号線路６６は、伝送線よりも幅の広い信号端子６６Ｔを有する。一対の信号線路６６は、相互に離れる方向に、信号端子６６Ｔが伝送線から拡がるようになっている。一対の信号配線６６の一対の信号端子６６Ｔは、絶縁層６４の１つの端部６４Ｅに至るように隣同士並んでいる。信号配線６６は、図９には示さない第１レジスト層６８（図１１参照）に覆われている。ただし、第１レジスト層６８は、リードピン２６との接合領域（信号端子６６Ｔ）では信号配線６６を避けている。

フレキシブル基板６２は、グランドプレーン７０を含む。グランドプレーン７０は絶縁層６４に密着しており、両者間に隙間がない。絶縁層６４の相互に反対の面に信号配線６６及びグランドプレーン７０がそれぞれ形成されている。絶縁層６４には、信号配線６６と同じ側に、グランドプレーン７０と電気的に接続するＧＮＤ端子７２が設けられている。グランドプレーン７０とＧＮＤ端子７２は、絶縁層６４を貫通するビア７４によって電気的に接続される。グランドプレーン７０は、全体的に、第２レジスト層７６に覆われている。フレキシブル基板６２には、伝送線路が構成される。伝送線路は、グランドプレーン７０をシールドとして、絶縁層６４の誘電率に従った特性インピーダンス（例えば５０オーム）を有する。リードピン２６及び信号配線６６は、特性インピーダンスが等しい。

絶縁層６４の端部６４Ｅが貫通穴２０に第２面１８から入り込む。信号配線６６の端部（信号端子６６Ｔ）が貫通穴２０に第２面１８から入り込む。第１レジスト層６８は、貫通穴２０の内側には存在しない。グランドプレーン７０は、貫通穴２０に入らない。フレキシブル基板６２は、リードピン２６とは反対の面で、貫通穴２０の内周面２２に接触している。詳しくは、グランドプレーン７０を覆う第２レジスト層７６が、内周面２２に接触している。これにより、フレキシブル基板６２がステム１０（貫通穴２０）に支えられる。

信号配線６６は、リードピン２６に接合される。一対のリードピン２６に一対の信号配線６６がそれぞれ接合される。信号配線６６とリードピン２６は、貫通穴２０の内側及び外側で連続的に接合されている。信号配線６６とリードピン２６の間に、はんだ及びろう材を含む溶加材７８が介在する。貫通穴２０の少なくとも外側でリードピン２６と絶縁層６４の間には空隙（空気）が存在しない。貫通穴２０の内側でもリードピン２６と絶縁層６４の間には空隙（空気）が存在しない。

なお、図示はしていないが第２リードピン３４はフレキシブル基板６２とは異なるフレキシブル基板に接続されていても良いし、フレキシブル基板を介さずに外部のプリント回路基板などと電気的に接続されていても構わない。

本実施形態によれば、リードピン２６と貫通穴２０との間は空隙（空気）となっているために、ガラスで充填されている場合と比較して同じ特性インピーダンスを得るための貫通穴の径のサイズを小さくすることができる。そのため、ステム１０の小型化、光モジュールの小型化を実現することが出来る。なお、例えば窒素封止された環境で使われるなどの空気とは異なるガスが空隙にあっても同様の効果が得られる。更に、リードピン２６とフレキシブル基板６２との接合強度を高めるために、接合部全体を絶縁性の樹脂などで覆う形態であっても、樹脂で空隙を埋めてしまわない限り本発明の効果は得られる。樹脂を用いる場合は、空隙の大きさ（リードピン２６の外周面２８と貫通穴２０の内周面２２との距離）は極力大きくするほうが、より貫通穴２０のサイズを小さくすることが出来るため好ましい。更に、フレキシブル基板６２の一部がステム１０の貫通穴２０に入るので、ステム１０の外側では、フレキシブル基板６２の特性インピーダンスが維持される。これにより、特性インピーダンスの不整合を避けることができる。なお、ＧＮＤピン２４は、図９に示すように、ステム１０に隣接してＧＮＤ端子７２に接合している。その接合にもはんだ及びろう材を含む溶加材７８を使用する。

