特開 2015-211078 半導体光モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-211078(P2015-211078A)

(43)【公開日】2015年11月24日

(54)【発明の名称】半導体光モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/022 20060101AFI20151027BHJP

   H01L 31/02 20060101ALI20151027BHJP

   H01L 23/14 20060101ALI20151027BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20151027BHJP

【ＦＩ】

   H01S5/022

   H01L31/02 B

   H01L23/14 R

   H01L23/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-90421(P2014-90421)

(22)【出願日】2014年4月24日

(71)【出願人】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】平山 雅裕

【テーマコード（参考）】

5F088

5F173

【Ｆターム（参考）】

5F088AA01

5F088BB01

5F088JA03

5F088JA07

5F173ME03

5F173ME25

5F173ME48

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ＦＰＣ基板の信号配線に大きな伝送信号が入力される場合であっても、受光素子への影響が低減される半導体光モジュールを提供する。
【解決手段】ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１は、ＦＰＣ基板６０に、第１リードに接続される第１配線６１、及び第２リード及び第３リードと接続される第２配線６２を有する。第１配線６１は、孔６４ａが形成され、孔６４ａに第１リードを貫通させて接続される第１接続部６３ａを有し、第２配線６２は、孔６４ｂ及び孔６４ｃが形成され、孔６４ｂ及び孔６４ｃのそれぞれに第２リード及び第３リードを貫通させて接続される第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃを有する。第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃは、第１接続部６３ａを挟むように配置され、第２配線６２は、第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃが互いに繋がり、第１接続部６３ａを包囲するような形状を有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体内に配置され、レーザ光を発振する発光部と、
前記筐体内において前記発光部の光軸上に配置され、前記レーザ光を受光する受光部と、
前記受光部を搭載する第１領域と、前記発光部に接続される第１信号配線及び該第１信号配線の両側にそれぞれ配置された二つの第１グランド配線を含む第２領域と、前記筐体の一の側壁の外側に位置し、前記二つの第１グランド配線にそれぞれ接続される二つの第２グランド配線、及び前記第１信号配線に接続される第２信号配線を含む第３領域とを有するフィードスルーと、
前記第２信号配線に接続される第１リードと、
前記第１リードの両側に配置され、前記二つの第２グランド配線の一方及び他方にそれぞれ接続される第２リード及び第３リードと、
表面と前記表面に対向する裏面とを有し、前記第１リードに接続される第１配線を前記表面に有し、前記第２リードおよび前記第３リードと接続される第２配線を前記裏面に有し、前記第１配線及び前記第２配線によってマイクロストリップ線路を形成するフレキシブルプリント配線基板と、
を備え、
前記第１配線は、前記フレキシブルプリント配線基板の一の端部に第１孔が形成され、前記第１孔に前記第１リードを貫通させて接続される第１接続部を有し、
前記第２配線は、前記フレキシブルプリント配線基板の前記一の端部に第２孔及び第３孔が形成され、前記第２孔及び前記第３孔のそれぞれに前記第２リード及び前記第３リードを貫通させて接続される第２接続部及び第３接続部を有し、
前記第２接続部及び前記第３接続部は、前記第１接続部を挟むように配置され、
前記フレキシブルプリント配線基板の前記一の端部において、前記第２配線は、前記第２接続部及び前記第３接続部が互いに繋がり、前記第１接続部を包囲するような形状を有する、半導体光モジュール。

【請求項2】

前記第１信号配線に接続される第３信号配線と、前記発光部を搭載するための金属配線とを有するキャリアを更に備える、請求項１に記載の半導体光モジュール。

【請求項3】

前記キャリアに設けられる第３グランド配線の上に位置し、前記第１信号配線と前記第３信号配線とを接続する第４信号配線を有する伝送基板を更に備える、請求項２に記載の半導体光モジュール。

【請求項4】

前記フィードスルーは、前記筐体の底面からの高さが前記第１領域と同じである面上に形成され、前記二つの第１グランド配線及び前記二つの第２グランド配線に、それぞれビアを介して接続される第４グランド配線を更に有する、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の半導体光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、半導体光モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、半導体光モジュールが記載されている。この特許文献１では、半導体レーザ素子が半導体光モジュールの筐体内の中央部に配置されて、半導体レーザ素子の前方への出力光が光出射窓部を通して外部に出力されている。一方、半導体レーザ素子の後方への出力光は、半導体レーザ素子の後方に配置された受光素子によって、光強度のモニタリングを受けている。

