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(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】P2023170356
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】光モジュール用パッケージおよび光モジュール
(51)【国際特許分類】
H05K 1/02 20060101AFI20231124BHJP
H05K 3/46 20060101ALI20231124BHJP
H05K 1/11 20060101ALI20231124BHJP
H05K 3/40 20060101ALI20231124BHJP
【ＦＩ】
H05K1/02 J
H05K3/46 N
H05K1/11 H
H05K3/40 E
H05K1/02 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022082044
(22)【出願日】2022-05-19
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】三澤 太一
(72)【発明者】
【氏名】田中 啓二
【テーマコード（参考）】
5E316
5E317
5E338
【Ｆターム（参考）】
5E316AA43
5E316AA52
5E316BB02
5E316BB04
5E316BB06
5E316FF01
5E316HH04
5E317AA21
5E317AA24
5E317GG11
5E338AA03
5E338AA12
5E338BB16
5E338CC02
5E338CC06
5E338CD23
5E338CD24
5E338CD25
5E338EE11
5E338EE60
(57)【要約】
【課題】本開示は、隣接する信号配線間のクロストークを低減する光モジュール用パッケージを提供する。
【解決手段】第１配線層と、第２配線層と、第３配線層と、を有する基板を備え、前記第１配線層は、第１信号端子と、第２信号端子と、前記第１信号端子と前記第２信号端子との間に設けられ、前記第１方向に沿って延在する第１グランド端子と、を含み、前記第２配線層は、第１間隔で配列された複数の第１ビアを介して前記第１グランド端子と接続される第１グランドパターンを含み、前記第３配線層は、前記第１方向に沿って前記第１間隔で配列された複数の第２ビアおよび前記第１方向に沿って前記第１間隔で配置された複数の第３ビアを介して前記第１グランドパターンと接続され、前記第１方向に沿って延在する第２グランドパターンを含む光モジュール用パッケージ。
【選択図】図７
【解決手段】第１配線層と、第２配線層と、第３配線層と、を有する基板を備え、前記第１配線層は、第１信号端子と、第２信号端子と、前記第１信号端子と前記第２信号端子との間に設けられ、前記第１方向に沿って延在する第１グランド端子と、を含み、前記第２配線層は、第１間隔で配列された複数の第１ビアを介して前記第１グランド端子と接続される第１グランドパターンを含み、前記第３配線層は、前記第１方向に沿って前記第１間隔で配列された複数の第２ビアおよび前記第１方向に沿って前記第１間隔で配置された複数の第３ビアを介して前記第１グランドパターンと接続され、前記第１方向に沿って延在する第２グランドパターンを含む光モジュール用パッケージ。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１配線層と、
前記第１配線層との間に第１絶縁層を含む第２配線層と、
前記第２配線層との間に第２絶縁層を含む第３配線層と、
を有する基板を備え、
前記第１配線層は、第１方向に沿って延在する第１信号端子と、前記第１信号端子に対して前記第１方向と交差する第２方向に沿って配置されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２信号端子と、前記第１信号端子と前記第２信号端子との間に設けられるとともに前記第１方向に沿って延在する第１グランド端子と、を含み、
前記第２配線層は、前記第１方向に沿って第１間隔で配列された複数の第１ビアを介して前記第１グランド端子と接続されるとともに前記第１方向に延在する第１グランドパターンを含み、
前記第３配線層は、前記第１方向に沿って前記第１間隔で配列された複数の第２ビアおよび前記第１方向に沿って前記第１間隔で配置された複数の第３ビアを介して前記第１グランドパターンと接続されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２グランドパターンを含み、
前記複数の第１ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第２方向において前記複数の第２ビアと前記複数の第３ビアとの間に配置され、
前記複数の第２ビアおよび前記複数の第３ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第１方向において前記第１間隔の半分の距離だけ互いにずれて配置されている、
光モジュール用パッケージ。
前記第１配線層との間に第１絶縁層を含む第２配線層と、
前記第２配線層との間に第２絶縁層を含む第３配線層と、
を有する基板を備え、
前記第１配線層は、第１方向に沿って延在する第１信号端子と、前記第１信号端子に対して前記第１方向と交差する第２方向に沿って配置されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２信号端子と、前記第１信号端子と前記第２信号端子との間に設けられるとともに前記第１方向に沿って延在する第１グランド端子と、を含み、
前記第２配線層は、前記第１方向に沿って第１間隔で配列された複数の第１ビアを介して前記第１グランド端子と接続されるとともに前記第１方向に延在する第１グランドパターンを含み、
前記第３配線層は、前記第１方向に沿って前記第１間隔で配列された複数の第２ビアおよび前記第１方向に沿って前記第１間隔で配置された複数の第３ビアを介して前記第１グランドパターンと接続されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２グランドパターンを含み、
前記複数の第１ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第２方向において前記複数の第２ビアと前記複数の第３ビアとの間に配置され、
前記複数の第２ビアおよび前記複数の第３ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第１方向において前記第１間隔の半分の距離だけ互いにずれて配置されている、
光モジュール用パッケージ。
【請求項2】
前記複数の第１ビアと前記複数の第２ビアとの間の前記第２方向における距離は、前記複数の第１ビアと前記複数の第３ビアとの間の前記第２方向における距離と等しい、
請求項１に記載の光モジュール用パッケージ。
請求項１に記載の光モジュール用パッケージ。
【請求項3】
前記第１グランド端子の前記第２方向における横幅は、前記第１グランドパターンの前記第２方向における横幅より小さい、
請求項１に記載の光モジュール用パッケージ。
請求項１に記載の光モジュール用パッケージ。
【請求項4】
前記複数の第１ビアのそれぞれの中心は、前記第１グランド端子の前記第１方向に延伸する中心線の上に配置されている、
請求項１に記載の光モジュール用パッケージ。
請求項１に記載の光モジュール用パッケージ。
【請求項5】
前記第１信号端子と前記中心線との間の前記第２方向における距離は、前記第２信号端子と前記中心線との間の前記第２方向における距離と等しい、
請求項４に記載の光モジュール用パッケージ。
請求項４に記載の光モジュール用パッケージ。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光モジュール用パッケージを含む光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光モジュール用パッケージおよび光モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、両主面上のそれぞれの上面に信号線用配線導体と、グランド線用配線導体と、を有するフレキシブル配線基板が開示されている。特許文献１には、信号線用配線導体と、グランド線用配線導体のそれぞれが上、下で対象になる位置にそれぞれ信号線用配線導体と、グランド線用配線導体を設けることが開示されている。また、特許文献１には、フレキシブル配線基板の互いのそれぞれの信号線用配線導体と、グランド線用配線導体を結びつけるためのビア導体を長さ方向に等ピッチ間隔で形成することが開示されている。
【0003】
特許文献２には、配線基板の上面に半導体素子が実装されている半導体装置が開示されている。特許文献２には、配線基板が有する二列目の信号端子と四列目の信号端子に接続された層間接続ビアの間にグランドの層間接続ビアを配置することが開示されている。特許文献２には、層間接続ビアがシールドの役割を果たし、差動ペアの異なる信号間のクロストークを抑制することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１５－０１５５１３号公報
【特許文献2】特開２０１０－１９２７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
光モジュールにおいて、高速の電気信号を光信号に変換して送受信する際に、３０ＧＨｚ以上の周波数領域において、隣接する信号配線間のクロストークが大きくなり光信号の送受信特性が制限される場合がある。
【0006】
本開示は、隣接する信号配線間のクロストークを低減する光モジュール用パッケージを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示は、第１配線層と、前記第１配線層との間に第１絶縁層を含む第２配線層と、前記第２配線層との間に第２絶縁層を含む第３配線層と、を有する基板を備え、前記第１配線層は、第１方向に沿って延在する第１信号端子と、前記第１信号端子に対して前記第１方向と交差する第２方向に沿って配置されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２信号端子と、前記第１信号端子と前記第２信号端子との間に設けられるとともに前記第１方向に沿って延在する第１グランド端子と、を含み、前記第２配線層は、前記第１方向に沿って第１間隔で配列された複数の第１ビアを介して前記第１グランド端子と接続されるとともに前記第１方向に延在する第１グランドパターンを含み、前記第３配線層は、前記第１方向に沿って前記第１間隔で配列された複数の第２ビアおよび前記第１方向に沿って前記第１間隔で配置された複数の第３ビアを介して前記第１グランドパターンと接続されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２グランドパターンを含み、前記複数の第１ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第２方向において前記複数の第２ビアと前記複数の第３ビアとの間に配置され、前記複数の第２ビアおよび前記複数の第３ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第１方向において前記第１間隔の半分の距離だけ互いにずれて配置されている光モジュール用パッケージである。
