ホーム > 特許ランキング > 住友電気工業株式会社
(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】P2024146051
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】光モジュールおよびフレキシブル基板
(51)【国際特許分類】
H05K 1/18 20060101AFI20241004BHJP
H05K 1/02 20060101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H05K1/18 J
H05K1/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023058740
(22)【出願日】2023-03-31
(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】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
(74)【代理人】
【識別番号】100182006
【弁理士】
【氏名又は名称】湯本 譲司
(72)【発明者】
【氏名】上村 浩
(72)【発明者】
【氏名】田中 啓二
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 誠司
【テーマコード（参考）】
5E336
5E338
【Ｆターム（参考）】
5E336AA04
5E336BB01
5E336BB12
5E336CC31
5E336CC55
5E336CC56
5E336EE20
5E336GG14
5E338AA12
5E338AA16
5E338BB80
5E338CD13
5E338EE21
(57)【要約】
【課題】ドライバＩＣおよび光回路素子を応力の影響から保護することできる光モジュールおよびフレキシブル基板を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る光モジュールは、第１面と、第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、ドライバＩＣおよび光回路素子の上に搭載され、ドライバＩＣと光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、を備える。フレキシブル基板は、第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、光回路素子に対向する第１端を有する。配線は、第１端から第１方向に沿って本体の外に突出する第１リード部を有する。第１リード部が光回路素子に接続される。
【選択図】図３
【解決手段】一実施形態に係る光モジュールは、第１面と、第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、ドライバＩＣおよび光回路素子の上に搭載され、ドライバＩＣと光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、を備える。フレキシブル基板は、第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、光回路素子に対向する第１端を有する。配線は、第１端から第１方向に沿って本体の外に突出する第１リード部を有する。第１リード部が光回路素子に接続される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面と、前記第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、
前記第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、
前記第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、
前記ドライバＩＣおよび前記光回路素子の上に搭載され、前記ドライバＩＣと前記光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板は、第１方向、および前記第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、前記本体に形成されている配線と、を備え、
前記本体は、前記光回路素子に対向する第１端を有し、
前記配線は、前記第１端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第１リード部を有し、
前記第１リード部が前記光回路素子に接続される、
光モジュール。
前記第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、
前記第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、
前記ドライバＩＣおよび前記光回路素子の上に搭載され、前記ドライバＩＣと前記光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板は、第１方向、および前記第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、前記本体に形成されている配線と、を備え、
前記本体は、前記光回路素子に対向する第１端を有し、
前記配線は、前記第１端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第１リード部を有し、
前記第１リード部が前記光回路素子に接続される、
光モジュール。
【請求項2】
前記第１リード部の可撓性は、前記本体の可撓性よりも大きい、
請求項１に記載の光モジュール。
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項3】
前記第１リード部は、前記光回路素子上に形成されたバンプを介して前記光回路素子と接続される第１結合部を有する、
請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
【請求項4】
前記フレキシブル基板は、前記本体から突出し、前記第２方向に沿って前記第１リード部を挟むように配置された補強部を有し、
前記補強部が前記光回路素子に接続される、
請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
前記補強部が前記光回路素子に接続される、
請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
【請求項5】
前記補強部は、ダミー配線を含む、
請求項４に記載の光モジュール。
請求項４に記載の光モジュール。
【請求項6】
前記本体は、前記第１端と反対に第２端を有し、
前記配線は、前記第２端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第２リード部を有し、
前記第２リード部が前記ドライバＩＣに接続される、
請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
前記配線は、前記第２端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第２リード部を有し、
前記第２リード部が前記ドライバＩＣに接続される、
請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
【請求項7】
前記第１リード部は、前記光回路素子上に形成されたバンプを介して前記光回路素子と接続される第１結合部を有し、
前記第２リード部は、前記ドライバＩＣ上に形成されたバンプを介して前記ドライバＩＣと接続される第２結合部を有し、
前記第１結合部および前記第２結合部を通る直線の前記第１面に対する傾きは、１０°以下である、
請求項６に記載の光モジュール。
前記第２リード部は、前記ドライバＩＣ上に形成されたバンプを介して前記ドライバＩＣと接続される第２結合部を有し、
前記第１結合部および前記第２結合部を通る直線の前記第１面に対する傾きは、１０°以下である、
請求項６に記載の光モジュール。
【請求項8】
前記第１結合部および前記第２結合部は、樹脂によって覆われている、
請求項７に記載の光モジュール。
請求項７に記載の光モジュール。
【請求項9】
第１面と、前記第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、
前記第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、
前記第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、
前記ドライバＩＣおよび前記光回路素子の上に搭載され、前記ドライバＩＣと前記光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板は、第１方向、および前記第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、前記本体に形成されている配線と、を備え、