【0003】

特許文献２には、半導体光モジュールなどに用いられるフレキシブルプリント配線（ＦＰＣ）基板について開示されている。ＦＰＣ基板では、基板の表面には信号パターン（信号配線）が形成され、基板の裏面には導電膜（グランド配線）が形成されている。信号配線とグランド配線とのアンバランスが発生しないように、信号配線はＦＰＣ基板の中央部に形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０５−３２７０３１号公報

【特許文献2】特開平０９−３０７２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

半導体光モジュールには小型化への要求があり、この半導体光モジュールの一つであるTransmit Optical Sub-Assembly（ＴＯＳＡ）では、フィードスルー内に凹状の段差が形成され、その段差を利用してモニタリング用の受光素子が配置されている。従って、ＦＰＣ基板がフィードスルーの近くに設けられ、また、信号配線がＦＰＣ基板の中央付近に配置されるので、信号配線が発光素子に近接できる利点がある半面、信号配線と受光素子とが互いに近接した構成となる。このため、ＦＰＣ基板の信号配線に大きな伝送信号が入力されると、受光素子が伝送信号の影響を受けるという問題があった。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＦＰＣ基板の信号配線に大きな伝送信号が入力される場合であっても、受光素子への影響が低減される半導体光モジュール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】

【0006】

本願発明に係る半導体光モジュールは、筐体と、筐体内に配置され、レーザ光を発振する発光部と、筐体内において発光部の光軸上に配置され、レーザ光を受光する受光部と、受光部を搭載する第１領域と、発光部に接続される第１信号配線及び第１信号配線の両側にそれぞれ配置された二つの第１グランド配線を含む第２領域と、筐体の一の側壁の外側に位置し、二つの第１グランド配線にそれぞれ接続される二つの第２グランド配線、及び第１信号配線に接続される第２信号配線を含む第３領域とを有するフィードスルーと、第２信号配線に接続される第１リードと、第１リードの両側に配置され、二つの第２グランド配線の一方及び他方にそれぞれ接続される第２リード及び第３リードと、表面と表面に対向する裏面とを有し、第１リードに接続される第１配線を表面に有し、第２リードおよび第３リードと接続される第２配線を裏面に有し、第１配線及び第２配線によってマイクロストリップ線路を形成するフレキシブルプリント配線基板と、を備え、第１配線は、フレキシブルプリント配線基板の一の端部に第１孔が形成され、第１孔に第１リードを貫通させて接続される第１接続部を有し、第２配線は、フレキシブルプリント配線基板の一の端部に第２孔及び第３孔が形成され、第２孔及び第３孔のそれぞれに第２リード及び第３リードを貫通させて接続される第２接続部及び第３接続部を有し、第２接続部及び第３接続部は、第１接続部を挟むように配置され、フレキシブルプリント配線基板の一の端部において、第２配線は、第２接続部及び第３接続部が互いに繋がり、第１接続部を包囲するような形状を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る半導体光モジュールによれば、ＦＰＣ基板の信号配線に大きな伝送信号が入力される場合であっても、受光素子への影響が低減されることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係るＴＯＳＡ型半導体光モジュールの上面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図4】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【図5】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るＦＰＣ基板を示す図である。