【発明の効果】
【0008】
本開示の光モジュール用パッケージによれば、隣接する信号配線間のクロストークを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【0011】
（１）本開示の光モジュール用パッケージは、第１配線層と、前記第１配線層との間に第１絶縁層を含む第２配線層と、前記第２配線層との間に第２絶縁層を含む第３配線層と、を有する基板を備える。また、前記第１配線層は、第１方向に沿って延在する第１信号端子と、前記第１信号端子に対して前記第１方向と交差する第２方向に沿って配置されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２信号端子と、前記第１信号端子と前記第２信号端子との間に設けられるとともに前記第１方向に沿って延在する第１グランド端子と、を含む。さらに、前記第２配線層は、前記第１方向に沿って第１間隔で配列された複数の第１ビアを介して前記第１グランド端子と接続されるとともに前記第１方向に延在する第１グランドパターンを含む。さらにまた、前記第３配線層は、前記第１方向に沿って前記第１間隔で配列された複数の第２ビアおよび前記第１方向に沿って前記第１間隔で配置された複数の第３ビアを介して前記第１グランドパターンと接続されるとともに前記第１方向に沿って延在する第２グランドパターンを含む。また、前記複数の第１ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第２方向において前記複数の第２ビアと前記複数の第３ビアとの間に配置される。さらに、前記複数の第２ビアおよび前記複数の第３ビアは、前記基板に垂直な方向からの平面視において、前記第１方向において前記第１間隔の半分の距離だけ互いにずれて配置されている。
【0012】
本開示の光モジュール用パッケージによれば、隣接する信号配線間のクロストークを低減できる。
【0013】
（２）上記（１）において、前記複数の第１ビアと前記複数の第２ビアとの間の前記第２方向における距離は、前記複数の第１ビアと前記複数の第３ビアとの間の前記第２方向における距離と等しい。
【0014】
本開示の光モジュール用パッケージによれば、隣接する信号配線間のクロストークを低減できる。
【0015】
（３）上記（１）または（２）において前記第１グランド端子の前記第２方向における横幅は、前記第１グランドパターンの前記第２方向における横幅より小さい。
【0016】
本開示の光モジュール用パッケージによれば、グランド端子と信号端子の間隔を変更せずに、隣接する信号配線間のクロストークを低減できる。
【0017】
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記複数の第１ビアのそれぞれの中心は、前記第１グランド端子の前記第１方向に延伸する中心線上に配置されている。
【0018】
本開示の光モジュール用パッケージによれば、隣接する信号配線間のクロストークを低減できる。
【0019】
（５）上記（４）において、前記第１信号端子と前記中心線との間の前記第２方向における距離は、前記第２信号端子と前記中心線との間の前記第２方向における距離と等しい。
【0020】
本開示の光モジュール用パッケージによれば、隣接する信号配線間のクロストークを低減できる。
【0021】
（６）本開示の光モジュールは、上記（１）から（５）のいずれかに記載の光モジュール用パッケージを含む。
【0022】
本開示の光モジュールによれば、隣接する信号配線間のクロストークを低減できる。
【0023】
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の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およ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。
本開示の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およ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。
【0024】
なお、各実施形態に係る明細書および図面の記載に関して、実質的に同一のまたは対応する機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。
【0025】
平行、直角、直交、水平、垂直などの方向には、実施形態の効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、弓状に丸みを帯びてもよい。平行、直角、直交、水平、垂直には、略平行、略直角、略直交、略水平、略垂直が含まれてもよい。例えば、略平行は、２つの線あるいは２つの面が互いに完全に平行でなくても、製造上許容される範囲内で互いに平行として扱うことができることを意味する。他の略直角、略直交、略水平および略垂直についても、略平行と同様に、２つの線または２つの面の相互の位置関係が製造上許容される範囲内であればそれぞれに当該することが意図される。
【0026】
本実施形態に係る光トランシーバ１について説明する。図１は、本実施形態に係る光トランシーバ１の構成の概略を示す図である。
【0027】
光トランシーバ１は、光モジュール１０Ｔ、１０Ｒと、フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒと、回路基板３０と、を備える。光モジュール１０Ｔ、１０Ｒは、本開示の実施形態に係る光モジュール１０の一例である。
【0028】
［光モジュール］
光モジュール１０Ｔ、１０Ｒは、電気信号と光信号とを相互に変換する。光モジュール１０Ｔは、例えば、ＴＯＳＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ ＳｕｂＡｓｓｅｍｂｌｙ）である。光モジュール１０Ｒは、例えば、ＲＯＳＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ ＳｕｂＡｓｓｅｍｂｌｙ）である。
光モジュール１０Ｔ、１０Ｒは、電気信号と光信号とを相互に変換する。光モジュール１０Ｔは、例えば、ＴＯＳＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ ＳｕｂＡｓｓｅｍｂｌｙ）である。光モジュール１０Ｒは、例えば、ＲＯＳＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ ＳｕｂＡｓｓｅｍｂｌｙ）である。
【0029】
光モジュール１０Ｔは、例えば、ドライバ１１と、送信用光素子１２と、を備える。送信用光素子１２は、例えば、発光素子あるいは光変調器である。
【0030】
ドライバ１１（駆動回路）は、例えば、回路基板３０が備えるＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３１からの送信信号Ｔｘ２に基づいて、送信用光素子１２を駆動する駆動信号Ｔｄを送信用光素子１２に出力する。
【0031】
送信用光素子１２は、駆動信号Ｔｄに応じて送信光信号Ｌｔを出力する。送信用光素子１２から出力された送信光信号Ｌｔは、光ファイバを経由して別の光トランシーバに伝送される。送信用光素子１２は、例えば、レーザダイオードあるいはマッハツェンダー型変調器である。
【0032】
光モジュール１０Ｒは、例えば、トランスインピーダンスアンプ１３と、受信用光素子１４と、を備える。トランスインピーダンスアンプ１３は、受信用光素子１４からの電流信号である受信信号Ｒｉを電圧信号である受信信号Ｒｘ２に変換して、回路基板３０が備えるＤＳＰ３１に出力する。
【0033】
受信用光素子１４は、例えば、フォトダイオードである。受信用光素子１４は、光ファイバを介して別の光トランシーバから受信した受信光信号Ｌｒを受信信号Ｒｉに変換する。
【0034】
光トランシーバ１は、さらに光源１５（不図示）を備えていてもよい。光源１５は、例えば波長可変レーザである。光源１５は、所定のピーク波長を有する連続光（ＣＷ光）Ｌｂを生成し、送信用光素子１２に出力する。例えば、送信用光素子１２が光変調器の場合、光源１５から供給されるＣＷ光Ｌｂを駆動信号Ｔｄに応じて変調して送信光信号Ｌｔを生成する。また、受信用光素子１４は、９０°光ハイブリッドを備えていてもよい。受信用光素子１４は、受信光信号ＬｒをＣＷ光Ｌｂと干渉させて生成された光信号から受信信号Ｒｉを生成してもよい。
【0035】
［フレキシブルプリント基板］
フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒは、光モジュール１０Ｔ、１０Ｒと回路基板３０とをそれぞれ電気的に接続する。フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒは、複数の信号配線を有する。フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒの信号配線は、例えば、伝送線路を形成する。例えば、フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒは、１つの差動信号を伝送するために、一対の信号配線から成る差動信号配線を備える。差動信号配線は、高速の差動信号を良好な波形品質にて伝送するために、例えば、差動伝送線路を形成する。
フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒは、光モジュール１０Ｔ、１０Ｒと回路基板３０とをそれぞれ電気的に接続する。フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒは、複数の信号配線を有する。フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒの信号配線は、例えば、伝送線路を形成する。例えば、フレキシブルプリント基板２０Ｔ、２０Ｒは、１つの差動信号を伝送するために、一対の信号配線から成る差動信号配線を備える。差動信号配線は、高速の差動信号を良好な波形品質にて伝送するために、例えば、差動伝送線路を形成する。
【0036】
［回路基板］
回路基板３０は、例えば、光トランシーバ１の内部を制御する制御回路を備える。例えば、制御回路は、光モジュール１０Ｔ、１０Ｒの動作を制御するための検出回路やマイクロコントローラ等を含む。また、回路基板３０は、光トランシーバ１が接続されるホスト（伝送装置）と光トランシーバ１の監視・制御のための通信を行う。さらに、回路基板３０は、例えば、ホストとの通信に基づいて、光モジュール１０Ｔ、１０Ｒを制御する。回路基板３０は、ホストからの問合せに応じて光モジュール１０Ｔ、１０Ｒの動作状態に関する情報をホストに送信する。