前記本体は、前記ドライバＩＣに対向する第２端を有し、
前記配線は、前記第２端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第２リード部を有し、
前記第２リード部が前記ドライバＩＣに接続される、
光モジュール。
前記第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、
前記第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、
前記ドライバＩＣおよび前記光回路素子の上に搭載され、前記ドライバＩＣと前記光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板は、第１方向、および前記第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、前記本体に形成されている配線と、を備え、
前記本体は、前記ドライバＩＣに対向する第２端を有し、
前記配線は、前記第２端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第２リード部を有し、
前記第２リード部が前記ドライバＩＣに接続される、
光モジュール。
【請求項10】
第１方向、および前記第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、
前記本体に形成されている配線と、
を備え、
前記本体は、光回路素子に対向する第１端を有し、
前記配線は、前記第１端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第１リード部を有し、
前記第１リード部が前記光回路素子に接続される、
フレキシブル基板。
前記本体に形成されている配線と、
を備え、
前記本体は、光回路素子に対向する第１端を有し、
前記配線は、前記第１端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第１リード部を有し、
前記第１リード部が前記光回路素子に接続される、
フレキシブル基板。
【請求項11】
第１方向、および前記第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、
前記本体に形成されている配線と、
を備え、
前記本体は、ドライバＩＣに対向する第２端を有し、
前記配線は、前記第２端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第２リード部を有し、
前記第２リード部が前記ドライバＩＣに接続される、
フレキシブル基板。
前記本体に形成されている配線と、
を備え、
前記本体は、ドライバＩＣに対向する第２端を有し、
前記配線は、前記第２端から前記第１方向に沿って前記本体の外に突出する第２リード部を有し、
前記第２リード部が前記ドライバＩＣに接続される、
フレキシブル基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示には、光モジュールおよびフレキシブル基板に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、光送信器が記載されている。光送信器は、マッハツェンダ変調器と、ドライバＩＣと、配線基板とを備える。配線基板は、マッハツェンダ変調器とドライバＩＣとをフリップチップ実装によって互いに接続する。配線基板は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）または樹脂によって構成されたフレキシブル基板である。この光送信器では、マッハツェンダ変調器およびドライバＩＣに対する配線基板の傾きが±３°以内とされる。
【0003】
特許文献２には、基板を含む相互接続ブリッジアセンブリを有する光送信器が記載されている。相互接続ブリッジアセンブリの基板は、変調器ドライバおよび制御用ＩＣを互いに電気的に接続する。基板は、柔軟性または弾性を有する材料によって構成されている。これにより、基板は、変調器ドライバの高さと制御用ＩＣの高さとの差を吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１８９６９９号公報
【特許文献2】米国特許出願公開第２０１５／０１８０５８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
例えば、ドライバＩＣおよび光回路素子は、筐体内に収容されている状態において、温度変化による膨張または収縮によって応力の影響を受ける場合がある。よって、ドライバＩＣおよび光回路素子を応力の影響から保護するとともにドライバＩＣと光回路素子の間の信号伝送を可能とすることが求められる。
【0006】
本開示は、ドライバＩＣおよび光回路素子間の電気接続のロバスト性を向上可能な光モジュールおよびフレキシブル基板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】
【0007】
本開示に係る光モジュールは、第１面と、第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、ドライバＩＣおよび光回路素子の上に搭載され、ドライバＩＣと光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、を備える。フレキシブル基板は、第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、光回路素子に対向する第１端を有する。配線は、第１端から第１方向に沿って本体の外に突出する第１リード部を有する。第１リード部が光回路素子に接続される。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、ドライバＩＣおよび光回路素子間の電気接続のロバスト性を向上することできる。
【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、本開示に係る光モジュールおよびフレキシブル基板の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光モジュールは、（１）第１面と、第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、ドライバＩＣおよび光回路素子の上に搭載され、ドライバＩＣと光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、を備える。フレキシブル基板は、第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、光回路素子に対向する第１端を有する。配線は、第１端から第１方向に沿って本体の外に突出する第１リード部を有する。第１リード部が光回路素子に接続される。
最初に、本開示に係る光モジュールおよびフレキシブル基板の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光モジュールは、（１）第１面と、第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、ドライバＩＣおよび光回路素子の上に搭載され、ドライバＩＣと光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、を備える。フレキシブル基板は、第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、光回路素子に対向する第１端を有する。配線は、第１端から第１方向に沿って本体の外に突出する第１リード部を有する。第１リード部が光回路素子に接続される。
【0011】
一実施形態に係るフレキシブル基板は、第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、光回路素子に対向する第１端を有する。配線は、第１端から第１方向に沿って本体の外に突出する第１リード部を有する。第１リード部は、光回路素子に接続される。
【0012】
この光モジュールおよびフレキシブル基板は、本体および配線を備え、本体は光回路素子に対向する第１端を有する。配線は、第１リード部を有する。第１リード部は、本体の第１端から第１方向に沿って本体の外に突出するとともに光回路素子に接続される。フレキシブル基板の配線の第１リード部が光回路素子に接続されることにより、温度変化等が生じても第１端から突出する第１リード部が撓むので、ドライバＩＣおよび光回路素子への応力の影響を低減できる。したがって、ドライバＩＣおよび光回路素子を応力の影響から保護することができる。
【0013】
（２）上記（１）において、第１リード部の可撓性は、本体の可撓性よりも大きくてもよい。この場合、温度変化等が生じたときに第１リード部をより大きく撓ませることができるので、ドライバＩＣおよび光回路素子への応力の影響をさらに低減できる。
【0014】
（３）上記（１）または（２）において、第１リード部は、光回路素子上に形成されたバンプを介して光回路素子と接続される第１結合部を有してもよい。この場合、フレキシブル基板の第１リード部はバンプを介して光回路素子に接続されるので、光回路素子への応力の影響をさらに低減できる。