【図7】比較例に係るＦＰＣ基板を示す図である。

【図8】変形例に係るＦＰＣ基板の模式図である。（ａ）部は、ＦＰＣ基板の上面図であり、（ｂ）部は、ＦＰＣ基板の側面図である。

【図9】本発明の一実施形態に係るＦＰＣ基板の模式図である。（ａ）部は、ＦＰＣ基板の上面図であり、（ｂ）部は、ＦＰＣ基板の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明による半導体光モジュールは、（１）筐体と、筐体内に配置され、レーザ光を発振する発光部と、筐体内において発光部の光軸上に配置され、レーザ光を受光する受光部と、受光部を搭載する第１領域と、発光部に接続される第１信号配線及び第１信号配線の両側にそれぞれ配置された二つの第１グランド配線を含む第２領域と、筐体の一の側壁の外側に位置し、二つの第１グランド配線にそれぞれ接続される二つの第２グランド配線、及び第１信号配線に接続される第２信号配線を含む第３領域とを有するフィードスルーと、第２信号配線に接続される第１リードと、第１リードの両側に配置され、二つの第２グランド配線の一方及び他方にそれぞれ接続される第２リード及び第３リードと、表面と表面に対向する裏面とを有し、第１リードに接続される第１配線を表面に有し、第２リードおよび第３リードと接続される第２配線を裏面に有し、第１配線及び第２配線によってマイクロストリップ線路を形成するフレキシブルプリント配線基板と、を備え、第１配線は、フレキシブルプリント配線基板の一の端部に第１孔が形成され、第１孔に第１リードを貫通させて接続される第１接続部を有し、第２配線は、フレキシブルプリント配線基板の一の端部に第２孔及び第３孔が形成され、第２孔及び第３孔のそれぞれに第２リード及び第３リードを貫通させて接続される第２接続部及び第３接続部を有し、第２接続部及び第３接続部は、第１接続部を挟むように配置され、フレキシブルプリント配線基板の一の端部において、第２配線は、第２接続部及び第３接続部が互いに繋がり、第１接続部を包囲するような形状を有する。

【0010】

この半導体光モジュールでは、第１領域の凹状の段差に受光部が置かれるので、受光部が、発光部の光軸上に配置された状態においても、モジュールの小型化が図られる。また、ＦＰＣ基板の第２配線の端部において、第２接続部及び第３接続部が互いに繋がって、第１接続部を包囲するような形状となるので、第１配線に大きな伝送信号が入力されても、第２配線がシールドとして機能し、受光部において受光特性への影響が低減される。第１配線に高周波信号が入力されても同様である。

【0011】

（２）上記の半導体光モジュールは、第１信号配線に接続される第３信号配線と、発光部を搭載するための金属配線とを有するキャリアを更に備えてもよい。

【0012】

（３）上記の半導体光モジュールは、キャリアに設けられる第３グランド配線の上に位置し、第１信号配線と第３信号配線とを接続する第４信号配線を有する伝送基板を更に備えてもよい。

【0013】

（４）上記の半導体光モジュールでは、フィードスルーは、筐体の底面からの高さが第１領域と同じである面上に形成され、二つの第１グランド配線及び二つの第２グランド配線に、それぞれビアを介して接続される第４グランド配線を更に有してもよい。この半導体光モジュールでは、モジュールの小型化が更に図られる。

【0014】

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態にかかる半導体光モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１は、本実施形態に係るＴＯＳＡ型半導体光モジュールの上面図である。本実施形態では、半導体光モジュールとしてＴＯＳＡ型半導体光モジュール１が用いられる。ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１は筐体１０を備えるので、図１では、筐体１０の内部を示すために、筐体１０が部分的に破断されている。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１の筐体１０は、側壁１０Ａ〜１０Ｄ、及び底面１０Ｅを有し、また、筐体１０の材質は、例えばニッケルコバルト鉄合金（ＮｉＣｏＦｅ系）などである。

【0016】

図１に示されるように、ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１は、筐体１０内に、発光部２０、受光部３０、レンズホルダ４０、レセプタクル４１、フィードスルー５０、及びＦＰＣ基板６０を備える。発光部２０は、半導体レーザ素子２１及び変調素子２２を有し、例えば筐体１０内の中央付近に配置される。受光部３０は、筐体１０内において、半導体レーザ素子２１の光軸２０Ｌ上に配置される。レンズホルダ４０は、レンズ４０ａを収容し、レセプタクル４１は、出射窓４１ａ、レンズ４１ｂを収容する。レンズホルダ４０及びレセプタクル４１は、発光部２０に対して受光部３０の反対側に配置される。レセプタクル４１では、出射窓４１ａが収容される領域４１Ｃが、側壁１０Ａに埋め込まれ、レンズ４１ｂが収容される領域４１Ｄは、側壁１０Ａの外部に設けられる。フィードスルー５０は、側壁１０Ｂの内部から外部に亘って設けられる。発光部２０は、受光部３０と光学的に結合される。また、発光部２０は、レンズホルダ４０のレンズ４０ａと光学的に結合され、レンズ４０ａは、レセプタクル４１の出射窓４１ａと光学的に結合される。出射窓４１ａは、レセプタクル４１のレンズ４１ｂと光学的に結合される。レンズ４１ｂは、レンズ４０ａ及び出射窓４１ａを介して、発光部２０と光学的に結合される。発光部２０は、フィードスルー５０と電気的に結合され、フィードスルー５０は、ＦＰＣ基板６０と電気的に結合される。