回路基板３０は、例えば、光トランシーバ１の内部を制御する制御回路を備える。例えば、制御回路は、光モジュール１０Ｔ、１０Ｒの動作を制御するための検出回路やマイクロコントローラ等を含む。また、回路基板３０は、光トランシーバ１が接続されるホスト（伝送装置）と光トランシーバ１の監視・制御のための通信を行う。さらに、回路基板３０は、例えば、ホストとの通信に基づいて、光モジュール１０Ｔ、１０Ｒを制御する。回路基板３０は、ホストからの問合せに応じて光モジュール１０Ｔ、１０Ｒの動作状態に関する情報をホストに送信する。
【0037】
回路基板３０は、例えば、ＤＳＰ３１を備える。ＤＳＰ３１は、ホストから送信される送信信号Ｔｘ１をドライバ１１への送信信号Ｔｘ２に変換する。例えば、ＤＳＰ３１がＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）回路を含む場合、送信信号Ｔｘ１から波形整形された信号を生成して送信信号Ｔｘ２として出力する。また、ＤＳＰ３１は、トランスインピーダンスアンプ１３からの受信信号Ｒｘ２をホストに送信する受信信号Ｒｘ１に変換する。例えば、ＤＳＰ３１がＣＤＲ回路を含む場合、受信信号Ｒｘ２から波形整形された信号を生成して受信信号Ｒｘ１として出力する。ＤＳＰ３１は、例えば、送信信号Ｔｘ１および受信信号Ｒｘ１を伝達する信号配線とは別に用意された専用の信号配線を介してホストと監視制御のための制御信号Ｃｔｌ１を送受信する。
【0038】
次に、光トランシーバ１に用いられる構成について詳細を説明する。なお、図には、説明の便宜のためＸＹＺ直交座標系が示される場合がある。例えば、図面の紙面に対して垂直な座標軸について、座標軸の丸の中にバツ印を示す場合は紙面に対して奥の方向が座標軸の正の領域であることを表す。また、図面の紙面に対して垂直な座標軸について、座標軸の丸の中に黒丸印を示す場合は紙面に対して手前側が座標軸の正の領域であることを表す。ただし、当該座標系は、説明のために主に方向を示すものであって、本開示の光モジュール等の座標および姿勢のそれぞれについて限定するものではない。
【0039】
なお、本開示では、特に説明しない限り、Ｘ軸は光モジュール１０Ｔ、１０Ｒの端子が並ぶ方向、Ｙ軸は光モジュール１０Ｔ、１０Ｒの端子の厚み方向、Ｚ軸は光モジュール１０Ｔ、１０Ｒの端子が延びる方向とする。例えば、送信信号Ｔｘ２および受信信号Ｒｘ２は、Ｚ軸に沿って回路基板３０と光モジュール１０Ｔ、１０Ｒとの間を伝達される。また、特に断らない限り、各図に示される同一の名称の座標軸は、互いに同一のものを表す。例えば、図２におけるＸ軸は、図３におけるＸ軸と同一のものを表している。
【0040】
［光モジュールアセンブリ］
光モジュールアセンブリ２は、光モジュール１０Ｔまたは１０Ｒと、光モジュール１０Ｔまたは１０Ｒに対応するフレキシブルプリント基板２０Ｔまたは２０Ｒと、を備える。以下では、光モジュールアセンブリ２が光モジュール１０Ｔとフレキシブルプリント基板２０Ｔとによって構成される場合について説明する。図２は、本実施形態に係る光モジュールアセンブリ２の斜視図である。光モジュールアセンブリ２が備える光モジュール１０Ｔとフレキシブルプリント基板２０Ｔとは、ハンダ付け等により電気的に接続される。
光モジュールアセンブリ２は、光モジュール１０Ｔまたは１０Ｒと、光モジュール１０Ｔまたは１０Ｒに対応するフレキシブルプリント基板２０Ｔまたは２０Ｒと、を備える。以下では、光モジュールアセンブリ２が光モジュール１０Ｔとフレキシブルプリント基板２０Ｔとによって構成される場合について説明する。図２は、本実施形態に係る光モジュールアセンブリ２の斜視図である。光モジュールアセンブリ２が備える光モジュール１０Ｔとフレキシブルプリント基板２０Ｔとは、ハンダ付け等により電気的に接続される。
【0041】
［光モジュール］
光モジュール１０Ｔは、ドライバ１１および送信用光素子１２に加えてパッケージ１６を備える。図３は、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔの斜視図である。パッケージ１６の内部には、例えば、ドライバ１１、送信用光素子１２、が収容されている。
光モジュール１０Ｔは、ドライバ１１および送信用光素子１２に加えてパッケージ１６を備える。図３は、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔの斜視図である。パッケージ１６の内部には、例えば、ドライバ１１、送信用光素子１２、が収容されている。
【0042】
パッケージ１６は、例えば、直方体状の外形を有する。より詳細には、パッケージ１６は、基板１６ａと、載置基板１６ｂと、側壁部１６ｃと、蓋部１６ｄと、を備える。
【0043】
基板１６ａは、例えば、光モジュール１０Ｔの外部からの信号を光モジュール１０Ｔの内部に導入する。なお、基板１６ａは、光モジュール１０Ｔの内部からの信号を光モジュール１０Ｔの外部に出力してもよい。基板１６ａは、パッケージ１６の内部と外部との間で信号を伝達するための信号配線を有する。そのような信号配線をフィードスルーともいう。また、そのような信号配線を有する基板１６ａのことをフィードスルーということがある。
【0044】
基板１６ａは、例えば、セラミック基板である。基板１６ａは、表面および内部に配線層を有する多層配線基板である。基板１６ａは、例えば、配線層と配線層の間にセラミックで形成される絶縁層を有する。光モジュール１０Ｔは、基板１６ａに端子部１０ａを有する。配線層には、送信信号Ｔｘ２や受信信号Ｒｘ２を伝達するための信号配線、グランド線および内部に電力を供給するための電源線等が設けられる。端子部１０ａは、例えば、基板１６ａの表面の配線層（第１配線層）に設けられる。
【0045】
載置基板１６ｂは、四角の平板状の外形を有する。載置基板１６ｂは、例えば、ＸＺ平面に平行な上面を有する。載置基板１６ｂの上面には、例えば、光モジュール１０Ｔが備えるドライバ１１および送信用光素子１２が載置される。載置基板１６ｂは、側壁部１６ｃの下側（－Ｙ側）を閉塞する。載置基板１６ｂは、例えば、側壁部１６ｃの下側と接合されているか、側壁部１６ｃと一体で形成されている。
【0046】
側壁部１６ｃは、パッケージ１６の側壁を形成する。側壁部１６ｃは、ＹＺ面に平行な一対の側壁（以下、横壁という）と、ＸＹ面に平行な一対の側壁（以下、前壁および後壁という）と、を有する。
【0047】
前壁には基板１６ａが設けられている。後壁は、Ｚ軸方向において前壁の反対側に位置する。後壁には、例えば、送信光信号Ｌｔを外部に出力するための光学部品（不図示）が設けられている。前壁および後壁は、それぞれ一対の横壁と接続されている。一対の横壁、前壁および後壁は、内側に空間（内部空間）を構成する。内部空間は、ＸＺ平面において一対の横壁、前壁および後壁によって周囲を囲まれている。内部空間には、光モジュール１０Ｔが備えるドライバ１１および送信用光素子１２が収容される。
【0048】
蓋部１６ｄは、側壁部１６ｃの上側（＋Ｙ側）を閉塞する。例えば、蓋部１６ｄは、側壁部１６ｃの上側と接合される。蓋部１６ｄは、例えば、金属製のリッドであり、シーム溶接によって側壁部１６ｃの上部に接合される。内部空間は、基板１６ａ、載置基板１６ｂ、側壁部１６ｃおよび蓋部１６ｄにより画成される。例えば、内部空間がパッケージ１６の外部から隔絶されるように、パッケージ１６は、気密封止される。なお、光モジュール１０Ｒは、光モジュール１０Ｔのパッケージ１６と同様のパッケージを有し、そのパッケージの内部空間にトランスインピーダンスアンプ１３および受信用光素子１４を収容する。光モジュール１０Ｒのパッケージについての説明は省略する。
【0049】
［フレキシブルプリント基板］
フレキシブルプリント基板２０Ｔの構成について詳細を説明する。図４は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板２０Ｔの上面図である。具体的には、図４は、フレキシブルプリント基板２０ＴをＹ軸の正の領域からＹ軸の負の領域に向かって見たときの上面図である。図５は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板２０Ｔの下面図である。具体的には、図５は、フレキシブルプリント基板２０ＴをＹ軸の負の領域からＹ軸の正の領域に向かって見たときの上面図である。なお、フレキシブルプリント基板２０Ｒは、フレキシブルプリント基板２０Ｔの構成と同様の構成を有する。フレキシブルプリント基板２０Ｒについては詳細な説明を省略する。
フレキシブルプリント基板２０Ｔの構成について詳細を説明する。図４は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板２０Ｔの上面図である。具体的には、図４は、フレキシブルプリント基板２０ＴをＹ軸の正の領域からＹ軸の負の領域に向かって見たときの上面図である。図５は、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板２０Ｔの下面図である。具体的には、図５は、フレキシブルプリント基板２０ＴをＹ軸の負の領域からＹ軸の正の領域に向かって見たときの上面図である。なお、フレキシブルプリント基板２０Ｒは、フレキシブルプリント基板２０Ｔの構成と同様の構成を有する。フレキシブルプリント基板２０Ｒについては詳細な説明を省略する。
【0050】
フレキシブルプリント基板２０Ｔは、Ｚ軸方向に沿って延在する。フレキシブルプリント基板２０Ｔは、例えば、延在する方向（Ｚ軸方向）の両端で同様の形状を有する。なお、両端での形状が異なっていてもよい。図４および図５では、フレキシブルプリント基板２０Ｔの光モジュール１０Ｔと接続する側（Ｚ軸の負側）の端部について示し、フレキシブルプリント基板２０Ｔの光モジュール１０Ｔと接続する側の反対側（Ｚ軸の正側）の端部については説明を省略する。
【0051】
フレキシブルプリント基板２０Ｔは、絶縁層Ｌｍの上面ＬｍＳ１に一対の信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎを有する。一対の信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎは、上面の配線層の一部として形成される。信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎのそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在する。信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎには、差動信号が伝送される。信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎは、例えば、伝送線路として形成される。
【0052】
フレキシブルプリント基板２０Ｔは、絶縁層Ｌｍの上面ＬｍＳ１における光モジュール１０Ｔと接続する側の端部に、信号配線ＷａＳ１ｐと接続する信号端子ＦａＳ１ｐを有する。フレキシブルプリント基板２０Ｔは、上面ＬｍＳ１における光モジュール１０Ｔと接続する側の端部に、信号配線ＷａＳ１ｎと接続する信号端子ＦａＳ１ｎを有する。信号端子ＦａＳ１ｐと信号端子ＦａＳ１ｎとをまとめて差動信号端子ＦａＳ１という場合がある。
【0053】