図１２は、フレキシブル基板及びリードピンの接合の変形例を説明するための概略図である。この例では、フレキシブル基板１６２は、少なくとも貫通穴１２０に入る先端部に、信号配線１６６を覆う第１レジスト層１６８を有する。第１レジスト層１６８は、溶加材１７８の隣で信号配線１６６とリードピン１２６の間に介在する。第１レジスト層１６８は、溶融した溶加材１７８の流れ止めになっている。

［第２の実施形態］
図１３は、第２の実施形態に係る光モジュールの正面側斜視図である。図１４は、第２の実施形態に係る光モジュールの背面側斜視図である。本実施形態では、光モジュールは、ＴＯＳＡである。

ステム２１０は、厚さ０．５ｍｍ以上の円板状のアイレット２８０を含む。アイレット２８０は、複数（例えば２つ）の貫通穴２２０を有する。貫通穴２２０の開口は円形である。２つの貫通穴２２０の間に、図１４に示すように、アイレット２８０にはＧＮＤピン２２４が固定されている。また、アイレット２８０は、第２貫通穴２３０を有する。

ステム２１０は、第１面２１６に突出する台座２８２を有する。台座２８２は、第１面２１６から立ち上がる台座面２８４を有する。台座面２８４には、スペーサ２８６が載り、その上に光電素子２５６が搭載されているセラミック基板である。スペーサ２８６には、上面に配線パターン２８８が形成されている。絶縁基板２３６は、台座面２８４に固定されている。絶縁基板２３６は、電極パターン２９０を有する。電極パターン２９０は、台座面２８４とは反対の面に形成されている。電極パターン２９０には、光電素子２５６がワイヤＷ６，Ｗ７によって電気的に接続される。詳しくは、光電素子２５６と配線パターン２８８がワイヤＷ６で接続され、配線パターン２８８と電極パターン２９０がワイヤＷ７で接続される。光電素子２５６は、第１面２１６に直交する方向（搭載面に平行な方向）に光が入出力するように搭載される。

リードピン２２６は、電極パターン２９０に接合されている。その接合は、第１面２１６からの突出部２２６ａで、はんだ及びろう材を含む溶加材２７８によってなされる。貫通穴２２０の内周面２２２と１つのリードピン２２６が、同軸線路を構成する。なお、内周面２２２とリードピン２２６の間の媒質は空気である。第２貫通穴２３０の内側には、ガラスなどの固体の媒質２３２によって絶縁されて、第２リードピン２３４が固定されている。

図１５は、第２の実施形態で使用されるフレキシブル基板２６２の平面図である。フレキシブル基板２６２の絶縁層２６４は、本体から一対の端部２６４Ｅが突出する平面形状を有する。例えば、矩形の本体の一辺（短辺）の中央で一対の端部２６４Ｅが間隔をあけて突出する。フレキシブル基板２６２は、絶縁層２６４に密着する一対の信号配線２６６を含む。１つの信号配線２６６の端部（信号端子２６６Ｔ）が、絶縁層２６４の１つの端部２６４Ｅに至る。フレキシブル基板２６２は、絶縁層２６４に密着するグランドプレーン２７０を含む。信号配線２６６と同じ側に、絶縁層２６４には、グランドプレーン２７０にビア２７４によって電気的に接続するＧＮＤ端子２７２が設けられている。ＧＮＤ端子２７２は、一対の信号端子２６６Ｔの間にある。

図１６は、図１３に示す光モジュールのXVI−XVI線断面である。信号配線２６６は、リードピン２２６に接合される。その接合には、はんだ及びろう材を含む溶加材２７８が使用される。貫通穴２２０の少なくとも外側でリードピン２２６と絶縁層２６４の間には空隙が存在しない。貫通穴２２０の内側でもリードピン２２６と絶縁層２６４の間には空隙が存在しない。

本実施形態によれば、フレキシブル基板２６２の一部がステム２１０の貫通穴２２０に入るので、ステム２１０の外側では、フレキシブル基板２６２の特性インピーダンスが維持される。これにより、特性インピーダンスの不整合を避けることができる。その他の詳細は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