【0017】

半導体レーザ素子２１は、レーザ光Ｌ１を出射する端面２１Ａと、端面２１Ａに対向し、レーザ光Ｌ２を出射する端面２１Ｂとを有する。変調素子２２は、半導体レーザ素子２１の端面２１Ａ側に配置され、レーザ光Ｌ１を変調する。図１及び図２に示されるように、受光部３０は、受光素子３１及び受光素子キャリア３２を含み、受光素子３１によって、レーザ光Ｌ２の光強度がモニタリングされる。受光素子３１は、例えばフォトダイオードなどからなり、受光素子キャリア３２は、例えば酸化アルミニウムを含むセラミックなどの熱伝導率の高い絶縁物からなる。受光部３０は、半導体レーザ素子２１の端面２１Ｂ側に配置される。レンズホルダ４０、出射窓４１ａ、及びレセプタクル４１は、端面２１Ａ側に配置される。本実施形態では、光軸２０Ｌは、筐体１０の中心軸１０Ｌの近傍に沿って延びている。レセプタクル４１を通過したレーザ光Ｌ１は、例えば、レセプタクル４１の外側にあってレセプタクル４１と光学的に接続された光ファイバ(不図示)などを介して、外部に提供される。

【0018】

図１に示されるように、ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１では、半導体レーザ素子２１を発振させるための駆動部２３が設けられる。駆動部２３は、例えば第１キャパシタ２３ａ、第２キャパシタ２３ｂ、抵抗２３ｃ、及びサーミスタ２３ｄなどを含む。第１キャパシタ２３ａは、バイアス回路としての働きを有する。第２キャパシタ２３ｂ及び抵抗２３ｃは、マッチング回路としての働きを有する。駆動部２３では、例えば、ボンディングワイヤ１１ａが設けられ、半導体レーザ素子２１と第１キャパシタ２３ａとは、ボンディングワイヤ１１ａによって電気的に接続されている。発光部２０は、例えば外部変調方式の吸収型変調器集積レーザ（Electro-absorption Modulator Integrated Laser：ＥＭＬ）などを含むことができる。また、発光部２０は、例えば直接変調レーザ（Directly modulated laser：ＤＭＬ）などを含むこともできる。

【0019】

図３〜図５に示されるように、ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１では、筐体１０の底面１０Ｅの上に、例えばThermoelectric Cooler（ＴＥＣ）などを含む温度制御素子１２が配置される。温度制御素子１２は、発光部２０の温度を一定に保持し、半導体レーザ素子２１からのレーザ光Ｌ１及びＬ２の波長を一定に保つように制御を行う。温度制御素子１２の上には、第１キャリア１３が搭載される。第１キャリア１３の上には、第２キャリア１４とレンズホルダ４０とが搭載される。第２キャリア１４の上には、第３信号配線１５ａ、第３グランド配線１５ｂ、発光部２０を載せるための金属配線１６、及び駆動部２３を載せる誘電体基板１７ａ、１７ｂなどが搭載される。誘電体基板１７ａ、１７ｂには、電気配線が形成されている。第３グランド配線１５ｂの上には、伝送基板１８が搭載され、また、伝送基板１８には、第４信号配線１８ａ及び裏面金属配線１８ｄが設けられる。伝送基板１８にはビア１８ｂ及び１８ｃが設けられ、また、ビア１８ｂ及び１８ｃには、それぞれボンディングワイヤ１１ｔ及び１１ｓが設けられる。ボンディングワイヤ１１ｔ及び１１ｓは、それぞれビア１８ｂ及び１８ｃを介して、裏面金属配線１８ｄと電気的に接続される。第１キャリア１３及び第２キャリア１４は、例えば酸化アルミニウムを含むセラミックなどからなる。