同様に、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、絶縁層Ｌｍの上面ＬｍＳ１に一対の信号配線ＷａＳ２ｐおよび信号配線ＷａＳ２ｎを有する。一対の信号配線ＷａＳ２ｐおよび信号配線ＷａＳ２ｎは、上面の配線層の一部として形成される。信号配線ＷａＳ２ｐおよび信号配線ＷａＳ２ｎのそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在する。信号配線ＷａＳ２ｐおよび信号配線ＷａＳ２ｎには、信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎが伝送する差動信号とは異なる差動信号が伝送される。信号配線ＷａＳ２ｐおよび信号配線ＷａＳ２ｎは、例えば、伝送線路として形成される。フレキシブルプリント基板２０Ｔは、上面ＬｍＳ１における光モジュール１０Ｔと接続する側の端部に、信号配線ＷａＳ２ｐと接続する信号端子ＦａＳ２ｐと、信号配線ＷａＳ２ｎと接続する信号端子ＦａＳ２ｎと、を有する。信号端子ＦａＳ２ｐと信号端子ＦａＳ２ｎとをまとめて差動信号端子ＦａＳ２という場合がある。
【0054】
また、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、上面ＬｍＳ１に一対の信号配線ＷａＳ３ｐおよび信号配線ＷａＳ３ｎと、一対の信号配線ＷａＳ４ｐおよび信号配線ＷａＳ４ｎと、を有する。一対の信号配線ＷａＳ３ｐおよび信号配線ＷａＳ３ｎは、一対の信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎと同様の構成を有する。一対の信号配線ＷａＳ４ｐおよび信号配線ＷａＳ４ｎは、一対の信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎと同様の構成を有する。一対の信号配線ＷａＳ３ｐおよび信号配線ＷａＳ３ｎと、一対の信号配線ＷａＳ４ｐおよび信号配線ＷａＳ４ｎと、については詳細な説明を省略する。
【0055】
さらに、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、信号配線ＷａＳ３ｐと接続する信号端子ＦａＳ３ｐおよび信号配線ＷａＳ３ｎと接続する信号端子ＦａＳ３ｎと、信号配線ＷａＳ４ｐと接続する信号端子ＦａＳ４ｐおよび信号配線ＷａＳ４ｎと接続する信号端子ＦａＳ４ｎと、を有する。信号端子ＦａＳ３ｐおよび信号端子ＦａＳ３ｎと、信号端子ＦａＳ４ｐおよび信号端子ＦａＳ４ｎと、については詳細な説明を省略する。
【0056】
信号配線ＷａＳ１ｐ、信号配線ＷａＳ１ｎ、信号配線ＷａＳ２ｐ、信号配線ＷａＳ２ｎ、信号配線ＷａＳ３ｐ、信号配線ＷａＳ３ｎ、信号配線ＷａＳ４ｐおよび信号配線ＷａＳ４ｎは、Ｘ軸の負側から順に上面ＬｍＳ１に並んで配置される。フレキシブルプリント基板２０Ｔは、上面ＬｍＳ１に、信号配線ＷａＳ１ｐ、信号配線ＷａＳ１ｎおよび他の信号配線を覆うように、絶縁被覆Ｌｇａを有する。絶縁被覆Ｌｇａは、絶縁性を有する材料で形成され、例えば、各信号配線が他の配線等と電気的に接触することや信号配線が外部との接触によって傷つくことを防ぐ。絶縁被覆Ｌｇａは、例えば、カバーレイであってもよいし、ソルダーレジストであってもよい。
【0057】
フレキシブルプリント基板２０Ｔは、光モジュール１０Ｔと接続する側の端部におけるＸ軸の負側の端部に、グランドパターンＦａＧ１を有する。また、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、信号端子ＦａＳ１ｎと信号端子ＦａＳ２ｐとの間、いいかえると、差動信号端子ＦａＳ１と差動信号端子ＦａＳ２との間に、グランドパターンＦａＧ２を有する。同様に、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、信号端子ＦａＳ２ｎと信号端子ＦａＳ３ｐとの間、いいかえると、差動信号端子ＦａＳ２と差動信号端子ＦａＳ３との間に、グランドパターンＦａＧ３を有する。また、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、信号端子ＦａＳ３ｎと信号端子ＦａＳ４ｐとの間、いいかえると、差動信号端子ＦａＳ３と差動信号端子ＦａＳ４との間に、グランドパターンＦａＧ４を有する。光モジュール１０Ｔと接続する側の端部におけるＸ軸の正側の端部に、グランドパターンＦａＧ５を有する。
【0058】
フレキシブルプリント基板２０Ｔは、絶縁層Ｌｍの下面ＬｍＳ２にグランドパターンＷｂＧを有する。グランドパターンＷｂＧは、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に延在する平面状のパターンであり、例えば、いわゆるベタパターンとして形成される。グランドパターンＷｂＧは、下面ＬｍＳ２の配線層の一部として形成される。また、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、絶縁層Ｌｍの下面ＬｍＳ２における光モジュール１０Ｔと接続する側の端部に、Ｘ軸の負側から順に、グランド端子ＦｂＧ１、グランド端子ＦｂＧ２、グランド端子ＦｂＧ３、グランド端子ＦｂＧ４およびグランド端子ＦｂＧ５を有する。グランド端子ＦｂＧ１、グランド端子ＦｂＧ２、グランド端子ＦｂＧ３、グランド端子ＦｂＧ４およびグランド端子ＦｂＧ５のそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在してグランドパターンＷｂＧに接続される。なお、Ｘ軸方向に沿って配置されるグランド端子ＦｂＧ１、信号端子ＦｂＳ１ｐ、信号端子ＦｂＳ１ｎおよびグランド端子ＦｂＧ２による構成をＧＳＳＧ構成ともいう。ここで、Ｓは信号配線（信号端子）を意味し、Ｇはグランド配線（グランド端子）を意味する。
【0059】
グランドパターンＦａＧ１は、スルーホールビア（以下、単にビアという）を介してグランド端子ＦｂＧ１と電気的に接続される。図４および図５に示される円は、ビアを表している。ビアは、Ｙ軸方向に沿って絶縁層Ｌｍを貫通し、上面ＬｍＳ１の配線層と下面ＬｍＳ２の配線層とを電気的に接続するよう内部はメッキが施されている。同様に、グランドパターンＦａＧ２は、ビアを介してグランド端子ＦｂＧ２と電気的に接続される。グランドパターンＦａＧ３、グランドパターンＦａＧ４およびグランドパターンＦａＧ５についても同様に、ビアを介してそれぞれグランド端子ＦｂＧ３、グランド端子ＦｂＧ４およびグランド端子ＦｂＧ５と電気的に接続される。
【0060】
フレキシブルプリント基板２０Ｔは、グランド端子ＦｂＧ１とグランド端子ＦｂＧ２との間に、信号端子ＦｂＳ１ｐおよび信号端子ＦｂＳ１ｎを有する。信号端子ＦｂＳ１ｐは、信号端子ＦａＳ１ｐとビアを介して電気的に接続される。信号端子ＦｂＳ１ｎは、信号端子ＦａＳ１ｎとビアを介して電気的に接続される。
【0061】
同様に、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、グランド端子ＦｂＧ２とグランド端子ＦｂＧ３との間に、信号端子ＦｂＳ２ｐおよび信号端子ＦｂＳ２ｎを有する。信号端子ＦｂＳ２ｐは、信号端子ＦａＳ２ｐとビアを介して電気的に接続される。信号端子ＦｂＳ２ｎは、信号端子ＦａＳ２ｎとビアを介して電気的に接続される。
【0062】
また、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、グランド端子ＦｂＧ３とグランド端子ＦｂＧ４との間に、信号端子ＦｂＳ３ｐおよび信号端子ＦｂＳ３ｎを有する。信号端子ＦｂＳ３ｐは、信号端子ＦａＳ３ｐとビアを介して電気的に接続される。信号端子ＦｂＳ３ｎは、信号端子ＦａＳ３ｎとビアを介して電気的に接続される。
【0063】
さらに、フレキシブルプリント基板２０Ｔは、グランド端子ＦｂＧ４とグランド端子ＦｂＧ５との間に、信号端子ＦｂＳ４ｐおよび信号端子ＦｂＳ４ｎを有する。信号端子ＦｂＳ４ｐは、信号端子ＦａＳ４ｐとビアを介して電気的に接続される。信号端子ＦｂＳ４ｎは、信号端子ＦａＳ４ｎとビアを介して電気的に接続される。
【0064】
フレキシブルプリント基板２０Ｔは、下面ＬｍＳ２に、グランドパターンＷｂＧを覆うように、絶縁被覆Ｌｇｂを有する。絶縁被覆Ｌｇｂは、絶縁性を有する材料で形成され、例えば、グランドパターンが他の配線等と電気的に接触することやグランドパターンが外部との接触によって傷つくことを防ぐ。絶縁被覆Ｌｇｂは、例えば、カバーレイであってもよいし、ソルダーレジストであってもよい。なお、絶縁被覆Ｌｇｂは、信号端子ＦｂＳ１ｐおよび信号端子ＦｂＳ１ｎ等の配線層を露出させる必要がある部分以外を覆っていてもよい。
【0065】
フレキシブルプリント基板２０Ｔにおいて、信号配線ＷａＳ１ｐおよび信号配線ＷａＳ１ｎと、グランドパターンＷｂＧとは、伝送線路を構成する。同様に、信号配線ＷａＳ２ｐおよび信号配線ＷａＳ２ｎ、信号配線ＷａＳ３ｐおよび信号配線ＷａＳ３ｎ並びに信号配線ＷａＳ４ｐおよび信号配線ＷａＳ４ｎと、グランドパターンＷｂＧとは、伝送線路を構成する。これらの伝送線路は、特に差動信号を伝送するのに適した差動伝送線路として構成されている。伝送線路は、例えば、マイクロストリップラインであってもよく、グランデッドコプレーナ線路であってもよい。
【0066】
フレキシブルプリント基板２０Ｔの下面ＬｍＳ２に形成される複数のグランド端子および複数の信号端子は、光モジュール１０Ｔの端子部１０ａに形成されるグランド端子および複数の信号端子にハンダにより接続される。このとき、フレキシブルプリント基板２０Ｔのグランド端子は、光モジュール１０Ｔのグランド端子と一対一で接続され、フレキシブルプリント基板２０Ｔの複数の信号端子は、それぞれに対応する光モジュール１０Ｔの複数の信号端子と一対一で接続される。フレキシブルプリント基板２０Ｔと光モジュール１０Ｔとを接続する際には、接続部分での信号の反射を低減するために、フレキシブルプリント基板２０Ｔと光モジュール１０Ｔとの間で接続部分においてインピーダンスが整合するように接続する。なお、フレキシブルプリント基板２０Ｔの上下が反転した状態で、フレキシブルプリント基板２０Ｔの上面ＬｍＳ１に形成される複数のグランド端子および複数の信号端子が、光モジュール１０Ｔの端子部１０ａに形成される対応するグランド端子および複数の信号端子にハンダにより接続されてもよい。フレキシブルプリント基板２０Ｔの上下を反転した場合には、差動信号端子ＦａＳ１、ＦａＳ２、ＦａＳ３、ＦａＳ４のＸ軸方向の順番は上下を反転する前と反対になるが、フレキシブルプリント基板２０Ｔの複数の信号端子と光モジュール１０Ｔの複数の信号端子とが互いに正しく対応するように適宜差動信号の順番を入れ替えればよい。
【0067】
＜基板１６ａの詳細＞
光モジュール１０Ｔの端子部１０ａを構成する基板１６ａについて詳細を説明する。図６は、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔの端子部１０ａの上面図である。具体的には、図６は、光モジュール１０ＴをＹ軸の正の領域からＹ軸の負の領域に向かって見たときの（あるいは、Ｙ軸方向からの平面視における）上面図である。
