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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】P2024095187
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】光モジュール
(51)【国際特許分類】
G02F 1/015 20060101AFI20240703BHJP
H01L 31/02 20060101ALI20240703BHJP
H01L 31/0232 20140101ALI20240703BHJP
H01S 5/0222 20210101ALI20240703BHJP
H01S 5/024 20060101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
G02F1/015 505
H01L31/02 B
H01L31/02 D
H01L31/02 E
H01S5/0222
H01S5/024
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022212288
(22)【出願日】2022-12-28
(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
【テーマコード（参考）】
2K102
5F149
5F173
5F849
【Ｆターム（参考）】
2K102BA03
2K102CA06
2K102CA18
2K102DA04
2K102DD03
2K102EA03
2K102EA07
2K102EA08
2K102EB25
2K102EB28
2K102EB30
5F149AA01
5F149BA03
5F149BA10
5F149BA21
5F149BB01
5F149JA01
5F149JA07
5F149JA10
5F149JA14
5F149KA20
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5F149XB07
5F173MC12
5F173MD04
5F173MD07
5F173MD16
5F173MD58
5F173ME22
5F173ME63
5F173ME86
5F849AA01
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5F849BA21
5F849BB01
5F849JA01
5F849JA07
5F849JA10
5F849JA14
5F849KA20
5F849XB02
5F849XB05
5F849XB07
(57)【要約】
【課題】電気素子と光素子の間の高速の信号伝送を可能とする光モジュールを提供する。
【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面と反対の第２面と、第１面と第２面との間を貫通するビアと、を有するガラス製の基板を備える。光モジュールは、第１面に実装され、電気信号を処理する電気素子と、第２面に実装されるとともにビアを介して電気素子と熱的に接続される熱伝導部材と、第１面に実装され、電気信号と光信号との間の変換を行う光素子とを備える。光モジュールは、第２面に実装されるとともにビアを介して光素子に熱的に接続され、光素子の温度を調整するための温調素子と、電気素子を光素子に電気的に接続し、電気信号を伝送するための伝送線路を構成する電気配線と、第１面に接続され、電気素子および光素子を気密封止する第１リッドと、を備える。
【選択図】図２
【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面と反対の第２面と、第１面と第２面との間を貫通するビアと、を有するガラス製の基板を備える。光モジュールは、第１面に実装され、電気信号を処理する電気素子と、第２面に実装されるとともにビアを介して電気素子と熱的に接続される熱伝導部材と、第１面に実装され、電気信号と光信号との間の変換を行う光素子とを備える。光モジュールは、第２面に実装されるとともにビアを介して光素子に熱的に接続され、光素子の温度を調整するための温調素子と、電気素子を光素子に電気的に接続し、電気信号を伝送するための伝送線路を構成する電気配線と、第１面に接続され、電気素子および光素子を気密封止する第１リッドと、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面と、前記第１面と反対の第２面と、前記第１面と前記第２面との間を貫通するビアと、を有するガラス製の基板と、
前記第１面に実装され、電気信号を処理する電気素子と、
前記第２面に実装されるとともに前記ビアを介して前記電気素子と熱的に接続される熱伝導部材と、
前記第１面に実装され、前記電気信号と光信号との間の変換を行う光素子と、
前記第２面に実装されるとともに前記ビアを介して前記光素子に熱的に接続され、前記光素子の温度を調整するための温調素子と、
前記電気素子を前記光素子に電気的に接続し、前記電気信号を伝送するための伝送線路を構成する電気配線と、
前記第１面に接続され、前記電気素子および前記光素子を気密封止する第１リッドと、
を備える、
光モジュール。
前記第１面に実装され、電気信号を処理する電気素子と、
前記第２面に実装されるとともに前記ビアを介して前記電気素子と熱的に接続される熱伝導部材と、