【0020】

フィードスルー５０は、筐体１０内と側壁１０Ｂの外側とを電気的に接続する。フィードスルー５０には、電気端子である第１リード５１ａ〜第８リード５１ｈが設けられる。フィードスルー５０は、端面５０Ａを有し、第１リード５１ａ〜第８リード５１ｈは、端面５０Ａに設けられる。また、フィードスルー５０は、受光部３０を搭載する第１領域５０Ｐのほか、第２領域５０Ｑ及び第３領域５０Ｒを収容する。第２領域５０Ｑは、第１信号配線５２ａ、第１グランド配線５２ｂ及び５２ｃ、ビア５２ｄ及び５２ｅ、並びに第４グランド配線５３を有する。ビア５２ｄ及び５２ｅは、それぞれ第１グランド配線５２ｂ及び５２ｃに設けられる。第３領域５０Ｒは、第２信号配線５４ａ、第２グランド配線５４ｂ及び５４ｃ、ビア５４ｄ及び５４ｅ、並びに第４グランド配線５３を有する。ビア５４ｄ及び５４ｅは、それぞれ第２グランド配線５４ｂ及び５４ｃに設けられる。図２に示されるように、第２領域５０Ｑでは、第２領域５０Ｑの筐体１０の底面１０Ｅからの高さが第１領域５０Ｐより高く、且つ、第２領域５０Ｑの位置が第１領域５０Ｐの外側になるように配置される。このため、第１領域５０Ｐには、筐体１０の底面１０Ｅからの高さが第２領域５０Ｑに比べて低くなるような凹状の段差５０Ｄが設けられるので、この凹状の段差５０Ｄによって生じた空間を利用して受光部３０が配置されている。第３領域５０Ｒは、筐体１０の側壁１０Ｂの内部及び側壁１０Ｂの外側に配置される。フィードスルー５０は、領域５０Ｅ〜５０Ｈを有する。また、フィードスルー５０は、例えば酸化アルミニウムを含むセラミックなどからなる。

【0021】

図１に示されるように、第１グランド配線５２ｂ及び５２ｃは、第１信号配線５２ａの両側に配置される。第２グランド配線５４ｂ及び５４ｃは、第２信号配線５４ａの両側に配置される。第１信号配線５２ａは、第２信号配線５４ａと電気的に接続される。また、第１信号配線５２ａは、第４信号配線１８ａと電気的に接続され、さらに、第４信号配線１８ａを介して第３信号配線１５ａと電気的に接続される。最終的に、第１信号配線５２ａは、第４信号配線１８ａ及び第３信号配線１５ａを介して、変調素子２２と電気的に接続される。ボンディングワイヤ１１ｐ、１１ｑ及び１１ｒが設けられ、第１信号配線５２ａと第４信号配線１８ａとはボンディングワイヤ１１ｐを介して電気的に接続される。第４信号配線１８ａと第３信号配線１５ａとはボンディングワイヤ１１ｑを介して電気的に接続される。第３信号配線１５ａと変調素子２２とはボンディングワイヤ１１ｒを介して電気的に接続される。第１グランド配線５２ｂ及び５２ｃは、それぞれ第２グランド配線５４ｂ及び５４ｃと電気的に接続される。また、第１グランド配線５２ｂ及び第２グランド配線５４ｂは、それぞれビア５２ｄ及びビア５４ｄを介して第４グランド配線５３と電気的に接続される。第１グランド配線５２ｃ及び第２グランド配線５４ｃは、それぞれビア５２ｅ及びビア５４ｅを介して第４グランド配線５３と電気的に接続される。第１グランド配線５２ｂは、ボンディングワイヤ１１ｓを介して伝送基板１８と電気的に接続され、第１グランド配線５２ｃは、ボンディングワイヤ１１ｔを介して伝送基板１８と電気的に接続される。第２信号配線５４ａは、第１信号配線５２ａに加えて、第１リード５１ａと電気的に接続される。また、第２グランド配線５４ｂ及び５４ｃは、それぞれ第２リード５１ｂ及び第３リード５１ｃと電気的に接続される。第２リード５１ｂ及び第３リード５１ｃは、第１リード５１ａの両側に配置される。第１信号配線５２ａ及び第２信号配線５４ａは、レーザ光Ｌ１を変調するための変調信号を変調素子２２に伝送するための配線である。