光モジュール１０Ｔの端子部１０ａを構成する基板１６ａについて詳細を説明する。図６は、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔの端子部１０ａの上面図である。具体的には、図６は、光モジュール１０ＴをＹ軸の正の領域からＹ軸の負の領域に向かって見たときの（あるいは、Ｙ軸方向からの平面視における）上面図である。
【0068】
光モジュール１０Ｔは、端子部１０ａに、より具体的には基板１６ａの上面１６ａＳに、Ｘ軸の負側の端からＸ軸の正側に向かって順に、グランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎおよびグランド端子ＴａＧ２を有する。グランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎおよびグランド端子ＴａＧ２は、上面１６ａＳの配線層の一部として形成される。信号端子ＴａＳ１ｐおよび信号端子ＴａＳ１ｎのそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在する。信号端子ＴａＳ１ｐおよび信号端子ＴａＳ１ｎをまとめて差動信号端子ＴａＳ１という場合がある。なお、Ｘ軸方向に沿って配置されるグランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎおよびグランド端子ＴａＧ２による構成は、ＧＳＳＧ構成の一例である。
【0069】
また、光モジュール１０Ｔは、上面１６ａＳに、グランド端子ＴａＧ２に隣接してＸ軸の正側に向かって順に、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎおよびグランド端子ＴａＧ３を有する。信号端子ＴａＳ２ｐおよび信号端子ＴａＳ２ｎのそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在する。信号端子ＴａＳ２ｐおよび信号端子ＴａＳ２ｎをまとめて差動信号端子ＴａＳ２という場合がある。なお、Ｘ軸方向に沿って配置されるグランド端子ＴａＧ２、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎおよびグランド端子ＴａＧ３による構成は、ＧＳＳＧ構成の一例である。このように、このＧＳＳＧ構成と上述のＧＳＳＧ構成とは、端のグランド端子（Ｇ）を互いに共有して構成されてもよい。したがって、例えば、ＧＳＳＧＳＳＧと表記されるように構成されてもよい。
【0070】
さらに、光モジュール１０Ｔは、上面１６ａＳに、グランド端子ＴａＧ３に隣接してＸ軸の正側に向かって順に、信号端子ＴａＳ３ｐ、信号端子ＴａＳ３ｎおよびグランド端子ＴａＧ４を有する。信号端子ＴａＳ３ｐおよび信号端子ＴａＳ３ｎのそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在する。信号端子ＴａＳ３ｐおよび信号端子ＴａＳ３ｎをまとめて差動信号端子ＴａＳ３という場合がある。Ｘ軸方向に沿って配置されるグランド端子ＴａＧ３、信号端子ＴａＳ３ｐ、信号端子ＴａＳ３ｎおよびグランド端子ＴａＧ４による構成は、ＧＳＳＧ構成の一例である。Ｘ軸方向に沿って配置されるグランド端子ＴａＧ３、信号端子ＴａＳ３ｐ、信号端子ＴａＳ３ｎおよびグランド端子ＴａＧ４による構成は、グランド端子ＴａＧ２、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎおよびグランド端子ＴａＧ３による構成と同じ形状や間隔等を有していてもよい。
【0071】
さらにまた、光モジュール１０Ｔは、上面１６ａＳに、グランド端子ＴａＧ４に隣接してＸ軸の正側に向かって順に、信号端子ＴａＳ４ｐ、信号端子ＴａＳ４ｎ、グランド端子ＴａＧ５を有する。信号端子ＴａＳ４ｐおよび信号端子ＴａＳ４ｎのそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在する。信号端子ＴａＳ４ｐおよび信号端子ＴａＳ４ｎをまとめて差動信号端子ＴａＳ４という場合がある。Ｘ軸方向に沿って配置されるグランド端子ＴａＧ４、信号端子ＴａＳ４ｐ、信号端子ＴａＳ４ｎおよびグランド端子ＴａＧ５による構成は、ＧＳＳＧ構成の一例である。
【0072】
グランド端子ＴａＧ１、グランド端子ＴａＧ２、グランド端子ＴａＧ３、グランド端子ＴａＧ４およびグランド端子ＴａＧ５のそれぞれは、上面１６ａＳにおいてＺ軸方向に沿って延在する。なお、各グランド端子のＸ軸方向の長さ（幅）、Ｘ軸方向の間隔（ピッチ）およびＺ軸方向の長さは、互いに同じ値に設定されていてもよい。例えば、グランド端子ＴａＧ１およびグランド端子ＴａＧ２の間隔は、グランド端子ＴａＧ２およびグランド端子ＴａＧ３の間隔と同じ値に設定されてもよい。
【0073】
図７は、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔの基板１６ａの斜視図である。図７において、基板１６ａの絶縁層は透明として配線層およびビアを実線にて描いている。図８は、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔの端子部１０ａについて、図６の領域Ａを拡大した上面図である。具体的には、図８は、光モジュール１０Ｔの端子部をＹ軸の正の領域からＹ軸の負の領域に向かって見たときの上面図である。図８において、基板１６ａの絶縁層は透明として配線層を実線にて描き、ビアを破線にて描いている。
【0074】
図９は、図８のＩ－Ｉ断面における断面図である。具体的には、光モジュール１０Ｔの端子部１０ａを図８のＩ－Ｉ断面で切断し、Ｘ軸の正の領域からＸ軸の負の領域に向かって見たときの断面図である。図９において、基板１６ａの絶縁層は透明として配線層およびビアを実線にて描いている。
【0075】
基板１６ａは、基板１６ａの上面１６ａＳに設けられる第１配線層Ｌ１と、第１配線層Ｌ１との間に第１絶縁層Ｌｉ１を含む第２配線層Ｌ２と、第２配線層Ｌ２との間に第２絶縁層Ｌｉ２を含む第３配線層Ｌ３と、を有する。すなわち、第３配線層Ｌ３、第２絶縁層Ｌｉ２、第２配線層Ｌ２、第１絶縁層Ｌｉ１および第１配線層Ｌ１は、この順にＹ軸方向に沿ってＹ軸の負の領域からＹ軸の正の領域に向かって積層されている。第１配線層Ｌ１、第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３は、ＸＺ平面に平行に形成されている。第１配線層Ｌ１、第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３は、導電性を有する金属（例えば、銅箔）によって形成されている。
【0076】
（第１配線層Ｌ１）
基板１６ａは、第１配線層Ｌ１に、グランド端子として、グランド端子ＴａＧ１、グランド端子ＴａＧ２、グランド端子ＴａＧ３、グランド端子ＴａＧ４およびグランド端子ＴａＧ５を有する。また、基板１６ａは、第１配線層Ｌ１に、信号端子として、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎ、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎ、信号端子ＴａＳ３ｐ、信号端子ＴａＳ３ｎ、信号端子ＴａＳ４ｐおよび信号端子ＴａＳ４ｎを有する。信号端子ＴａＳ１ｐおよび信号端子ＴａＳ１ｎは、１つの差動信号を伝達するために使用される。図６は、４つの差動信号が互いに並行して伝達される場合の実施形態の一例を示している。１つの差動信号あるいは１つの差動信号配線を、チャネルともいう。すなわち、図６は、４チャネルを扱う場合の実施形態の一例を示している。１つのチャネルのみ扱う場合には、第１配線層Ｌ１は、少なくともグランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎおよびグランド端子ＴａＧ２を有していればよい。その場合に、グランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎおよびグランド端子ＴａＧ２は、上述のＧＳＳＧ構成となるように構成されてもよい。また、２つのチャネルを扱う場合には、第１配線層Ｌ１は、少なくともグランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎ、グランド端子ＴａＧ２、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎおよびグランド端子ＴａＧ３、を有していればよい。その場合に、グランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎ、グランド端子ＴａＧ２、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎおよびグランド端子ＴａＧ３は、上述のＧＳＳＧＳＳＧ構成となるように構成されてもよい。
基板１６ａは、第１配線層Ｌ１に、グランド端子として、グランド端子ＴａＧ１、グランド端子ＴａＧ２、グランド端子ＴａＧ３、グランド端子ＴａＧ４およびグランド端子ＴａＧ５を有する。また、基板１６ａは、第１配線層Ｌ１に、信号端子として、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎ、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎ、信号端子ＴａＳ３ｐ、信号端子ＴａＳ３ｎ、信号端子ＴａＳ４ｐおよび信号端子ＴａＳ４ｎを有する。信号端子ＴａＳ１ｐおよび信号端子ＴａＳ１ｎは、１つの差動信号を伝達するために使用される。図６は、４つの差動信号が互いに並行して伝達される場合の実施形態の一例を示している。１つの差動信号あるいは１つの差動信号配線を、チャネルともいう。すなわち、図６は、４チャネルを扱う場合の実施形態の一例を示している。１つのチャネルのみ扱う場合には、第１配線層Ｌ１は、少なくともグランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎおよびグランド端子ＴａＧ２を有していればよい。その場合に、グランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎおよびグランド端子ＴａＧ２は、上述のＧＳＳＧ構成となるように構成されてもよい。また、２つのチャネルを扱う場合には、第１配線層Ｌ１は、少なくともグランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎ、グランド端子ＴａＧ２、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎおよびグランド端子ＴａＧ３、を有していればよい。その場合に、グランド端子ＴａＧ１、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎ、グランド端子ＴａＧ２、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎおよびグランド端子ＴａＧ３は、上述のＧＳＳＧＳＳＧ構成となるように構成されてもよい。
【0077】