［第３の実施形態］
図１７は、第３の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。ステム３１０には第１絶縁基板３３６が固定されている。第１絶縁基板３３６は、ステム３１０の第１面３１６に対向する第３面３３８を有し、第３面３３８が第１面３１６に固定されている。

ステム３１０は、貫通穴３２０を有し、貫通穴３２０の内側にリードピン３２６が配置される。貫通穴３２０の内周面３２２と１つのリードピン３２６が、同軸線路を構成する。リードピン３２６は、第１絶縁基板３３６を貫通して、第１絶縁基板３３６に固定されている。固定には、はんだ及びろう材を含む溶加材３７８を使用してもよい。リードピン３２６は、第１絶縁基板３３６の第４面３４０から突出する。

ステム３１０は、第１面３１６に突出する台座３８２を有する。台座３８２は、第１面３１６から立ち上がる台座面３８４を有する。光モジュールは、第２絶縁基板３９２を有する。第２絶縁基板３９２は、台座面３８４に搭載されている。

リードピン３２６は、第４面３４０から突出する突出部３２６ａを有する。リードピン３２６（突出部３２６ａ）は、電極パターン３９０に接合されている。その接合は、突出部３２６ａで、はんだ及びろう材を含む溶加材３７８によってなされる。つまり、リードピン３２６は、第２絶縁基板３９２にも固定されている。

台座３８２（台座面３８４）には、スペーサ３８６が載り、その上に光電素子３５６が搭載されている。スペーサ３８６には、上面に配線パターン３８８が形成されている。配線パターン３８８と光電素子３５６はワイヤＷ８で電気的に接続されている。配線パターン３８８と電極パターン３９０はワイヤＷ９で接続されている。これらを介して、光電素子３５６及びリードピン３２６が電気的に接続される。

図１８は、図１７に示す光モジュールのXVIII−XVIII線断面である。信号配線３６６は、リードピン３２６に接合される。その接合には、はんだ及びろう材を含む溶加材３７８が使用される。貫通穴３２０の少なくとも外側でリードピン３２６と絶縁層３６４の間には空隙が存在しない。貫通穴３２０の内側でもリードピン３２６と絶縁層３６４の間には空隙が存在しない。

本実施形態によれば、フレキシブル基板３６２の一部がステム３１０の貫通穴３２０に入るので、ステム３１０の外側では、フレキシブル基板３６２の特性インピーダンスが維持される。これにより、特性インピーダンスの不整合を避けることができる。その他の詳細は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

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。

１０ ステム、１２ キャップ、１４ フランジ、１６ 第１面、１８ 第２面、２０ 貫通穴、２２ 内周面、２２ａ 面領域、２４ ＧＮＤピン、２６ リードピン、２８ 外周面、３０ 第２貫通穴、３２ 媒質、３４ 第２リードピン、３６ 絶縁基板、３８ 第３面、４０ 第４面、４２ 第１導電パッド、４４ 第１コンタクト、４６ 第２導電パッド、４８ 第２コンタクト、５０ はんだ、５２ 第１電極、５４ 第２電極、５６ 光電素子、５８ 集積回路チップ、６０ 電子部品、６２ フレキシブル基板、６４ 絶縁層、６４Ｅ 端部、６６ 信号線路、６６Ｔ 信号端子、６８ 第１レジスト層、７０ グランドプレーン、７２ ＧＮＤ端子、７４ ビア、７６ 第２レジスト層、７８ 溶加材、１２０ 貫通穴、１２６ リードピン、１６２ フレキシブル基板、１６６ 信号配線、１６８ 第１レジスト層、１７８ 溶加材、２１０ ステム、２１６ 第１面、２２０ 貫通穴、２２２ 内周面、２２４ ＧＮＤピン、２２６ リードピン、２２６ａ 突出部、２３０ 第２貫通穴、２３２ 媒質、２３４ 第２リードピン、２３６ 絶縁基板、２５６ 光電素子、２６２ フレキシブル基板、２６４ 絶縁層、２６４Ｅ 端部、２６６ 信号配線、２６６Ｔ 信号端子、２７０ グランドプレーン、２７２ ＧＮＤ端子、２７４ ビア、２７８ 溶加材、２８０ アイレット、２８２ 台座、２８４ 台座面、２８６ スペーサ、２８８ 配線パターン、２９０ 電極パターン、３１０ ステム、３１６ 第１面、３２０ 貫通穴、３２２ 内周面、３２６ リードピン、３２６ａ 突出部、３３６ 第１絶縁基板、３３８ 第３面、３４０ 第４面、３５６ 光電素子、３６２ フレキシブル基板、３６４ 絶縁層、３６６ 信号配線、３７８ 溶加材、３８２ 台座、３８４ 台座面、３８６ スペーサ、３８８ 配線パターン、３９０ 電極パターン、３９２ 第２絶縁基板、Ｗ１〜Ｗ９ ワイヤ。