【0022】

図１に示されるように、第１リード５１ａは、フィードスルー５０の端面５０Ａの中央付近、即ち、筐体１０の中心軸１０Ｌの軸線付近に設けられる。また、フィードスルー５０内で、第２信号配線５４ａは、中心軸１０Ｌの軸線付近より外側に配置された第２領域５０Ｑの第１信号配線５２ａと接続される。このため、第２信号配線５４ａの伝送進路は、フィードスルー５０の領域５０Ｅでは、中心軸１０Ｌの軸線にほぼ沿っているが、領域５０Ｆ及び５０Ｇでは、中心軸１０Ｌの軸線から傾斜している。第２グランド配線５４ｂ及び５４ｃは、第２信号配線５４ａの両側に配置される。このため、第２グランド配線５４ｂ及び５４ｃの伝送進路も、フィードスルー５０の領域５０Ｅでは、共に中心軸１０Ｌの軸線にほぼ沿っているが、領域５０Ｆと５０Ｇでは、共に中心軸１０Ｌの軸線から傾斜している。

【0023】

図６は、本発明の一実施形態に係るＦＰＣ基板を示す図である。図６では、ＦＰＣ基板６０が筐体１０と電気的に接続された様子が示される。ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１は、第１リード５１ａ〜第８リード５１ｈと電気的に接続されるＦＰＣ基板６０を備える。ＦＰＣ基板６０は、表面６０Ａと、表面６０Ａに対向する裏面６０Ｂとを有し、また、端部（一の端部）６０Ｃと、端部６０Ｃに対向する端部６０Ｄとを有する。更に、ＦＰＣ基板６０は、表面６０Ａに第１配線６１を有し、裏面６０Ｂに第２配線６２を有する。第１配線６１は、第１接続部６３ａを有し、端部６０Ｃにおいて、第１接続部６３ａには、第１孔６４ａが形成される。第１孔６４ａには第１リード５１ａが貫通するので、これにより、第１配線６１は、第１接続部６３ａによって第１リード５１ａと電気的に接続される。第２配線６２は端部６２Ａを有し、第２配線６２は、端部６２Ａに第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃを有する。端部６０Ｃにおいて、第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃには、それぞれ第２孔６４ｂ及び第３孔６４ｃが形成される。第２孔６４ｂ及び第３孔６４ｃには、それぞれ第２リード５１ｂ及び第３リード５１ｃが貫通するので、これにより、第２配線６２は、第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃを介して、それぞれ第２リード５１ｂ及び第３リード５１ｃと電気的に接続される。第１配線６１は、伝送信号用の配線であり、第２配線６２は、グランド用の配線である。ＦＰＣ基板６０では、第１配線６１及び第２配線６２によってマイクロストリップ線路が形成される。ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１では、第１配線６１からの伝送信号が、第１リード５１ａ、第２信号配線５４ａ、第１信号配線５２ａ、第４信号配線１８ａ、及び第３信号配線１５ａの順番に伝送されて変調素子２２に送られる。この結果、変調素子２２によって、半導体レーザ素子２１からのレーザ光Ｌ１が外部変調を受ける。

【0024】

図６に示されるように、第１配線６１は、端部６０Ｃについての中心線６０Ｌ又は端部６０Ｄについての中心線６０Ｍの軸線付近に沿うように、表面６０Ａ上に配置されている。本実施形態では、中心線６０Ｌの軸線と中心線６０Ｍの軸線とが一致しないので、第１配線６１は、一部に屈曲形状６１ａを有する。一方、第１配線６１が第２配線６２の中心軸と重なるように、第２配線６２が裏面６０Ｂに設けられる。ＦＰＣ基板６０が第１リード５１ａ〜第８リード５１ｈを介して筐体１０に接続される際には、ＦＰＣ基板６０の裏面６０Ｂは、フィードスルー５０の端面５０Ａに接するような態様をとる。ＦＰＣ基板６０は、例えばポリイミドなどの上に、例えば銅などからなる第１配線６１及び第２配線６２などが設けられて作製される。