グランド端子および信号端子のそれぞれは、導電性を有する部材により形成される。グランド端子および信号端子のそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延在する。グランド端子は、Ｘ軸方向に横幅Ｗ１（図１０参照）を有する。信号端子の横幅、一対の信号端子間の距離および信号端子とグランド端子との距離は、絶縁層のＹ軸方向の厚さ、絶縁層の比誘電率等に応じて差動伝送線路が形成されるように決められる。なお、一方で、光モジュール１０Ｔの小型化あるいは高密度実装のためには、端子部１０ａのＸ軸方向の長さ（例えば、光モジュール１０Ｔの横幅Ｗに等しい）は、小さい値となることが好ましい（図６参照）。したがって、グランド端子の横幅Ｗ１、信号端子の横幅、一対の信号端子間の距離および信号端子とグランド端子との距離は、小さい値とされることが好ましい。
【0078】
（第１絶縁層Ｌｉ１）
基板１６ａは、第１配線層Ｌ１および第２配線層Ｌ２との間に、第１絶縁層Ｌｉ１を有する。第１絶縁層Ｌｉ１は、例えば、セラミック材料を含むグリーンシートとして成形され焼結によって形成される。第１絶縁層Ｌｉ１は、絶縁性を有する材料によって形成され、第１配線層Ｌ１と第２配線層Ｌ２とを電気的に絶縁する。第１絶縁層Ｌｉ１の厚さｔ１は、例えば、１００から３００マイクロメートルである。なお、基板１６ａには、第１配線層Ｌ１に設けられた配線あるいは端子と第２配線層Ｌ２に設けられた配線とを電気的に接続するために第１絶縁層Ｌｉ１を貫通するビアが設けられる。ビアについては、後述する。
基板１６ａは、第１配線層Ｌ１および第２配線層Ｌ２との間に、第１絶縁層Ｌｉ１を有する。第１絶縁層Ｌｉ１は、例えば、セラミック材料を含むグリーンシートとして成形され焼結によって形成される。第１絶縁層Ｌｉ１は、絶縁性を有する材料によって形成され、第１配線層Ｌ１と第２配線層Ｌ２とを電気的に絶縁する。第１絶縁層Ｌｉ１の厚さｔ１は、例えば、１００から３００マイクロメートルである。なお、基板１６ａには、第１配線層Ｌ１に設けられた配線あるいは端子と第２配線層Ｌ２に設けられた配線とを電気的に接続するために第１絶縁層Ｌｉ１を貫通するビアが設けられる。ビアについては、後述する。
【0079】
（第２配線層Ｌ２）
基板１６ａは、第２配線層Ｌ２に、第１配線層Ｌ１のグランド端子ＴａＧ１の下にグランドパターンＴｂＧ１を有する。同様に、基板１６ａは、グランド端子ＴａＧ２の下にグランドパターンＴｂＧ２、グランド端子ＴａＧ３の下にグランドパターンＴｂＧ３、グランド端子ＴａＧ４の下にグランドパターンＴｂＧ４およびグランド端子ＴａＧ５の下にグランドパターンＴｂＧ５を有する。グランドパターンは、Ｘ軸方向に横幅Ｗ２（図１０参照）を有する。なお、グランド端子の横幅Ｗ１は、グランドパターンの横幅Ｗ２より小さい。例えば、図１０に示されるように、Ｙ軸方向からの平面視においてグランド端子ＴａＧ３はグランドパターンＴｂＧ３の中に含まれる。
基板１６ａは、第２配線層Ｌ２に、第１配線層Ｌ１のグランド端子ＴａＧ１の下にグランドパターンＴｂＧ１を有する。同様に、基板１６ａは、グランド端子ＴａＧ２の下にグランドパターンＴｂＧ２、グランド端子ＴａＧ３の下にグランドパターンＴｂＧ３、グランド端子ＴａＧ４の下にグランドパターンＴｂＧ４およびグランド端子ＴａＧ５の下にグランドパターンＴｂＧ５を有する。グランドパターンは、Ｘ軸方向に横幅Ｗ２（図１０参照）を有する。なお、グランド端子の横幅Ｗ１は、グランドパターンの横幅Ｗ２より小さい。例えば、図１０に示されるように、Ｙ軸方向からの平面視においてグランド端子ＴａＧ３はグランドパターンＴｂＧ３の中に含まれる。
【0080】
なお、第２配線層Ｌ２において、信号端子ＴａＳ１ｐ、信号端子ＴａＳ１ｎ、信号端子ＴａＳ２ｐ、信号端子ＴａＳ２ｎ、信号端子ＴａＳ３ｐ、信号端子ＴａＳ３ｎ、信号端子ＴａＳ４ｐおよび信号端子ＴａＳ４ｎのそれぞれの下には、電極等の導電性部材は設けられていない。この電極等の導電性部材のない領域では、第１絶縁層Ｌｉ１と第２絶縁層Ｌｉ２とが互いに接触して形成されている。
【0081】
（第２絶縁層Ｌｉ２）
基板１６ａは、第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３との間に、第２絶縁層Ｌｉ２を有する。第２絶縁層Ｌｉ２は、例えば、セラミック材料を含むグリーンシートとして成形され焼結によって形成される。第２絶縁層Ｌｉ２は、絶縁性を有する材料によって形成され、第２配線層Ｌ２と第３配線層Ｌ３とを電気的に絶縁する。第２絶縁層Ｌｉ２の厚さｔ２は、例えば、１００から３００マイクロメートルである。なお、第２絶縁層Ｌｉ２には、第２配線層Ｌ２に設けられた配線と第３配線層Ｌ３に設けられた配線とを電気的に接続するためにビアが設けられる。ビアについては後述する。
基板１６ａは、第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３との間に、第２絶縁層Ｌｉ２を有する。第２絶縁層Ｌｉ２は、例えば、セラミック材料を含むグリーンシートとして成形され焼結によって形成される。第２絶縁層Ｌｉ２は、絶縁性を有する材料によって形成され、第２配線層Ｌ２と第３配線層Ｌ３とを電気的に絶縁する。第２絶縁層Ｌｉ２の厚さｔ２は、例えば、１００から３００マイクロメートルである。なお、第２絶縁層Ｌｉ２には、第２配線層Ｌ２に設けられた配線と第３配線層Ｌ３に設けられた配線とを電気的に接続するためにビアが設けられる。ビアについては後述する。
【0082】
（第３配線層Ｌ３）
基板１６ａは、第３配線層Ｌ３に、グランド端子ＴａＧ１の下からグランド端子ＴａＧ５の下まで、Ｘ軸方向にわたって設けられるグランドパターンＴｃＧを有する。したがって、グランドパターンＴｃＧはＹ軸方向およびＸ軸方向に沿って延在する。グランドパターンＴｃＧは、いわゆるベタパターン（ベタグランド）であってもよい。Ｙ軸方向からの平面視において、グランド端子ＴａＧ１、ＴａＧ２、ＴａＧ３、ＴａＧ４およびＴａＧ５はグランドパターンＴｂＧ３の中に含まれる。
基板１６ａは、第３配線層Ｌ３に、グランド端子ＴａＧ１の下からグランド端子ＴａＧ５の下まで、Ｘ軸方向にわたって設けられるグランドパターンＴｃＧを有する。したがって、グランドパターンＴｃＧはＹ軸方向およびＸ軸方向に沿って延在する。グランドパターンＴｃＧは、いわゆるベタパターン（ベタグランド）であってもよい。Ｙ軸方向からの平面視において、グランド端子ＴａＧ１、ＴａＧ２、ＴａＧ３、ＴａＧ４およびＴａＧ５はグランドパターンＴｂＧ３の中に含まれる。
【0083】
（第１配線層Ｌ１と第２配線層Ｌ２との接続構造）
グランド端子ＴａＧ１、グランド端子ＴａＧ２、グランド端子ＴａＧ３、グランド端子ＴａＧ４およびグランド端子ＴａＧ５は、同様の構成を有していることから、ここでは、グランド端子ＴａＧ３を例に説明する。以下、同様である。グランド端子ＴａＧ３は、差動信号端子ＴａＳ２と差動信号端子ＴａＳ３との間に設けられている（図６参照）。
グランド端子ＴａＧ１、グランド端子ＴａＧ２、グランド端子ＴａＧ３、グランド端子ＴａＧ４およびグランド端子ＴａＧ５は、同様の構成を有していることから、ここでは、グランド端子ＴａＧ３を例に説明する。以下、同様である。グランド端子ＴａＧ３は、差動信号端子ＴａＳ２と差動信号端子ＴａＳ３との間に設けられている（図６参照）。
【0084】
【0085】
基板１６ａは、第１配線層Ｌ１に設けられたグランド端子ＴａＧ３と、第２配線層Ｌ２に設けられたグランドパターンＴｂＧ３とを電気的に接続するビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４を有する。ビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４は、第１絶縁層Ｌｉ１をＹ軸方向に沿って貫通するように形成されている。ビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４は、第１配線層Ｌ１から第２配線層Ｌ２までに設けられた穴であり、内側がメッキされて第１配線層Ｌ１および第２配線層Ｌ２と電気的に接続されている。ビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４は、例えばブラインドビアである。ビアの内側は導電性を有する金属で充填されていてもよい。Ｙ軸方向からの平面視において、ビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４のそれぞれの中心は、グランド端子ＴａＧ３およびグランドパターンＴｂＧ３のそれぞれのＺ軸方向に延伸する中心線ＣＬ１上に並んで配列される。
【0086】
ビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４は、それぞれの中心が中心線ＣＬ１に沿って、間隔ｐａにより等間隔で配置される。中心線ＣＬ１は、Ｙ軸方向からの平面視において、Ｚ軸方向に沿って延びる仮想の直線である。間隔ｐａは、例えば、ビアＶａ１の円形の中心とビアＶａ２の円形の中心との距離である。
【0087】
（第２配線層Ｌ２と第３配線層Ｌ３との接続構造）
基板１６ａは、第２配線層Ｌ２に設けられたグランドパターンＴｂＧ３と、第３配線層Ｌ３に設けられたグランドパターンＴｃＧとを接続するビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４を有する。ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４は、第２絶縁層Ｌｉ２をＹ軸方向に沿って貫通するように形成されている。ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４は、第２配線層Ｌ２から第３配線層Ｌ３までに設けられた穴であり、内側がメッキされて第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３と電気的に接続されている。ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４は、例えば、ベリッドビアである。また、基板１６ａは、第２配線層Ｌ２に設けられたグランドパターンＴｂＧ３と、第３配線層Ｌ３に設けられたグランドパターンＴｃＧとの間を接続するビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４を有する。ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４は、第２絶縁層Ｌｉ２をＹ軸方向に沿って貫通するように形成されている。ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４は、第２配線層Ｌ２から第３配線層Ｌ３までに設けられた穴であり、内側がメッキされて第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３と電気的に接続されている。ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４は、例えば、ベリッドビアである。