【0015】
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、フレキシブル基板は、本体から突出し、第２方向に沿って第１リード部を挟むように配置された補強部を有してもよい。補強部が光回路素子に接続されてもよい。この場合、光回路素子に対するフレキシブル基板の接続を補強することができる。
【0016】
（５）上記（４）において、補強部は、ダミー配線を含んでもよい。この場合、補強部と第１リード部、および、補強部と第２リード部の線膨張係数の差を小さくし、幅広い温度範囲において、配線にかかる力を効果的に低減することができる。
【0017】
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、本体は、第１端と反対に第２端を有し、配線は、第２端から第１方向に沿って本体の外に突出する第２リード部を有してもよい。第２リード部がドライバＩＣに接続されてもよい。この場合、本体はドライバＩＣに対向する第２端を有し、配線は第２リード部を有する。第２リード部は、本体の第２端から第１方向に沿って本体の外に突出するとともにドライバＩＣに接続される。フレキシブル基板の配線の第２リード部がドライバＩＣに接続されることにより、温度変化等が生じても第２端から突出する第２リード部が撓むので、ドライバＩＣおよび光回路素子への応力の影響を低減できる。
【0018】
（７）上記（６）において、第１リード部は、光回路素子上に形成されたバンプを介して光回路素子と接続される第１結合部を有してもよい。第２リード部は、ドライバＩＣ上に形成されたバンプを介してドライバＩＣと接続される第２結合部を有してもよい。第１結合部および第２結合部を通る直線の第１面に対する傾きは、１０°以下であってもよい。この場合、ドライバＩＣおよび光回路素子を応力の影響からより確実に保護できる。
【0019】
（８）上記（７）において、第１結合部および前記第２結合部は、樹脂によって覆われていてもよい。この場合、第１結合部および第２結合部をさらに強固にすることができる。
【0020】
別の実施形態に係る光モジュールは、（９）第１面と、第１面と平行な第２面と、を有するパッケージと、第１面上に放熱ブロックを介して実装されるドライバＩＣと、第２面上に温度調整素子を介して実装される光回路素子と、ドライバＩＣおよび光回路素子の上に搭載され、ドライバＩＣと光回路素子とに電気的に接続されるフレキシブル基板と、を備える。フレキシブル基板は、第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、ドライバＩＣに対向する第２端を有する。配線は、第２端から第１方向に沿って本体の外に突出する第２リード部を有する。第２リード部がドライバＩＣに接続される。
【0021】
別の実施形態に係るフレキシブル基板は、（１１）第１方向、および第１方向と交差する第２方向に延在する本体と、本体に形成されている配線と、を備える。本体は、ドライバＩＣに対向する第２端を有する。配線は、第２端から第１方向に沿って本体の外に突出する第２リード部を有する。第２リード部がドライバＩＣに接続される。
【0022】
この光モジュールおよびフレキシブル基板では、本体はドライバＩＣに対向する第２端を有し、配線は第２リード部を有する。第２リード部は、本体の第２端から第１方向に沿って本体の外に突出するとともにドライバＩＣに接続される。フレキシブル基板の配線の第２リード部がドライバＩＣに接続されることにより、温度変化等が生じても第２端から突出する第２リード部が撓むので、ドライバＩＣおよび光回路素子への応力の影響を低減できる。したがって、ドライバＩＣおよび光回路素子を応力の影響から保護することができる。
【0023】
［本開示の実施形態の詳細］
実施形態に係る光モジュールの種々の例を以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一または相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化または誇張して描いている場合があり、寸法比率および角度等は図面に記載のものに限定されない。
実施形態に係る光モジュールの種々の例を以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一または相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化または誇張して描いている場合があり、寸法比率および角度等は図面に記載のものに限定されない。
【0024】
図１は、本実施形態に係る光モジュール１の内部構造を示す平面図である。図２は、光モジュール１を示す縦断面図である。図１および図２に示されるように、光モジュール１は、例えば、直方体状のパッケージ２、光コネクタ３、および端子４を備える光送信モジュール（ＴＯＳＡ:Transmitter Optical Sub Assembly）である。光モジュール１は、例えば、コヒーレント光通信用の送信モジュール（ＣＤＭ：Coherent Driver Module）であってもよい。パッケージ２は、例えば、セラミック製である。パッケージ２は、パッケージ２の長手方向である第１方向Ｄ１、パッケージ２の幅方向である第２方向Ｄ２、およびパッケージ２の高さ方向である第３方向Ｄ３に延在している。第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、および第３方向Ｄ３は、それぞれ互いに直交する。
【0025】
パッケージ２は、第１方向Ｄ１の端部に位置する一対の第１側壁２ｂと、第２方向Ｄ２の端部に位置する一対の第２側壁２ｃと、第３方向Ｄ３の一端に位置する底壁２ｈとを有する。一対の第１側壁２ｂ、一対の第２側壁２ｃ、および底壁２ｈに囲まれた領域にはパッケージ２の内部空間２Ａが画成される。内部空間２Ａには、光モジュール１の部品が収容される。光モジュール１は、内部空間２Ａを封止するリッド６を更に備える。リッド６は、例えば、金属製である。図１は、第３方向Ｄ３からの平面視にて、リッド６を省略した状態におけるパッケージ２の内部空間２Ａを示している。
【0026】
内部空間２Ａには、ドライバＩＣ１１と、光回路素子１２と、光学部品２０とが設けられている。例えば、光回路素子１２は光変調器である。ドライバＩＣ１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板上にＳｉＧｅＢｉＣＭＯＳ（BipolarComplementary Metal Oxide Semiconductor）プロセスを用いて電気回路を形成したものであり、端子４から供給される電気信号を増幅して光回路素子１２に供給する。
【0027】
ドライバＩＣ１１は、光回路素子１２に電気信号を供給する。光回路素子１２は、例えば、リン化インジウム（ＩｎＰ）基板上にマッハツェンダ干渉計を形成したものであり、ドライバＩＣ１１から供給された電気信号に基づき外部から供給される光信号を変調して出力する。光信号の変調レートは、例えば、２００ＧＢｄである。ドライバＩＣ１１から光回路素子１２に供給される電気信号は、例えば、ドライバＩＣ１１の電気信号出力部および光回路素子１２の電気信号入力部に形成された伝送線路を通る。これらの伝送線路は略等しい特性インピーダンスを有することが望ましく、特性インピーダンスは例えば差動６０Ωである。ドライバＩＣ１１の第１方向Ｄ１の長さ、および、光回路素子１２の第１方向Ｄ１の長さは、例えば、２ｍｍである。ドライバＩＣ１１の第２方向Ｄ２の長さ、および、光回路素子１２の第２方向Ｄ２の長さは、例えば、４ｍｍである。
【0028】
パッケージ２は、放熱板（放熱部材）を有する。例えば、底壁２ｈは、放熱板によって構成されている。放熱板は、例えば、銅タングステン（ＣｕＷ）によって構成されている。放熱板は、例えば、ＣｕＷ以外の金属材料によって構成されていてもよい。以下、底壁２ｈのことを、放熱板ともいう。ドライバＩＣ１１は、放熱ブロック１３を介して放熱板（放熱部材）に搭載されている。放熱ブロック１３はパッケージ２の第１面２ｆに接着されている。ドライバＩＣ１１は、例えば、銀ペースト等の熱伝導性接着剤（不図示）によって放熱ブロックに接着される。熱伝導性接着剤の代わりに金錫（ＡｕＳｎ）半田、または錫銀銅（ＳｎＡｇＣｕ）半田等の合金半田を使用してもよい。同様に、放熱ブロック１３は、例えば、熱伝導性接着剤によってパッケージ２の第１面２ｆに接着される。放熱ブロック１３は、例えば、金属またはセラミックにより構成されていてもよい。また、放熱ブロック１３は、窒化アルミニウムによって構成されていてもよい。
【0029】