【0025】

ＦＰＣ基板６０の第２配線６２では、第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃが、第１接続部６３ａを挟むように配置されている。また、第２配線６２の端部６２Ａは、第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃが互いに繋がって、第１接続部６３ａを包囲するような形状を有している。本実施形態では、第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃが、例えば弧を描くような形状をとりながら、互いに繋がって第１接続部６３ａを包囲している。第２配線６２の端部６２Ａは、第１接続部６３ａと端部６２Ａの外縁６２Ｅとの距離がほぼ同じ程度の値をとるように弧を描く形状だけでなく、例えば四角形を含む形状など、基本的にはどのような形状を有してもよい。本実施形態では、第１配線６１に大信号の伝送信号が入力しても、受光部３０において、受光特性への影響は観察されなかった。高周波信号が入力されても同様であった。第２配線６２の端部６２Ａが、第１接続部６３ａ付近からの電磁波を遮蔽するシールド効果を有することに基づく。

【0026】

以上に説明したＴＯＳＡ型半導体光モジュール１によって得られる効果について説明する。本実施形態のＴＯＳＡ型半導体光モジュール１では、第１領域５０Ｐの凹状の段差５０Ｄに受光部３０が置かれるので、受光部３０が、発光部２０の光軸２０Ｌ上に配置された状態においても、モジュールの小型化が図られる。また、ＦＰＣ基板６０の第２配線６２の端部６２Ａにおいて、第２接続部６３ｂ及び第３接続部６３ｃが互いに繋がって、第１接続部６３ａを包囲するような形状となるので、第１配線６１に大信号の伝送信号が入力されても、受光部３０において受光特性への影響が低減される。第１配線６１に高周波信号が入力されても同様である。さらに、ＦＰＣ基板６０では、第１配線６１及び第２配線６２が、ＦＰＣ基板６０の中心線６０Ｌ又は６０Ｍの軸付近に配置されるので、第１配線６１及び第１接続部６３ａが発光部２０に近接できる上に、ＦＰＣ基板６０に対する第１配線６１及び第２配線６２の信号バランスが向上する。なお、第１配線６１は、インピーダンスＺ₀を５０Ωより小さくすることで、配線幅（線路幅）を太くでき、第１配線６１の導体抵抗が低減することで、大信号の伝送信号を入力しやすくすることができる。例えば、第１配線６１のインピーダンスＺ₀を３０Ωで形成することで、大信号の信号ロスを少なく伝送することができる。第１配線６１は、ＴＯＳＡ型半導体光モジュールの配線の中では、最も長い配線になるため、信号ロスの低減に効果がある。また、第１配線６１のインピーダンスＺ₀を３０Ωで形成することで変化したインピーダンスＺ₀は、ＴＯＳＡ型半導体光モジュールの中のワイヤやキャリアパターンによるリアクタンス成分によりマッチングをとることができる。

【0027】

（比較例）
以下、ＦＰＣ基板の第２配線の形状を変更して行った比較例について説明する。図７は、比較例で用いたＴＯＳＡ型半導体光モジュール１ＹのＦＰＣ基板７０を示す図である。ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１Ｙは、ＦＰＣ基板７０の第２配線７２を除いて、ＴＯＳＡ型半導体光モジュール１と同様である。

【0028】

比較例のＦＰＣ基板７０は、表面７０Ａと表面７０Ａに対向する裏面７０Ｂとを有する。ＦＰＣ基板７０は、表面７０Ａに第１配線７１を有し、裏面７０Ｂに第２配線７２を有する。第１配線７１は、第１接続部７３ａを有し、第１配線７１は、第１接続部７３ａによって第１リード５１ａと電気的に接続される。第２配線７２は端部７２Ａを有し、第２配線７２は、その端部７２Ａに、第２接続部７３ｂ及び第３接続部７３ｃを有する。第２配線７２は、第２接続部７３ｂ及び第３接続部７３ｃを介して、第２リード５１ｂ及び第３リード５１ｃと電気的に接続される。第１配線７１は、伝送信号用の配線であり、第２配線７２は、グランド用の配線である。ＦＰＣ基板７０は、第１リード５１ａ〜第８リード５１ｈを介して筐体１０に接続される際には、ＦＰＣ基板７０の裏面７０Ｂが、フィードスルー５０の端面５０Ａに接するような態様となる。ＦＰＣ基板７０においても、例えばポリイミドなどの上に、例えば銅などからなる第１配線７１及び第２配線７２などが設けられる。