Claims (11)

1. 相互に反対の第１面及び第２面を有して前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通穴を有する導電性のステムと、
   前記ステムに前記第１面の側で固定されて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電素子と、
   前記貫通穴の内側に前記ステムとは非接触で配置されて前記光電素子と電気的に接続される１つ又は一対のリードピンと、
   前記ステムに前記第１面の側で固定され、前記貫通穴の外側で前記１つ又は一対のリードピンを保持する絶縁基板と、
   を有し、
   前記貫通穴は、内周面を有し、
   前記１つ又は一対のリードピンは、外周面を有し、
   前記内周面と外周面は、対向領域では相互に連結されないように、空隙によって分離され、
   前記内周面がシールド面であり、前記内周面と前記外周面の間に介在する媒質の誘電率に従った特性インピーダンスで、伝送線路が構成されることを特徴とする光モジュール。
2. 請求項１に記載された光モジュールであって、
   前記１つ又は一対のリードピンは、１つのリードピンであり、
   前記内周面と前記１つのリードピンが、同軸線路を構成することを特徴とする光モジュール。
3. 請求項１に記載された光モジュールであって、
   前記１つ又は一対のリードピンは、一対のリードピンであり、
   前記内周面は、対向する一対の面領域を有し、
   前記一対のリードピンは、前記対向する一対の面領域に沿った方向に並び、
   前記一対の面領域と前記一対のリードピンが、差動線路を構成することを特徴とする光モジュール。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載された光モジュールであって、
   前記絶縁基板は、前記第１面に固定されていることを特徴とする光モジュール。
5. 請求項４に記載された光モジュールであって、
   前記絶縁基板は、前記貫通穴に対向して前記ステムに非接触の導電パッドを、前記第１面に対向する第３面に有し、
   前記リードピンは、前記導電パッドに接合していることを特徴とする光モジュール。
6. 請求項５に記載された光モジュールであって、
   前記絶縁基板は、前記第３面とは反対の第４面を有し、前記導電パッドに電気的に接続する電極を前記第４面に有し、
   前記光電素子は、前記第４面に搭載されて前記電極に電気的に接続されることを特徴とする光モジュール。
7. 請求項４に記載された光モジュールであって、
   前記絶縁基板は、前記第１面に対向する第３面と、前記第３面とは反対の第４面と、を有し、
   前記リードピンは、前記絶縁基板を貫通し、前記第４面から突出する突出部を有することを特徴とする光モジュール。
8. 請求項７に記載された光モジュールであって、
   前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有する第２絶縁基板をさらに有し、
   前記リードピンは、前記突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴とする光モジュール。
9. 請求項８に記載された光モジュールであって、
   前記ステムは、前記第１面に突出する台座を有し、
   前記台座は、前記第１面から立ち上がる台座面を有し、
   前記第２絶縁基板は、前記台座面に搭載されていることを特徴とする光モジュール。
10. 請求項１から３のいずれか１項に記載された光モジュールであって、
    前記ステムは、前記第１面に突出する台座を有し、
    前記台座は、前記第１面から立ち上がる台座面を有し、
    前記絶縁基板は、前記台座面に固定されていることを特徴とする光モジュール。
11. 請求項１０に記載された光モジュールであって、
    前記絶縁基板は、前記台座面とは反対の面に、前記光電素子が電気的に接続された電極パターンを有し、
    前記リードピンは、前記第１面からの突出部で、はんだ及びろう材を含む溶加材によって前記電極パターンに接合されていることを特徴とする光モジュール。
    
    

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