光回路素子１２は、例えば、温度調整素子であるＴＥＣ（Thermo Electric Cooler：熱電冷却器）１５を介して底壁２ｈに搭載されている。ＴＥＣ１５はパッケージ２の第２面２ｇに接着されている。例えば、第１面２ｆおよび第２面２ｇは、底壁２ｈに形成されている。第２面２ｇは、第１面２ｆに対して平行な面である。例えば、第２面２ｇは、第１面２ｆと同一平面上に位置する。光回路素子１２とＴＥＣ１５の間にはスペーサ１４が設けられる。光回路素子１２は、例えば、熱伝導性接着剤によってスペーサ１４に接着される。スペーサ１４は、例えば、熱伝導性接着剤によってＴＥＣ１５に接着される。ＴＥＣ１５は、例えば、熱伝導性接着剤によってパッケージ２の第２面２ｇに接着される。スペーサ１４は、光回路素子１２とＴＥＣ１５の間ではなく、ＴＥＣ１５と底壁２ｈの間に設けられてもよい。スペーサ１４は複数枚であってもよい。スペーサ１４は、例えば、金属またはセラミックにより構成されていてもよい。また、スペーサ１４は、窒化アルミニウムによって構成されていてもよい。スペーサ１４には、例えば、光回路素子１２以外の光学部品が搭載されてもよい。また、スペーサ１４は省略することも可能である。
【0030】
例えば、光学部品２０は、レンズ、ミラー、ビームスプリッタおよび光学フィルタの少なくともいずれかを含む。光学部品２０は、光回路素子１２に対する光信号の入出力を行う。光コネクタ３は、一対の第１側壁２ｂの一方に設けられる。光コネクタ３は、光学部品２０に対する光信号の入出力を行う。なお、方向について、光コネクタ３からパッケージ２の外側へ光が出力される方向を前、前側または前方と称することがあり、前、前側または前方の反対の方向を後、後側または後方と称することがある。例えば、光コネクタ３から後、後側または後方に出力される光は、光学部品２０に入力する。但し、これらの方向は、説明の便宜上のものであり、部品が配置されている方向等を限定するものではない。
【0031】
例えば、パッケージ２は、電気配線２Ｂを有する。電気配線２Ｂは、例えば、内部空間２Ａのハーメチック性（気密性）を維持したままパッケージ２の後側の第１側壁２ｂ（後壁）を貫通するフィードスルーの電気配線である。電気配線２Ｂの一部は、パッケージ２の外側に露出している。電気配線２Ｂのそれぞれの一端（パッケージ２の外側の一端）には、外部機器との電気的な接続のための複数の端子４が第２方向Ｄ２に沿って並ぶように配置されている。また、電気配線２Ｂのそれぞれの他端（パッケージ２の内側の一端）には、ドライバＩＣ１１との電気的な接続のための複数の端子５が第２方向Ｄ２に沿って並ぶように配置されている。
【0032】
パッケージ２は電気配線２Ｂが形成された第５面２ｊを有し、第５面２ｊにはさらに端子４、および、端子５が設けられる。端子４および端子５は、電気配線２Ｂを介して互いに電気的に接続されている。したがって、電気配線２Ｂを介して、パッケージ２の外側と内側（内部空間２Ａ）とで電気信号をやりとりすることができる。電気信号には、例えば、アナログ信号およびデジタル信号の他、電源電圧およびグランド電圧（グランド電位）も含まれる。第５面２ｊは、第１面２ｆと平行な面である。内部空間２Ａにおいて複数の端子５のそれぞれは、ボンディングワイヤ８ｂを介してドライバＩＣ１１のパッド１１ｂに電気的に接続されている。ドライバＩＣ１１は放熱ブロック１３の反対側に第３面１１ｄを有し、第３面１１ｄにパッド１１ｂが設けられる。また、ドライバＩＣ１１の回路（不図示）も第３面１１ｄに形成されている。
【0033】
光モジュール１は、第２方向Ｄ２に沿って延びると共にパッケージ２の外部に露出する複数の端子９ｂ、および複数の端子９ｃを有する。端子９ｂおよび端子９ｃのそれぞれは、一対の第２側壁２ｃのそれぞれにおいてパッケージ２の外部に露出している。複数の端子９ｂのそれぞれはボンディングワイヤ８ｃを介してドライバＩＣ１１のパッド１１ｃに電気的に接続されている。パッド１１ｃはドライバＩＣ１１の第３面１１ｄに設けられる。なお、端子９ｂおよび端子９ｃは、一対の第２側壁２ｃのいずれか一方のみに設けられていてもよい。
【0034】
複数の端子９ｃのそれぞれはボンディングワイヤ８ｄを介して光回路素子１２のパッド１２ｂに電気的に接続されている。光回路素子１２はＴＥＣ１５の反対側に第４面１２ｄを有し、パッド１２ｂは光回路素子１２の第４面１２ｄに設けられる。また、光回路素子１２の回路（不図示）も第４面１２ｄに形成されている。前述したように、光モジュール１には端子４または端子９ｂ，９ｃを介して電気信号が供給され、当該電気信号はボンディングワイヤ８ｂ，８ｃ，８ｄを介してドライバＩＣ１１または光回路素子１２に供給される。
【0035】
光回路素子１２は、例えば、ＩｎＰ化合物半導体を用いて形成されたものであり、その線膨張係数は例えば４．５ｐｐｍ／℃である。光回路素子１２の温度は、ＴＥＣ１５で一定となるように制御される。ドライバＩＣ１１は、例えば、Ｓｉ基板上に形成されたものであり、その線膨張係数は例えば３～４ｐｐｍ／℃である。ドライバＩＣ１１の温度は、光モジュール１の外部温度と、ドライバＩＣ１１の消費電力、および、放熱ブロック１３と底壁２ｈの熱抵抗に依存して変化する。底壁２ｈは、例えば、ＣｕＷで構成されており、線膨張係数は６～７ｐｐｍ／℃である。このように、光モジュール１を構成する部品の線膨張係数および温度が異なることから、ドライバＩＣ１１と光回路素子１２の第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、および、第３方向Ｄ３における位置は外部温度に依存して変化しうる。光モジュール１は、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２を互いに電気的に接続するフレキシブル基板１６を有する。
【0036】
図３は、フレキシブル基板１６、ドライバＩＣ１１、および光回路素子１２を拡大して示す平面図である。図３に示されるように、ドライバＩＣ１１のパッド１１ｆは、フレキシブル基板１６を介して、光回路素子１２のパッド１２ｃに電気的に接続される。フレキシブル基板１６が伝送する電気信号は、例えば、１００ＧＨｚ以上の帯域を有する。フレキシブル基板１６は、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）であり、可撓性を有する。後述するように、ドライバＩＣ１１と光回路素子１２との間において、ＦＰＣの熱抵抗を例えば１００Ｋ／Ｗ以上とすることができる。これにより、ドライバＩＣ１１から光回路素子１２への熱流入を低減することができ、光回路素子１２の光学特性変化を低減することができる。
【0037】
パッケージ２において複数の端子５が第２方向Ｄ２に沿って並ぶように配置されている。ドライバＩＣ１１において複数のパッド１１ｂが第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。複数のボンディングワイヤ８ｂが第２方向Ｄ２に沿って並んでおり、各ボンディングワイヤ８ｂが端子５およびパッド１１ｂを互いに電気的に接続している。一例として、端子５、ボンディングワイヤ８ｂおよびパッド１１ｂの数は１６である。
【0038】
図４は、図３のＡ－Ａ線断面図である。図５は、第３方向Ｄ３に沿ってフレキシブル基板１６を見たフレキシブル基板１６の平面図である。図４および図５に示されるように、フレキシブル基板１６は、本体１６Ａと、配線１６ｃとを有する。例えば、本体１６Ａは、後述するベースフィルム１６ｂを少なくとも含む。例えば、ベースフィルム１６ｂは、ポリイミドによって構成されている。しかしながら、ベースフィルム１６ｂは、液晶ポリマー（ＬＣＰ：Liquid Crystal Polymer）またはポリテトラフルオロエチレン（一例としてテフロン（登録商標））を含んでいてもよい。本体１６Ａは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の双方に延在している。例えば、第３方向Ｄ３に沿って見た場合において、本体１６Ａは矩形状を呈する。本体１６Ａは、光回路素子１２に対向する第１端１６ｓと、ドライバＩＣ１１に対向する第２端１６ｔとを有する。
【0039】
フレキシブル基板１６は、複数の配線１６ｃを有する。複数の配線１６ｃは、第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。配線１６ｃは、第１端１６ｓから第１方向Ｄ１に沿って本体１６Ａの外に突出する第１リード部１６ｘと、第２端１６ｔから第１方向Ｄ１に沿って本体１６Ａの外に突出する第２リード部１６ｙとを有する。第１リード部１６ｘは、光回路素子１２に接続される。第２リード部１６ｙは、ドライバＩＣ１１に接続される。第１リード部１６ｘは光回路素子１２のパッド１２ｃに接続される第１接合部１８を有し、第２リード部１６ｙはドライバＩＣ１１のパッド１１ｆに接続される第２接合部１９を有する。第１接合部１８および第２接合部１９を通る直線Ｘの第１面２ｆに対する傾きθは、例えば１０°以下である。第１接合部１８および第２接合部１９については後に詳述する。
【0040】
フレキシブル基板１６は、第３方向Ｄ３に沿って見た場合における本体１６Ａの四隅のそれぞれから第１方向Ｄ１に沿って突出する補強部１６ｄを有する。補強部１６ｄは、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２を跨がるように形成されており、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２に接続されている。第２方向Ｄ２に沿って第１リード部１６ｘを挟むように２つの補強部１６ｄが配置されている。第２方向Ｄ２に沿って第２リード部１６ｙを挟むように２つの補強部１６ｄが配置されている。例えば、補強部１６ｄの第１方向Ｄ１の長さは、配線１６ｃの第１方向Ｄ１の長さと略同一か、それよりも長い。補強部１６ｄは、ダミー配線１６ｈを含む。例えば、補強部１６ｄの幅（第２方向Ｄ２の長さ）Ｗ２は、配線１６ｃの幅よりも広い。例えば、ダミー配線１６ｈの形状、大きさ、および材料は、配線１６ｃの形状、大きさ、および材料と同一である。補強部１６ｄは、例えば、後述するベースフィルム１６ｂ、保護フィルム１６ｆ、ダミー配線１６ｈの少なくともいずれかを含む。