基板１６ａは、第２配線層Ｌ２に設けられたグランドパターンＴｂＧ３と、第３配線層Ｌ３に設けられたグランドパターンＴｃＧとを接続するビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４を有する。ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４は、第２絶縁層Ｌｉ２をＹ軸方向に沿って貫通するように形成されている。ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４は、第２配線層Ｌ２から第３配線層Ｌ３までに設けられた穴であり、内側がメッキされて第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３と電気的に接続されている。ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４は、例えば、ベリッドビアである。また、基板１６ａは、第２配線層Ｌ２に設けられたグランドパターンＴｂＧ３と、第３配線層Ｌ３に設けられたグランドパターンＴｃＧとの間を接続するビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４を有する。ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４は、第２絶縁層Ｌｉ２をＹ軸方向に沿って貫通するように形成されている。ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４は、第２配線層Ｌ２から第３配線層Ｌ３までに設けられた穴であり、内側がメッキされて第２配線層Ｌ２および第３配線層Ｌ３と電気的に接続されている。ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４は、例えば、ベリッドビアである。
【0088】
ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４は、それぞれの中心が中心線ＣＬ２１に沿って、間隔ｐｂ１により等間隔で配列される。中心線ＣＬ２１は、Ｙ軸方向からの平面視において、Ｚ軸方向に沿って延びる仮想の直線である。間隔ｐｂ１は、例えば、ビアＶｂ１２の円形の中心とビアＶｂ１３の円形の中心との距離である。中心線ＣＬ２１は、中心線ＣＬ１に対して、Ｙ軸方向からの平面視で（Ｙ軸方向の正側から負側をみた場合に）、Ｘ軸方向の負側に間隔ｄ１離れて設けられる。したがって、中心線ＣＬ２１は、中心線ＣＬ１と差動信号端子ＴａＳ２との間に設けられている。
【0089】
ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４は、それぞれの中心が中心線ＣＬ２２に沿って、間隔ｐｂ２により等間隔で配列される。中心線ＣＬ２２は、Ｙ軸方向からの平面視において、Ｚ軸方向に沿って延びる仮想の直線である。間隔ｐｂ２は、例えば、ビアＶｂ２２の円形の中心とビアＶｂ２３の円形の中心との距離である。中心線ＣＬ２２は、中心線ＣＬ１に対して、Ｙ軸方向からの平面視で（Ｙ軸方向の正側から負側をみた場合に）、Ｘ軸方向の正側に間隔ｄ２離れて設けられる。したがって、中心線ＣＬ２２は、中心線ＣＬ１と差動信号端子ＴａＳ３との間に設けられている。なお、間隔ｄ２は、間隔ｄ１の長さと同じ長さに設定されてもよい。ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４と、ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４とは、Ｚ軸方向に沿って間隔ｐｂ１または間隔ｐｂ２の半分の距離だけ互いにずれて配置される。なお、間隔ｐｂ２は、間隔ｐｂ１の長さと同じ長さに設定されてもよい。
【0090】
本実施形態に係る光モジュール１０Ｔにおいては、間隔ｐｂ１および間隔ｐｂ２は、間隔ｐａの長さと同じ長さに設定されてもよい。間隔ｐａ、間隔ｐｂ１および間隔ｐｂ２は、例えば、ビアの穴あけ加工の精度や絶縁層の厚さ・強度等に応じてできるだけ小さくすることが好ましい。例えば、間隔ｐａ、間隔ｐｂ１および間隔ｐｂ２は、２００～３５０マイクロメートルに設定される。本実施形態に係る光モジュール１０Ｔにおいては、ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４と、ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４とを、互いにずらして配置することにより、差動信号端子ＴａＳ２と差動信号端子ＴａＳ３との間に設けられるビアの見かけの間隔を狭くできる。
【0091】
例えば、間隔ｐａ、間隔ｐｂ１および間隔ｐｂ２を３００マイクロメートル、ビアの径を７５マイクロメートルとすると、例えば、図９におけるビアＶｂ１１とビアＶｂ２１との間隔は、７５マイクロメートルとなる。例えば、絶縁層を伝搬する周波数８０ギガヘルツの電磁波の波長は１～２ｍｍ程度である。したがって、ビアの見かけ上の間隔は、絶縁層を伝搬する電磁波の四分の一波長より十分小さくなることから、ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４と、ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４が差動信号端子ＴａＳ２と差動信号端子ＴａＳ３との間のシールドとして作用する。
【0092】
一方、ビアを互いにずらさずに配置した場合には、ビア間の間隔は２２５マイクロメートルとなり、特に高い周波数において、ビアがシールドとして作用しない可能性がある。例えば、差動信号が８０ＧＨｚ以上の周波数成分を含む場合に、差動信号端子ＴａＳ２と差動信号端子ＴａＳ３との間にクロストークが生じて、差動信号の波形品質が劣化するおそれがある。
【0093】
＜クロストークの影響＞
本実施形態に係る光モジュール１０Ｔを用いたときの差動信号間のクロストークについて計算した電磁界解析の結果を図１１に示す。図１１は、領域Ｒｔｘに設けられた信号端子に差動信号が入力されたときの電場分布を示す。領域Ｒｇｎｄは、グランド端子が設けられている領域を示す。領域Ｒｃｔは、信号端子が設けられる領域を示す。なお、領域Ｒｃｔの信号端子には、差動信号が入力されていない。領域Ｒｔｘに設けられた信号端子に入力された差動信号は、実際には図１１のＺ軸方向に沿って右側に向かって伝達してゆくが、図１１は、端子部１０ａに関する結果のみ示している。より詳細には、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３、ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２およびビアＶｂ２３に関係する部分の結果のみ示している。
本実施形態に係る光モジュール１０Ｔを用いたときの差動信号間のクロストークについて計算した電磁界解析の結果を図１１に示す。図１１は、領域Ｒｔｘに設けられた信号端子に差動信号が入力されたときの電場分布を示す。領域Ｒｇｎｄは、グランド端子が設けられている領域を示す。領域Ｒｃｔは、信号端子が設けられる領域を示す。なお、領域Ｒｃｔの信号端子には、差動信号が入力されていない。領域Ｒｔｘに設けられた信号端子に入力された差動信号は、実際には図１１のＺ軸方向に沿って右側に向かって伝達してゆくが、図１１は、端子部１０ａに関する結果のみ示している。より詳細には、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３、ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２およびビアＶｂ２３に関係する部分の結果のみ示している。
【0094】
図１１に示すように、領域Ｒｔｘにおいて発生した電場は、領域Ｒｇｎｄにおいて、遮蔽されていることが分かる。したがって、色の濃淡は、差動信号の電界の強度を表しているが、Ｘ軸方向の電界の広がりは領域Ｒｇｎｄにおけるグランド端子によって抑えられており、領域Ｒｃｔにおける電界の発生は見られなくなっている。
【0095】
ここで、比較例に係る光モジュールとして、端子部１０ａにおいて、第２配線層Ｌ２のグランドパターンと第３配線層Ｌ３のグランドパターンとをつなぐビアがＺ軸方向に一列に配置された場合について電磁界解析を行った結果を図１２に示す。より詳細には、図１２の２つの白い丸は、ビアＶａ２の真下に設けられた第２配線層と第３配線層とを接続するビアおよびビアＶａ３の真下に設けられた第２配線層と第３配線層とを接続するビアを示している。第１配線層Ｌ１と第２配線層とを接続するビアＶａ２、ビアＶａ３は、図１１の２つの黒い丸と同じなので図１２では省略している。
【0096】
図１２に示すように、領域Ｒｔｘにおいて発生した電場が、Ｘ軸方向に広がり、領域Ｒｇｎｄを通過して、領域Ｒｃｔにまで漏れ出していることが分かる。すなわち、図１２の結果は、比較例に係る光モジュールにおいては、隣接する信号端子を伝達する差動信号間でクロストークが発生することを示している。
【0097】
ところで、Ｚ軸方向に沿って配置されるビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４と、Ｚ軸方向に沿って配置されるビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４とを、Ｚ軸方向に沿って間隔ｐｂ１の半分の距離だけ互いにずれて配置することにより、Ｙ軸方向からの平面視において、例えば、ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２およびビアＶｂ１２のそれぞれの中心が正三角形を形成するように配置される（図１３Ａ参照）。このとき、２つのビアの列をＺ軸方向に沿って互いにずらして配置することにより、２つのビアの列の間隔ｐｃを、上述の間隔ｐａ（＝間隔ｐｂ１＝間隔ｐｂ２）の値より小さくすることができる。例えば、２つのビアの列をＺ軸方向に間隔ｐａの半分の距離だけずらさずにＺ軸方向に同じ位置に配置した場合、２つのビアの列の間隔ｐｃは間隔ｐａに等しくすることはできても、間隔ｐａより小さくすることはできない（図１３Ｂ参照）。間隔ｐｃを間隔ｐａより小さくすることにより、第２配線層Ｌ２のグランドパターンＴｂＧ３の横幅Ｗ２を小さくできる。
【0098】
本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６によれば、差動信号によって一方の信号端子で発生した電場が、グランド端子のビアから漏れて、隣接する信号端子を伝達する差動信号に伝わることを防止できる。すなわち、本実施形態に係る光モジュールによれば、隣接する信号端子を伝達する信号間のクロストークを抑制できる。
【0099】
信号間のクロストークは、隣接する信号端子間のグランド端子におけるビアにより抑制される。例えば、ビアを狭いピッチ（間隔）で設けることで信号が含むより高い周波数の周波数成分までクロストークを抑制できる（グランド端子による遮蔽効果）。しかしながら、ビアのピッチはパッケージ製造上の制約がある。大量生産においてビアのピッチをパッケージ製造上の制約より狭くできない場合、信号速度の非常に速い信号では遮蔽効果が不十分となり、クロストークが増加してしまうおそれがある。
【0100】