【0029】

比較例の第２配線７２では、第２接続部７３ｂ及び第３接続部７３ｃが、第１接続部７３ａを挟むように配置されている。一方で、図６のＦＰＣ基板６０の場合と異なり、第２接続部７３ｂ及び第３接続部７３ｃは互いに繋がっていない。このため、第１接続部７３ａは、第２接続部７３ｂ及び第３接続部７３ｃが互いに繋がった部分によって包囲されるような構造とはなっていない。比較例では、第１配線７１に実施形態と同様の大信号の伝送信号が入力された場合に、第１接続部７３ａが包囲されていないので、第２配線７２において、第１接続部７３ａ付近からの電磁波を遮蔽するシールド効果が低下する。

【0030】

（変形例）
次に、ＦＰＣ基板において、第１配線及び第２配線の配置を変更して行った変形例について説明する。図８は、変形例に係るＦＰＣ基板の模式図である。図８の（ａ）部は、ＦＰＣ基板の上面図であり、（ｂ）部は、ＦＰＣ基板の側面図である。ＦＰＣ基板８０は、表面８０Ａと、表面８０Ａに対向する裏面８０Ｂとを有する。ＦＰＣ基板８０は、表面８０Ａに第１配線８１を有し、裏面８０Ｂに第２配線８２を有する。第２配線８２は、側面８２Ｗを有し、また、ＦＰＣ基板８０は、側面８０Ｗを有する。

【0031】

図８では、第２配線８２の側面８２ＷがＦＰＣ基板８０の側面８０Ｗに沿うように、第２配線８２は、ＦＰＣ基板８０の裏面８０Ｂの上に設けられている。また、ＦＰＣ基板８０の表面８０Ａ上において、第１配線８１は、ＦＰＣ基板８０の側面８０Ｗ付近に沿うように配置されている。その結果、ＦＰＣ基板８０に対する第１配線８１及び第２配線８２の信号バランスが低下する。さらに、第１配線８１と第２配線８２との互いの信号バランスも低下している。

【0032】

図９は、本発明の一実施形態に係るＦＰＣ基板の模式図である。図９の（ａ）部は、ＦＰＣ基板の上面図であり、（ｂ）部は、ＦＰＣ基板の側面図である。図９では、上記実施形態の図６に示されるように、ＦＰＣ基板９０の表面９０Ａの上において、第１配線９１は、ＦＰＣ基板９０の中心線９０Ｌの軸線付近に沿うように配置されている。また、第２配線９２は、第２配線９２の中心軸９２ＬがＦＰＣ基板８０の中心線８０Ｌの軸線付近に沿うように、裏面９０Ｂの上に設けられている。その結果、ＦＰＣ基板９０に対する第１配線９１及び第２配線９２の信号バランスが向上している。

【符号の説明】

【0033】

１、１Ｙ…ＴＯＳＡ型半導体光モジュール、１０…筐体、１２…温度制御素子、１３…第１キャリア、１４…第２キャリア、１５ａ…第３信号配線、１５ｂ…第３グランド配線、１６…金属配線、１７ａ、１７ｂ…誘電体基板、１８…伝送基板、１８ａ…第４信号配線、２０…発光部、２１…半導体レーザ素子、２２…変調素子、２３…駆動部、３０…受光部、３１…受光素子、３２…受光素子キャリア、４０…レンズホルダ、４０ａ…レンズ、４１…レセプタクル、４１ａ…出射窓、４１ｂ…レンズ、５０…フィードスルー、５１ａ…第１リード、５１ｂ…第２リード、５１ｃ…第３リード、５２ａ…第１信号配線、５２ｂ、５２ｃ…第１グランド配線、５２ｄ、５２ｅ…ビア、５３…第４グランド配線、５４ａ…第２信号配線、５４ｂ、５４ｃ…第２グランド配線、５４ｄ、５４ｅ…ビア、６０…ＦＰＣ基板、６０Ｃ…端部（一の端部）、６１…第１配線、６２…第２配線、６３ａ…第１接続部、６３ｂ…第２接続部、６３ｃ…第３接続部、６４ａ…第１孔、６４ｂ…第２孔、６４ｃ…第３孔、７０、８０、９０…ＦＰＣ基板、Ｌ１、Ｌ２…レーザ光。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】