【0041】
図６は、図５のＢ－Ｂ線断面図である。図５および図６に示されるように、例えば、本体１６Ａは、第３方向Ｄ３に沿って配線１６ｃを挟むベースフィルム１６ｂおよび保護フィルム１６ｆを有する。例えば、ベースフィルム１６ｂはポリイミドによって構成されている。ベースフィルム１６ｂの厚さ（第３方向Ｄ３の長さ）は、例えば、２００μｍ以下、１００μｍ以下、５０μｍ以下、または２５μｍ以下であってもよい。
【0042】
例えば、配線１６ｃは、１層である。すなわち、配線１６ｃは、第３方向Ｄ３には並んでいない。１層の配線１６ｃはベースフィルム１６ｂに形成されている。第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３の双方に延在する平面に沿って切断した断面において、配線１６ｃの１つの面はベースフィルム１６ｂに対向しており、配線１６ｃの残りの３つの面は保護フィルム１６ｆに対向している。例えば、保護フィルム１６ｆは、配線１６ｃの３つの面を覆うように形成されている。１層の電気配線で構成された伝送線路の場合、電界は電気配線間に偏在するため、ベースフィルム１６ｂに対し保護フィルム１６ｆの誘電損失の影響を受ける場合がある。保護フィルム１６ｆの誘電損の影響を軽減するため、保護フィルム１６ｆを省略してもよい。この場合、例えば、保護フィルム１６ｆがないことによる配線１６ｃの露出面が金（Ａｕ）によってメッキされる。
【0043】
本実施形態では、保護フィルム１６ｆは例えばソルダーレジストによって構成されている。また、保護フィルム１６ｆは例えばカバーレイによって構成されていてもよい。保護フィルム１６ｆの厚さは、例えば、２５μｍである。光モジュール１において、例えば、ベースフィルム１６ｂは配線１６ｃの上方（リッド６側）に位置し、保護フィルム１６ｆは配線１６ｃの下方（底壁２ｈ側）に位置する。しかしながら、ベースフィルム１６ｂが配線１６ｃの下方に位置し、保護フィルム１６ｆが配線１６ｃの上方に位置していてもよい。
【0044】
配線１６ｃはベースフィルム１６ｂおよび保護フィルム１６ｆの間に挟まれている。例えば、配線１６ｃの厚さ（第３方向Ｄ３の長さ）は、２０μｍである。配線１６ｃの厚みは、後述する熱抵抗の向上のため、例えば、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２０μｍ以下、または、１０μｍ以下であってもよい。配線１６ｃは、例えば、銅（Ｃｕ）によって構成されており、配線１６ｃの表面は金（Ａｕ）によってメッキされている。この場合、後述するバンプ１７との超音波接合を容易に行える。配線１６ｃを構成する銅と、配線１６ｃの表面を構成する金との間には、下地金属層が形成されていてもよい。下地金属層は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）およびパラジウム（Ｐｄ）によって構成されている。配線１６ｃの銅と金との間に下地金属層が形成されることにより、金の表面に銅等が析出して接続信頼性が低下することを抑制できる。
【0045】
図７は、図５のＣ－Ｃ線断面図である。図５および図７に示されるように、第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙのそれぞれは、ベースフィルム１６ｂおよび保護フィルム１６ｆを有していない。第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙのように、ベースフィルム１６ｂおよび保護フィルム１６ｆを有しておらず、電気配線のみによって構成された端子はフライングリードと称され、当該端子を有する構造はフライングリード構造と称される。フライングリードを有するＦＰＣはフライングリードＦＰＣと称される。本実施形態に係るフレキシブル基板１６は、本体１６Ａの第１端１６ｓ、および本体１６Ａの第２端１６ｔのそれぞれにフライングリード構造が形成されている。
【0046】
フレキシブル基板１６は第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の第１リード部１６ｘからなる組Ｃ１を有し、複数の組Ｃ１が第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。一例として、組Ｃ１を構成する第１リード部１６ｘの数、および組Ｃ１の数は４である。フレキシブル基板１６は第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の第２リード部１６ｙからなる組Ｃ２を有し、複数の組Ｃ２が第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。一例として、組Ｃ２を構成する第２リード部１６ｙの数、および組Ｃ２の数は４である。
【0047】
例えば、上記の組Ｃ１および組Ｃ２において、ＧＳＳＧ（グランド・シグナル・シグナル・グランド）構成の１層コプレーナ線路が形成されている。フレキシブル基板１６では、例えば、上記ＧＳＳＧ構成の１層コプレーナ線路が４チャネル形成されている。各チャネルにシグナルが２本あることにより、差動信号の伝送が可能とされている。なお、伝送線路の構成は、ＧＳＳＧに限られず、例えば、ＧＳＧＳＧ（グランド・シグナル・グランド・シグナル・グランド）、またはＳＳ（シグナル・シグナル）であってもよい。線路の構成と特性インピーダンスに合わせて配線１６ｃの幅は適宜変更されうる。
【0048】
例えば、フレキシブル基板１６の第２方向Ｄ２の長さＷ１は、３ｍｍである。フレキシブル基板１６の第１方向Ｄ１の長さ（幅）Ｌ１は、１ｍｍである。第１リード部１６ｘの長さ（第１方向Ｄ１の長さ）Ｌ３は、例えば、１５０μｍである。第２リード部１６ｙの長さ（第１方向Ｄ１の長さ）Ｌ２は、例えば、１５０μｍである。配線１６ｃは、高速信号を伝送する伝送線路を構成し、特性インピーダンスが所望の値になるように配線幅および配線間隔が設計されている。本実施形態において、特性インピーダンスは、光変調器である光回路素子１２の終端抵抗に略等しいことが望ましく、例えば、差動５０Ω以上かつ７０Ω以下（一例として６０Ω）である。本体１６Ａ上において配線１６ｃの幅（第２方向Ｄ２の長さ）は、例えば、８０μｍであり、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ配線１６ｃの間隔は２０μｍである。この場合、配線１６ｃは、第２方向Ｄ２に沿って１００μｍピッチで形成される。
【0049】
例えば、第１リード部１６ｘの幅Ｗ３は８５μｍ、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ第１リード部１６ｘの配線間隔は１５μｍである。第２リード部１６ｙについても同様である。第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙの配線間隔が、第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙ以外の配線１６ｃの部分の配線間隔より小さいことにより、当該部分と第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙとで特性インピーダンスを一定にすることができる。
【0050】
伝送線路を構成する１６本の配線１６ｃの熱抵抗は、配線１６ｃの厚さ（第３方向Ｄ３の長さ）が２０μｍ、配線１６ｃの長さ（第１方向Ｄ１の長さ）が１ｍｍ、配線１６ｃの幅（第２方向Ｄ２の長さ）が８０μｍ、配線１６ｃを構成する銅（Ｃｕ）の熱伝導率が４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるとすると、約１００Ｋ／Ｗとなる。
【0051】
一方、ドライバＩＣ１１の第３方向Ｄ３の熱抵抗は、ドライバＩＣ１１を構成するシリコン（Ｓｉ）の熱伝導率が１６２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ドライバＩＣ１１の第１方向Ｄ１の長さが２ｍｍ、ドライバＩＣ１１の第２方向Ｄ２の長さが４ｍｍ、ドライバＩＣ１１の第３方向Ｄ３の長さが０．２ｍｍであるとすると、０．１５Ｋ／Ｗである。放熱ブロック１３の第３方向Ｄ３の熱抵抗は、放熱ブロック１３を構成する窒化アルミニウムの熱伝導率が２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、放熱ブロック１３の第１方向Ｄ１の長さが２ｍｍ、放熱ブロック１３の第２方向Ｄ２の長さが４ｍｍ、放熱ブロック１３の第３方向Ｄ３の長さが１．２ｍｍであるとすると、０．８Ｋ／Ｗである。ドライバＩＣ１１の第３面１１ｄから底壁２ｈ（放熱板）までの直列熱抵抗は、合計で１Ｋ／Ｗ程度となり、フレキシブル基板１６の配線１６ｃの熱抵抗に比べて１００分の１程度である。