本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６によれば、Ｚ軸方向に沿って配置されるビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４と、Ｚ軸方向に沿って配知されるビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４と、は、Ｚ軸方向において間隔ｐｂ１の半分の距離だけ互いにずれて配置される。半分の距離だけ互いにずれて配置することにより、Ｘ軸方向から見たときの見かけのビアのピッチをパッケージ製造上の制約より小さくできる。したがって、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６によれば、信号に含まれるより高い周波数の周波数成分まで互いに隣接して伝達される信号間のクロストークを抑制できる。
【0101】
さらに、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６では、ビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４は、それぞれの中心がＺ軸方向に延伸する中心線ＣＬ１に沿って、１列に等間隔で配列される。したがって、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６によれば、第１配線層Ｌ１のグランド端子の幅を製造上の制約による最小値に設定できる。それにより、例えば、端子のＧＳＳＧ構成について、差動信号ＳＳの特性インピーダンスを所望の値に設定するとともに両端のＧＧ間の距離（間隔）を製造上の制約の最小値に設定することができる。このことは、端子部１０ａのＸ軸方向の長さ（図３の横幅Ｗに相当）を最小にできるため、光モジュール１０Ｔの小型化に好適である。
【0102】
例えば、グランド端子の幅を広くして第１配線層Ｌ１と第２配線層Ｌ２との間を、それぞれＺ軸方向に沿って配置された２列のビアによって接続することができる。しかしながら、２列のビアをそれぞれのビアがＺ軸方向に沿って互いに同じ位置となるように配置した場合、グランド端子の幅は、１列のビアのみ含むグランド端子の幅よりもビアの間隔の分だけ広くなってしまう。このように、グランド端子の幅を広くすることは、パッケージ１６のＸ軸方向の長さ（図６の横幅Ｗを参照）が制限されている場合には実施が困難である。また、信号端子とグランド端子等の端子部の形状および間隔は、信号端子およびグランド端子によって構成される伝送線路の特性インピーダンスを考慮して設計されているが、グランド端子の幅を広くすることにより、所望の特性インピーダンスが得られなくなるおそれがある。
【0103】
本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６によれば、第２配線層のグランドパターンの横幅Ｗ２の増加を抑えることにより所望の特性インピーダンスの値を高周波特性への影響が少ない範囲内で維持するとともに、互いに隣接する信号間のクロストークを抑制できる。例えば、第１配線層Ｌ１と第２配線層Ｌ２との間のビアおよび第２配線層Ｌ２と第３配線層Ｌ３との間のビアを１列にした場合（比較例１）の差動特性インピーダンスＺ０とする。第１配線層Ｌ１と第２配線層Ｌ２との間のビアを１列および第２配線層Ｌ２と第３配線層Ｌ３との間のビアを２列にした本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６の差動特性インピーダンスＺ１は、差動特性インピーダンスＺ０より０．７％小さくなると算出される（第２配線層Ｌ２のグランドパターンと第３配線層のグランドパターンとを接続するビアの配置については図１３Ａを参照）。一方、第１配線層Ｌ１と第２配線層Ｌ２との間のビアおよび第２配線層Ｌ２と第３配線層Ｌ３との間のビアを２列にした場合（比較例２）の差動特性インピーダンスＺ２は、差動特性インピーダンスＺ０より３．９％小さくなると算出される（このときの第２配線層Ｌ２のグランドパターンと第３配線層のグランドパターンとを接続するビアの配置については図１３Ｂを参照）。このように、第２配線層Ｌ２のグランドパターンと第３配線層Ｌ３のグランドパターンとを接続する２つのビアの列をＺ軸方向に沿って互いに間隔ｐａの半分の距離だけずらして配置することにより差動特性インピーダンスＺ２の変化を低減できる。
【0104】
上述の結果は、第１配線層Ｌ１のグランド端子の幅が、比較例１と同じとなっていること、第２配線層Ｌ２のグランドパターンの幅が、比較例２より小さくなっていること、から、信号端子とグランド間の寄生容量の増加が抑えられるためである。したがって、本実施形態に係る光モジュール１０Ｔのパッケージ１６によれば、特性インピーダンスの値の変化を抑えるとともに、隣接して伝達される信号間のクロストークを抑制できる。
【0105】
なお、Ｚ軸方向が第１方向の一例、Ｘ軸方向が第１方向に交差する第２方向の一例、である。また、例えば、グランド端子ＴａＧ３を第１グランド端子として例示すると、差動信号端子ＴａＳ２が第１信号端子の一例、差動信号端子ＴａＳ３が第２信号端子の一例である。さらに、グランドパターンＴｂＧ３が第１グランドパターンの一例、グランドパターンＴｃＧが第２グランドパターンの一例、である。
【0106】
また、ビアＶａ１、ビアＶａ２、ビアＶａ３およびビアＶａ４が第１ビアの一例、ビアＶｂ１１、ビアＶｂ１２、ビアＶｂ１３およびビアＶｂ１４が第２ビアの一例、ビアＶｂ２１、ビアＶｂ２２、ビアＶｂ２３およびビアＶｂ２４が第３ビアの一例、である。間隔ｐａ、間隔ｐｂ１および間隔ｐｂ２が第１間隔の一例、である。
【0107】
＜変形例＞
本実施形態に係る光モジュール１０として、ＴＯＳＡの例として光モジュール１０Ｔを用いて説明したが、光モジュール１０はＴＯＳＡに限らない。例えば、光モジュール１０として、ＲＯＳＡの例として光モジュール１０Ｒであってもよい。また、例えば、光モジュール１０として、光源、光変調器および光受信器が１つのパッケージに収容された光モジュールであってもよい。すなわち、パッケージ１６は、複数の高速信号を入出力するさまざまな光モジュール用パッケージとして適用可能である。
本実施形態に係る光モジュール１０として、ＴＯＳＡの例として光モジュール１０Ｔを用いて説明したが、光モジュール１０はＴＯＳＡに限らない。例えば、光モジュール１０として、ＲＯＳＡの例として光モジュール１０Ｒであってもよい。また、例えば、光モジュール１０として、光源、光変調器および光受信器が１つのパッケージに収容された光モジュールであってもよい。すなわち、パッケージ１６は、複数の高速信号を入出力するさまざまな光モジュール用パッケージとして適用可能である。
【0108】
また、本実施形態に係る光モジュール１０において、信号端子により伝送される信号は、差動信号として説明したが、信号端子に伝送される信号は、シングルエンドの信号であってもよい。
【符号の説明】
【0109】
１ 光トランシーバ
２ 光モジュールアセンブリ
１０、１０Ｔ、１０Ｒ 光モジュール
１０ａ 端子部
１１ ドライバ（駆動回路）
１２ 送信用光素子
１３ トランスインピーダンスアンプ
１４ 受信用光素子
１５ 光源
１６ パッケージ
１６ａ 基板
１６ａＳ 上面
１６ｂ 載置基板
１６ｃ 側壁部
１６ｄ 蓋部
２０Ｔ、２０Ｒ フレキシブルプリント基板
３０ 回路基板
Ａ 領域
ＣＬ１、ＣＬ２１、ＣＬ２２ 中心線
ｄ１、ｄ２ 間隔
ＦａＧ１、ＦａＧ２、ＦａＧ３、ＦａＧ４、ＦａＧ５ グランドパターン
ＦａＳ１、ＦａＳ２、ＦａＳ３、ＦａＳ４ 差動信号端子
ＦａＳ１ｎ、ＦａＳ１ｐ、ＦａＳ２ｎ、ＦａＳ２ｐ、ＦａＳ３ｎ、ＦａＳ３ｐ、ＦａＳ４ｎ、ＦａＳ４ｐ 信号端子
ＦｂＧ１、ＦｂＧ２、ＦｂＧ３、ＦｂＧ４、ＦｂＧ５ グランド端子
ＦｂＳ１ｎ、ＦｂＳ１ｐ、ＦｂＳ２ｎ、ＦｂＳ２ｐ、ＦｂＳ３ｎ、ＦｂＳ３ｐ、ＦｂＳ４ｎ、ＦｂＳ４ｐ 信号端子
Ｌ１ 第１配線層
Ｌ２ 第２配線層
Ｌ３ 第３配線層
Ｌｉ１ 第１絶縁層
Ｌｉ２ 第２絶縁層
Ｌｇａ 絶縁被覆
Ｌｇｂ 絶縁被覆
Ｌｍ 絶縁層
ＬｍＳ１ 上面
ＬｍＳ２ 下面
Ｌｂ ＣＷ光
Ｌｒ 受信光信号
Ｌｔ 送信光信号
ｐａ、ｐｂ１、ｐｂ２ 間隔
Ｒｃｔ、Ｒｇｎｄ、Ｒｔｘ 領域
Ｒｉ 受信信号
Ｒｘ１ 受信信号
Ｒｘ２ 受信信号
ＴａＧ１、ＴａＧ２、ＴａＧ３、ＴａＧ４、ＴａＧ５ グランド端子
ＴａＳ１、ＴａＳ２、ＴａＳ３、ＴａＳ４ 差動信号端子
ＴａＳ１ｎ、ＴａＳ１ｐ、ＴａＳ２ｎ、ＴａＳ２ｐ、ＴａＳ３ｎ、ＴａＳ３ｐ、ＴａＳ４ｎ、ＴａＳ４ｐ 信号端子
ＴｂＧ１、ＴｂＧ２、ＴｂＧ３、ＴｂＧ４、ＴｂＧ５ グランドパターン
ＴｃＧ グランドパターン
Ｔｄ 駆動信号
Ｔｘ１、Ｔｘ２ 送信信号
Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３、Ｖａ４ ビア
Ｖｂ１１、Ｖｂ１２、Ｖｂ１３、Ｖｂ１４ ビア
Ｖｂ２１、Ｖｂ２２、Ｖｂ２３、Ｖｂ２４ ビア
Ｗ１、Ｗ２ 横幅
ＷａＳ１ｎ、ＷａＳ１ｐ、ＷａＳ２ｎ、ＷａＳ２ｐ、ＷａＳ３ｎ、ＷａＳ３ｐ、ＷａＳ４ｎ、ＷａＳ４ｐ 信号配線
ＷｂＧ グランドパターン
ｔ１、ｔ２ 厚さ
２ 光モジュールアセンブリ
１０、１０Ｔ、１０Ｒ 光モジュール
１０ａ 端子部
１１ ドライバ（駆動回路）
１２ 送信用光素子
１３ トランスインピーダンスアンプ
１４ 受信用光素子
１５ 光源
１６ パッケージ
１６ａ 基板
１６ａＳ 上面
１６ｂ 載置基板
１６ｃ 側壁部
１６ｄ 蓋部
２０Ｔ、２０Ｒ フレキシブルプリント基板
３０ 回路基板
Ａ 領域
ＣＬ１、ＣＬ２１、ＣＬ２２ 中心線
ｄ１、ｄ２ 間隔
ＦａＧ１、ＦａＧ２、ＦａＧ３、ＦａＧ４、ＦａＧ５ グランドパターン
ＦａＳ１、ＦａＳ２、ＦａＳ３、ＦａＳ４ 差動信号端子
ＦａＳ１ｎ、ＦａＳ１ｐ、ＦａＳ２ｎ、ＦａＳ２ｐ、ＦａＳ３ｎ、ＦａＳ３ｐ、ＦａＳ４ｎ、ＦａＳ４ｐ 信号端子
ＦｂＧ１、ＦｂＧ２、ＦｂＧ３、ＦｂＧ４、ＦｂＧ５ グランド端子
ＦｂＳ１ｎ、ＦｂＳ１ｐ、ＦｂＳ２ｎ、ＦｂＳ２ｐ、ＦｂＳ３ｎ、ＦｂＳ３ｐ、ＦｂＳ４ｎ、ＦｂＳ４ｐ 信号端子
Ｌ１ 第１配線層
Ｌ２ 第２配線層
Ｌ３ 第３配線層
Ｌｉ１ 第１絶縁層
Ｌｉ２ 第２絶縁層
Ｌｇａ 絶縁被覆
Ｌｇｂ 絶縁被覆
Ｌｍ 絶縁層
ＬｍＳ１ 上面
ＬｍＳ２ 下面
Ｌｂ ＣＷ光
Ｌｒ 受信光信号
Ｌｔ 送信光信号
ｐａ、ｐｂ１、ｐｂ２ 間隔
Ｒｃｔ、Ｒｇｎｄ、Ｒｔｘ 領域
Ｒｉ 受信信号
Ｒｘ１ 受信信号
Ｒｘ２ 受信信号
ＴａＧ１、ＴａＧ２、ＴａＧ３、ＴａＧ４、ＴａＧ５ グランド端子
ＴａＳ１、ＴａＳ２、ＴａＳ３、ＴａＳ４ 差動信号端子
ＴａＳ１ｎ、ＴａＳ１ｐ、ＴａＳ２ｎ、ＴａＳ２ｐ、ＴａＳ３ｎ、ＴａＳ３ｐ、ＴａＳ４ｎ、ＴａＳ４ｐ 信号端子
ＴｂＧ１、ＴｂＧ２、ＴｂＧ３、ＴｂＧ４、ＴｂＧ５ グランドパターン
ＴｃＧ グランドパターン
Ｔｄ 駆動信号
Ｔｘ１、Ｔｘ２ 送信信号
Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３、Ｖａ４ ビア
Ｖｂ１１、Ｖｂ１２、Ｖｂ１３、Ｖｂ１４ ビア
Ｖｂ２１、Ｖｂ２２、Ｖｂ２３、Ｖｂ２４ ビア
Ｗ１、Ｗ２ 横幅
ＷａＳ１ｎ、ＷａＳ１ｐ、ＷａＳ２ｎ、ＷａＳ２ｐ、ＷａＳ３ｎ、ＷａＳ３ｐ、ＷａＳ４ｎ、ＷａＳ４ｐ 信号配線
ＷｂＧ グランドパターン
ｔ１、ｔ２ 厚さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】