【0052】
光回路素子１２の第３方向Ｄ３の熱抵抗は、光回路素子１２を構成するインジウムリン（ＩｎＰ）の熱伝導率が６８Ｗ／（ｍ・Ｋ）、光回路素子１２の第１方向Ｄ１の長さが２ｍｍ、光回路素子１２の第２方向Ｄ２の長さが４ｍｍ、光回路素子１２の第３方向Ｄ３の長さが０．２ｍｍであるとすると、０．４Ｋ／Ｗである。スペーサ１４の第３方向Ｄ３の熱抵抗は、スペーサ１４を構成する窒化アルミニウムの熱伝導率が２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、スペーサ１４の第１方向Ｄ１の長さが２ｍｍ、スペーサ１４の第２方向Ｄ２の長さが４ｍｍ、スペーサ１４の第３方向Ｄ３の長さが０．２ｍｍであるとすると、０．１Ｋ／Ｗである。このため、光回路素子１２の第４面１２ｄから底壁２ｈ（放熱板）までの熱抵抗は、合計で１Ｋ／Ｗ以下となり、フレキシブル基板１６の配線１６ｃの熱抵抗に比べて１００分の１以下である。
【0053】
以上より、ドライバＩＣ１１と光回路素子１２との間における熱の流出入の影響は小さい。なお、ドライバＩＣ１１と光回路素子１２との間の熱の流出入を抑制するためには、本実施形態のように、伝送線路を構成する配線１６ｃの合計熱抵抗が１００Ｋ／Ｗよりも大きいことが望ましい。合計熱抵抗が１００Ｋ／Ｗより大きくなるように、配線１６ｃの数、配線１６ｃの厚さ、配線１６ｃの幅、および配線１６ｃの長さが設計されることが望ましい。
【0054】
図８は、図３のＤ－Ｄ線断面図、および図３のＥ－Ｅ線断面図である。図３および図８に示されるように、配線１６ｃの第１リード部１６ｘは、光回路素子１２上に形成されたバンプ１７を介して光回路素子１２と接続される。例えば、第１リード部１６ｘは、光回路素子１２のパッド１２ｃにバンプ１７を介して接続される第１接合部１８を有する。バンプ１７は、例えば、Ａｕスタッドバンプである。一例として、バンプ１７は円柱状を呈しており、バンプ１７の直径は５０μｍである。バンプ１７の高さ（第３方向Ｄ３の長さ）は、例えば、１０μｍである。
【0055】
例えば、バンプ１７は、超音波接合によってパッド１２ｃに形成される。例えば、パッド１２ｃは金（Ａｕ）によって構成されている。例えば、第１接合部１８は、樹脂２１によって覆われている。樹脂２１は、一例として、紫外線硬化樹脂である。第１接合部１８が樹脂２１によって覆われていることにより、第１リード部１６ｘとバンプ１７、およびバンプ１７と光回路素子１２と、の接合を強固にすることができるとともに、第１接合部１８の特性インピーダンスの上昇を抑制できる。なお、図３に示した平面図において、樹脂２１は本体１６Ａの第１端１６ｓから離隔していることが望ましい。この場合、第１リード部１６ｘに、樹脂２１で覆われない部分が残り、当該部分において可撓性を維持できる。ただし、樹脂２１が本体１６Ａの第１端１６ｓに接する場合においても、樹脂２１が弾性を有する場合、第１リード部１６ｘは可撓性を有する。
【0056】
配線１６ｃの第２リード部１６ｙは、ドライバＩＣ１１上に形成されたバンプ１７を介してドライバＩＣ１１と接続される。第２リード部１６ｙは、例えば、ドライバＩＣ１１のパッド１１ｆにバンプ１７を介して接続される第２接合部１９を有する。バンプ１７は、超音波接合によってパッド１１ｆに形成される。パッド１１ｆは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）によって構成されている。バンプ１７が超音波接合によってパッド１１ｆに形成される場合、仮にパッド１１ｆの表面が酸化していても、酸化膜が破られるので高信頼の電気的接続が可能となる。例えば、第２接合部１９は、前述した樹脂２１と同様の樹脂２２によって覆われている。したがって、第２接合部１９が樹脂２２によって覆われていることにより、第２リード部１６ｙとバンプ１７、およびバンプ１７とドライバＩＣ１１と、の接合を強固にすることができるとともに、第２接合部１９の特性インピーダンスの上昇を抑制できる。樹脂２２も、樹脂２１と同様、本体１６Ａの第２端１６ｔから離隔していることが望ましい。この場合、第２リード部１６ｙに、樹脂２２で覆われない部分が残り、当該部分において可撓性を維持できる。ただし、樹脂２２が本体１６Ａの第２端１６ｔに接する場合においても、樹脂２２が弾性を有する場合、第２リード部１６ｙは可撓性を有する。
【0057】
第１リード部１６ｘ、第２リード部１６ｙおよびバンプ１７は、ベースフィルム１６ｂおよび保護フィルム１６ｆを有しないため、伝送線路の特性インピーダンスが増大しうる。しかしながら、樹脂２１および樹脂２２が設けられることにより、電気配線間の容量が増えて特性インピーダンスの増大を抑制できる。接合強度または特性インピーダンスの影響が小さい場合、樹脂２１および樹脂２２の少なくともいずれかを省略してもよい。例えば、補強部１６ｄは、樹脂２３によってドライバＩＣ１１および光回路素子１２に固定されている。樹脂２３は、例えば、紫外線硬化樹脂である。補強部１６ｄは、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２に電気的には接続されていなくてもよい。なお、樹脂２３は、シート状の接着剤であってもよいし、補強部１６ｄに予め形成されている樹脂であってもよい。
【0058】
なお、配線１６ｃ間のショートを抑制するため、第１接合部１８では第１リード部１６ｘの幅が細く、且つ第１リード部１６ｘの間隔が広くてもよい。第２接合部１９および第２リード部１６ｙについても同様である。この場合でも、樹脂２１および樹脂２２を使用することにより、第１接合部１８および第２接合部１９の特性インピーダンスの上昇を抑制できる。
【0059】
第１リード部１６ｘの可撓性は本体１６Ａの可撓性よりも大きく、かつ第２リード部１６ｙの可撓性は本体１６Ａの可撓性よりも大きい。第１リード部１６ｘの電気配線、および第２リード部１６ｙの電気配線は、ベースフィルム１６ｂおよび保護フィルム１６ｆを有しておらず、互いに独立して変形可能であり、フレキシブル基板１６におけるベースフィルム１６ｂ、配線１６ｃおよび保護フィルム１６ｆを有する部分よりも高い可撓性を有する。このように可撓性に優れたフライングリードＦＰＣにより、ドライバＩＣ１１の高さＫ１（図２参照）が光回路素子１２の高さＫ２と（例えば１００μｍ程度）異なる場合でも、ドライバＩＣ１１を安定して光回路素子１２に電気接続させることができる。
【0060】
より具体的には、部品のばらつき等により、ドライバＩＣ１１の高さＫ１と光回路素子１２の高さＫ２との差が１００μｍ程度となることがある。例えば、フレキシブル基板１６の第１方向Ｄ１の長さが前述の通り１ｍｍとすると、図４に示した傾きθは約６°となる。さらに、前述の通り、温度変化に伴う熱収縮または熱膨張によって、ドライバＩＣ１１の高さＫ１と光回路素子１２の高さＫ２との差が大きくなることが想定される。また、前述の通り、ドライバＩＣ１１と光回路素子１２の第１方向Ｄ１における距離が変化することが想定される。このため、ドライバＩＣ１１と光回路素子１２の電気接続に可撓性の低い配線基板を使用した場合、接合部に大きな応力が発生し、信頼性上の問題が発生する可能性がある。しかしながら、フレキシブル基板１６を使用した場合、第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙが本体１６Ａより撓みやすくなっていることにより、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２の電気接続の信頼性を高めることができる。また、温度変化等によってフレキシブル基板１６に応力が生じたとしても本体１６Ａに加えて第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙが変形することによって当該応力を緩和できる。なお、可撓性をより高めるために、第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙの少なくともいずれかを予め撓ませておいてもよい。
【0061】
次に、フレキシブル基板１６を組み立てて光モジュール１を製造する製造方法の例について説明する。例えば、ドライバＩＣ１１のパッド１１ｆ、および光回路素子１２のパッド１２ｃにバンプ１７を形成する（バンプを形成する工程）。次に、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２に跨るようにフレキシブル基板１６を搭載する。そして、樹脂２３によって補強部１６ｄをドライバＩＣ１１に固定するとともに、樹脂２３によって補強部１６ｄを光回路素子１２に固定する（ドライバＩＣとフレキシブル基板、および、光回路素子とフレキシブル基板を機械固定する工程）。
【0062】
そして、パッド１１ｆのバンプ１７に第２リード部１６ｙを実装することによって、ドライバＩＣ１１にフレキシブル基板１６を接続するとともに、パッド１２ｃのバンプ１７に第１リード部１６ｘを実装することによって、光回路素子１２にフレキシブル基板１６を接続する（ドライバＩＣとフレキシブル基板、および、光回路素子とフレキシブル基板を電気接続する工程）。バンプ１７への第１リード部１６ｘの実装、および、バンプ１７への第２リード部１６ｙの実装は、例えば、ウェッジボンダ等の超音波実装機で、第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙの表面の金とバンプ１７の金とを超音波接合することで実現される。厚くて変形しやすいバンプ１７を使用することで、第１リード部１６ｘとパッド１２ｃ、第２リード部１６ｙとパッド１１ｆの高信頼の電気接続が可能となる。その後、一連の工程が完了する。なお、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２にフレキシブル基板１６を接続させる順序については、上記の例に限られず適宜変更可能である。例えば、バンプ１７への第１リード部１６ｘの実装、および、バンプ１７への第２リード部１６ｙの実装は、熱圧着法により実現されてもよい。
【0063】
続いて、光モジュール１およびフレキシブル基板１６から得られる作用効果について説明する。光モジュール１およびフレキシブル基板１６は、本体１６Ａおよび配線１６ｃを備え、本体１６Ａは光回路素子１２に対向する第１端１６ｓを有する。配線１６ｃは、第１リード部１６ｘを有する。第１リード部１６ｘは、本体１６Ａの第１端１６ｓから第１方向Ｄ１に沿って本体１６Ａの外に突出するとともに光回路素子１２に接続される。フレキシブル基板１６の配線１６ｃの第１リード部１６ｘが光回路素子１２に接続されることにより、温度変化等による位置変化が生じても本体１６Ａおよび第１端１６ｓから突出する第１リード部１６ｘが撓むので、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２への応力の影響を低減できる。したがって、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２間の電気接続のロバスト性を向上することができる。
【0064】
本実施形態において、第１リード部１６ｘの可撓性は、本体１６Ａの可撓性よりも大きい。この場合、温度変化等が生じたときに第１リード部１６ｘをより大きく撓ませることができるので、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２間の電気接続のロバスト性をさらに向上できる。
【0065】
本実施形態において、第１リード部１６ｘは、光回路素子１２上に形成されたバンプ１７を介して光回路素子１２と接続される第１接合部１８を有する。この場合、フレキシブル基板１６の第１リード部１６ｘはバンプ１７を介して光回路素子１２に接続されるので、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２間の電気接続をさらに高信頼化できる。バンプ１７がスタッドバンプである場合、スタッドバンプが弾性を有することにより、バンプ１７でも応力を緩和できるので、さらなるロバスト性の向上に寄与する。
【0066】
本実施形態において、フレキシブル基板１６は、第２方向Ｄ２に沿って第１リード部１６ｘを挟むように配置された補強部１６ｄを有し、この補強部１６ｄは、光回路素子１２に接続されている。例えば、補強部１６ｄは、ベースフィルム１６ｂ、配線１６ｃおよび保護フィルム１６ｆを有する。この場合、光回路素子１２に対するフレキシブル基板１６の接続を補強することができる。
【0067】
本実施形態において、補強部１６ｄは、ダミー配線１６ｈを含んでいる。この場合、ダミー配線１６ｈを含まない場合に比べて補強部１６ｄの強度を向上できる。ダミー配線１６ｈの材料が配線１６ｃの材料と同一である場合、補強部１６ｄにおける線膨張係数と、第１リード部１６ｘにおける線膨張係数との差を低減できる。さらに、補強部１６ｄにおける線膨張係数と、第２リード部１６ｙにおける線膨張係数との差を低減できる。その結果、補強部１６ｄ、第１リード部１６ｘ、および、第２リード部１６ｙの温度変化に伴う第１方向Ｄ１における伸縮差を小さくすることができる。したがって、幅広い温度範囲において、フレキシブル基板１６の第１方向Ｄ１にかかる力（特に引張力）の大部分を補強部１６ｄが負担し、配線１６ｃにかかる力を効果的に低減することができる。これにより、ドライバＩＣ１１と光回路素子１２の電気接続のロバスト性の向上が可能となる。配線１６ｃにかかる力を効果的に低減するため、補強部１６ｄにおけるダミー配線１６ｈの幅は配線１６ｃの幅よりも広いことが望ましい。ダミー配線１６ｈは、本体１６Ａの第１端１６ｓ側の補強部１６ｄから、第２端１６ｔ側の補強部１６ｄまで、連続して形成されていることが望ましい。
【0068】
本実施形態において、補強部１６ｄは保護フィルム１６ｆを有し、保護フィルム１６ｆがドライバＩＣ１１（または光回路素子１２）に対向する。よって、保護フィルム１６ｆを有しない場合と比較して、ダミー配線１６ｈの高さと、配線１６ｃの高さとの差を縮小できる。その結果、第１リード部１６ｘおよび第２リード部１６ｙが変形することによる応力を低減することができるので接続信頼性をさらに向上できる。なお、ベースフィルム１６ｂがドライバＩＣ１１（または光回路素子１２）に対向するようにフレキシブル基板１６が配置されてもよい。この場合、保護フィルム１６ｆを省略してもダミー配線１６ｈの高さと、配線１６ｃの高さとの差を縮小できる。
【0069】
本実施形態において、本体１６Ａは、第１端１６ｓと反対に第２端１６ｔを有し、配線１６ｃは、第２端１６ｔから第１方向Ｄ１に沿って本体１６Ａの外に突出する第２リード部１６ｙを有する。第２リード部１６ｙは、ドライバＩＣ１１に接続されている。この場合、本体１６ＡはドライバＩＣ１１に対向する第２端１６ｔを有し、配線１６ｃは第２リード部１６ｙを有する。第２リード部１６ｙは、本体１６Ａの第２端１６ｔから第１方向Ｄ１に沿って本体１６Ａの外に突出するとともにドライバＩＣ１１に接続される。フレキシブル基板１６の配線１６ｃの第２リード部１６ｙがドライバＩＣ１１に接続されることにより、温度変化等が生じても本体１６Ａおよび第２端１６ｔから突出する第２リード部１６ｙが撓むので、ドライバＩＣ１１および光回路素子１２間の電気接続を高信頼化できる。このように、第２リード部１６ｙからは、前述した第１リード部１６ｘと同様の作用効果が得られる。
【0070】
本実施形態において、第１リード部１６ｘは、光回路素子１２上に形成されたバンプ１７を介して光回路素子１２と接続される第１接合部１８を有し、第２リード部１６ｙは、ドライバＩＣ１１上に形成されたバンプ１７を介してドライバＩＣ１１と接続される第２接合部１９を有する。第１接合部１８および第２接合部１９を通る直線Ｘの第１面２ｆに対する傾きθは、１０°以下である。この場合、フレキシブル基板１６を介したドライバＩＣ１１および光回路素子１２間の電気接続のロバスト性をさらに向上できる。
【0071】
本実施形態において、第１接合部１８は樹脂２１に覆われており、第２接合部１９は樹脂２２に覆われている。樹脂２１および樹脂２２は、スタッドバンプを用いた超音波接合よりも高い接合強度を有する。この場合、第１接合部１８および第２接合部１９をさらに強固にすることができる。第１接合部１８が樹脂２１によって光回路素子１２に機械的に固定されるとともに、第２接合部１９が樹脂２２によってドライバＩＣ１１に機械的に固定される。
【0072】
次に、本開示に係る光モジュールの種々の変形例について説明する。後述する種々の変形例に係る光モジュールの一部の構成は、前述した光モジュール１の一部の構成と同一である。したがって、以下では、光モジュール１の説明と重複する説明を同一の符号を付して適宜省略する。
【0073】
図９は、第１変形例に係る光モジュールのフレキシブル基板２６およびドライバＩＣ１１を拡大して示す平面図である。図１０は、図９のＦ－Ｆ線断面図である。フレキシブル基板２６は、光回路素子１２に対向する第１端１６ｓから第１方向Ｄ１に沿って本体２６Ａの外に突出する第１リード部１６ｘを有する。フレキシブル基板２６は、ドライバＩＣ１１に対向する第２端２６ｔにおいて配線１６ｃは突出していない。すなわち、フレキシブル基板２６は、第２リード部１６ｙを有しない点がフレキシブル基板１６とは異なっている。
【0074】
フレキシブル基板２６の第２端２６ｔは、ベースフィルム２６ｂおよび配線１６ｃによって構成されている。本体２６ＡのドライバＩＣ１１に対向する部分において、保護フィルム１６ｆは除去されている。ドライバＩＣ１１に対向し、かつ保護フィルム１６ｆが除去された本体２６Ａの部分は、ドライバＩＣ１１に接合される接合部２９とされている。接合部２９では、本体２６Ａがバンプ１７を介してドライバＩＣ１１のパッド１１ｆに接続されている。接合部２９は、樹脂によって保護されてもよい。
【0075】
第１変形例に係る光モジュールの製造方法の例について説明する。まず、ドライバＩＣ１１およびフレキシブル基板２６の一体部品を作製する。具体的には、ドライバＩＣ１１をフレキシブル基板２６にフリップチップ実装する。ドライバＩＣ１１のパッド１１ｆとフレキシブル基板２６の配線１６ｃは、バンプ１７を介して超音波接合される。なお、ドライバＩＣ１１とフレキシブル基板２６の実装は、フレキシブル基板２６をフリップしてドライバＩＣ１１に実装してもよい。また、バンプ１７を介したドライバＩＣ１１のパッド１１ｆとフレキシブル基板２６の配線１６ｃの接続方法は、超音波接合ではなく熱圧着であってもよい。
【0076】
次に、ドライバＩＣ１１およびフレキシブル基板１６の一体部品をパッケージ２に搭載し、ドライバＩＣ１１の基板面を放熱ブロック１３に接着固定した後に、フレキシブル基板２６を光回路素子１２に接合する。具体的には、補強部１６ｄを光回路素子１２に固定した後、フレキシブル基板２６の第１リード部１６ｘを光回路素子１２のパッド１２ｃにバンプ１７を介して超音波接合する。以上の工程を経て光モジュールの組み立てが完了する。ドライバＩＣ１１と放熱ブロック１３の接着固定には例えば銀ペーストを使用することができる。
【0077】
以上、第１変形例に係る光モジュールおよびフレキシブル基板２６では、本体２６Ａの第１端１６ｓのみにフライングリード構造が形成されており、第２端２６ｔにはフライングリード構造が形成されていない。すなわち、配線１６ｃは、第２リード部１６ｙを有しておらず、第１リード部１６ｘのみを有する。この場合も光モジュール１と同様の作用効果が得られる。なお、上記とは異なり、本体の第２端のみにフライングリード構造が形成されており、第１端にフライングリード構造が形成されていない光モジュールであってもよい。この場合、配線は、第１リード部１６ｘを有しておらず、第２リード部１６ｙのみを有する。
【0078】
図１１は、第２変形例に係る光モジュールのフレキシブル基板３６およびドライバＩＣ１１を拡大して示す平面図である。図１２は、図１１のＧ－Ｇ線断面図である。フレキシブル基板３６は、第３方向Ｄ３に沿って見たときにドライバＩＣ１１の第１方向Ｄ１の中央よりもパッケージ２寄りの位置にまで延在する本体３６Ａを有する。本体３６Ａのベースフィルム３６ｂは、第３方向Ｄ３に沿って見た場合におけるドライバＩＣ１１の第１方向Ｄ１の中心を通るとともに第２方向Ｄ２に沿って延在する基準線Ａよりもパッケージ２に近い位置にまで延在している。フレキシブル基板３６は、本体３６Ａに接続され第２方向Ｄ２に沿って並ぶ固定部３８を有する。固定部３８は、バンプ３９を介してドライバＩＣ１１の第３面１１ｄに形成されたパッド３７に固定される。フレキシブル基板３６では、フレキシブル基板２６と比較して、ドライバＩＣ１１に対する本体３６Ａの接続箇所の数が多いので、フレキシブル基板３６とドライバＩＣ１１をより安定して接続することができ、ロバスト性の向上が可能となる。
【0079】
図１３は、第３変形例に係る光モジュールのフレキシブル基板４６およびドライバＩＣ１１を拡大して示す平面図である。図１４は、図１３のＨ－Ｈ線断面図である。フレキシブル基板４６は、第３方向Ｄ３に沿って見たときに光回路素子１２からドライバＩＣ１１を超えてパッケージ２の近くまで延在する本体４６Ａを有する。本体４６Ａのベースフィルム４６ｂは、ドライバＩＣ１１の第１方向Ｄ１の全体を覆うように配置されている。フレキシブル基板４６は、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の配線４８を有する。配線４８は、ドライバＩＣ１１のパッド１１ｂおよびパッケージ２の端子５を跨ぐように配置される。フレキシブル基板４６は、第３方向Ｄ３に沿って見た場合における本体４６Ａの四隅のそれぞれから第１方向Ｄ１に沿って突出する補強部１６ｄ、４６ｄを有する。補強部１６ｄは、光回路素子１２に跨がるように形成されており、光回路素子１２に接続されている。補強部４６ｄは、パッケージ２に跨がるように形成されており、パッケージ２に接続されている。
【0080】
配線４８は、バンプ４７を介してドライバＩＣ１１のパッド１１ｂに固定されるとともに、バンプ４９を介してパッケージ２の端子５に固定される。配線４８は、前述した配線１６ｃと同様、フライングリードとされた（ベースフィルム４６ｂおよび保護フィルム１６ｆを有していない）第３リード部４８ｂを有し、第３リード部４８ｂがバンプ４９を介して端子５に接合される。例えば、端子５に対する第３リード部４８ｂの接合は、前述したパッド１２ｃに対する第１リード部１６ｘの接合と同様である。フレキシブル基板４６では、パッケージ２の端子５が配線４８を介してドライバＩＣ１１のパッド１１ｂに電気的に接続されるので、前述したボンディングワイヤ８ｂを不要にできる。したがって、パッケージ２とドライバＩＣ１１との間における高周波接続が可能となる。パッケージ２とドライバＩＣ１１との間における高周波接続を実現するため、本体４６Ａ上の配線４８、および第３リード部４８ｂにおける配線幅および隣接配線との間隔は適宜設計される。配線４８の特性インピーダンスは、ドライバＩＣ１１の入力終端抵抗に略等しいことが望ましく、例えば差動９０Ω以上かつ１１０Ω以下（一例として１００Ω）である。
【0081】
以上、本開示に係る光モジュールおよびフレキシブル基板の実施形態および種々の変形例について説明した。しかしながら、本発明は、前述の実施形態または種々の変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨の範囲内において適宜変更可能である。また、本開示に係る光モジュールおよびフレキシブル基板は、前述の実施形態、および第１変形例から第３変形例のうちの複数の例が組み合われたものであってもよい。例えば、本開示に係る光モジュールおよびフレキシブル基板の各部の構成、形状、大きさ、材料、数および配置態様は、前述した実施形態または変形例に限られず適宜変形可能である。
【0082】
例えば、前述した実施形態では、１層の配線１６ｃを備えるフレキシブル基板１６について説明した。しかしながら、フレキシブル基板は２層以上の配線を備えていてもよい。前述した実施形態では、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の配線１６ｃを挟む位置に２つの補強部１６ｄが設けられるフレキシブル基板１６について説明した。しかしながら、フレキシブル基板における配線および補強部の配置は適宜変形可能である。前述した実施形態では、フレキシブル基板１６が直方体状のパッケージ２、光コネクタ３、および端子４を備える光送信モジュールである光モジュール１に設けられる例について説明した。しかしながら、本開示に係るフレキシブル基板１６は、光送信モジュール以外の光モジュールにも適用可能である。
【符号の説明】
【0083】
１…光モジュール
２…パッケージ
２Ａ…内部空間
２ｂ…第１側壁
２Ｂ…電気配線
２ｃ…第２側壁
２ｆ…第１面
２ｇ…第２面
２ｈ…底壁
２ｊ…第５面
３…光コネクタ
４…端子
５…端子
６…リッド
８ｂ，８ｃ，８ｄ…ボンディングワイヤ
９ｂ，９ｃ…端子
１１…ドライバＩＣ
１１ｂ，１１ｃ…パッド
１１ｄ…第３面
１１ｆ…パッド
１２…光回路素子
１２ｂ，１２ｃ…パッド
１２ｄ…第４面
１３…放熱ブロック
１４…スペーサ
１５…ＴＥＣ
１６…フレキシブル基板
１６Ａ…本体
１６ｂ…ベースフィルム
１６ｃ…配線
１６ｄ…補強部
１６ｆ…保護フィルム
１６ｇ…凹部
１６ｈ…ダミー配線
１６ｓ…第１端
１６ｔ…第２端
１６ｘ…第１リード部
１６ｙ…第２リード部
１７…バンプ
１８…第１接合部
１９…第２接合部
２０…光学部品
２１，２２，２３…樹脂
２６…フレキシブル基板
２６Ａ…本体
２６ｂ…ベースフィルム
２６ｔ…第２端
２９…接合部
３６…フレキシブル基板
３６Ａ…本体
３６ｂ…ベースフィルム
３７…パッド
３８…固定部
３９…バンプ
４６…フレキシブル基板
４６Ａ…本体
４６ｂ…ベースフィルム
４７…バンプ
４８…配線
４８ｂ…第３リード部
４９…バンプ
Ａ…基準線
Ｃ１，Ｃ２…組
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｗ２，Ｗ３…幅
Ｘ…直線
θ…傾き
２…パッケージ
２Ａ…内部空間
２ｂ…第１側壁
２Ｂ…電気配線
２ｃ…第２側壁
２ｆ…第１面
２ｇ…第２面
２ｈ…底壁
２ｊ…第５面
３…光コネクタ
４…端子
５…端子
６…リッド
８ｂ，８ｃ，８ｄ…ボンディングワイヤ
９ｂ，９ｃ…端子
１１…ドライバＩＣ
１１ｂ，１１ｃ…パッド
１１ｄ…第３面
１１ｆ…パッド
１２…光回路素子
１２ｂ，１２ｃ…パッド
１２ｄ…第４面
１３…放熱ブロック
１４…スペーサ
１５…ＴＥＣ
１６…フレキシブル基板
１６Ａ…本体
１６ｂ…ベースフィルム
１６ｃ…配線
１６ｄ…補強部
１６ｆ…保護フィルム
１６ｇ…凹部
１６ｈ…ダミー配線
１６ｓ…第１端
１６ｔ…第２端
１６ｘ…第１リード部
１６ｙ…第２リード部
１７…バンプ
１８…第１接合部
１９…第２接合部
２０…光学部品
２１，２２，２３…樹脂
２６…フレキシブル基板
２６Ａ…本体
２６ｂ…ベースフィルム
２６ｔ…第２端
２９…接合部
３６…フレキシブル基板
３６Ａ…本体
３６ｂ…ベースフィルム
３７…パッド
３８…固定部
３９…バンプ
４６…フレキシブル基板
４６Ａ…本体
４６ｂ…ベースフィルム
４７…バンプ
４８…配線
４８ｂ…第３リード部
４９…バンプ
Ａ…基準線
Ｃ１，Ｃ２…組
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｗ２，Ｗ３…幅
Ｘ…直線
θ…傾き
【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13】
【図14】