前記第１面に実装され、前記電気信号と光信号との間の変換を行う光素子と、
前記第２面に実装されるとともに前記ビアを介して前記光素子に熱的に接続され、前記光素子の温度を調整するための温調素子と、
前記電気素子を前記光素子に電気的に接続し、前記電気信号を伝送するための伝送線路を構成する電気配線と、
前記第１面に接続され、前記電気素子および前記光素子を気密封止する第１リッドと、
を備える、
光モジュール。
【請求項2】
前記電気配線は、前記基板の前記第１面に形成されている、
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】
前記電気素子と前記光素子との間に充填された樹脂層をさらに備え、
前記電気配線は、前記樹脂層上に形成された金属膜である、
請求項１に記載の光モジュール。
前記電気配線は、前記樹脂層上に形成された金属膜である、
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項4】
前記基板の前記第１面は、凹部を有し、
前記凹部に充填された樹脂層をさらに備え、
前記電気配線は、前記基板の前記第１面に形成された第１部分と、前記樹脂層上に形成された第２部分と、を有する、
請求項１に記載の光モジュール。
前記凹部に充填された樹脂層をさらに備え、
前記電気配線は、前記基板の前記第１面に形成された第１部分と、前記樹脂層上に形成された第２部分と、を有する、
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項5】
前記第１部分は、前記第１面に形成された第１配線であり、
前記第２部分は、前記樹脂層上に形成された第２配線であり、
前記第１配線と前記第２配線とが互いに直列に接続されている、
請求項４に記載の光モジュール。
前記第２部分は、前記樹脂層上に形成された第２配線であり、
前記第１配線と前記第２配線とが互いに直列に接続されている、
請求項４に記載の光モジュール。
【請求項6】
前記基板の前記第１面は、凹部を有し、
前記電気素子および前記光素子は、前記凹部の中に実装されている、
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。
前記電気素子および前記光素子は、前記凹部の中に実装されている、
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。
【請求項7】
前記凹部は、互いに独立な第１凹部と第２凹部とを含み、
前記電気素子は、前記第１凹部の中に実装され、
前記光素子は、前記第２凹部の中に実装されている、
請求項６に記載の光モジュール。
前記電気素子は、前記第１凹部の中に実装され、
前記光素子は、前記第２凹部の中に実装されている、
請求項６に記載の光モジュール。
【請求項8】
前記基板の前記第１面は、凹部を有し、
前記電気素子は前記凹部の中に実装され、前記光素子は前記凹部の外に実装されている、
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。
前記電気素子は前記凹部の中に実装され、前記光素子は前記凹部の外に実装されている、
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。
【請求項9】
前記基板の前記第１面は、凹部を有し、
前記光素子は前記凹部の中に実装され、前記電気素子は前記凹部の外に実装されている、
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。
前記光素子は前記凹部の中に実装され、前記電気素子は前記凹部の外に実装されている、
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。
【請求項10】
前記ビアは、前記基板の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する、
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。
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。
【請求項11】
前記第２面に実装され、前記第２面と反対に放熱部材を有する第２リッドをさらに備え、
前記第２リッドは、前記熱伝導部材および前記温調素子を気密封止し、
前記熱伝導部材および前記温調素子は、前記放熱部材に熱的に接続されている、
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。
前記第２リッドは、前記熱伝導部材および前記温調素子を気密封止し、
前記熱伝導部材および前記温調素子は、前記放熱部材に熱的に接続されている、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、光モジュールが記載されている。光モジュールは、内部空間を有する筐体と、筐体の内部空間に収容される光部品と、筐体の内部空間を封止する蓋とを備える。筐体は、その開口が蓋で閉塞されることによって気密封止される。光部品は、光源と、光送信回路と、光受信回路と、高速ＬＳＩ（Large-Scale Integration）と、ヒートシンクブロックと、ペルチェ素子とを含む。ヒートシンクブロックは、高速ＬＳＩを冷却する冷却部品である。ペルチェ素子は、光源、光送信回路、および光受信回路を冷却する冷却部品である。ペルチェ素子は、光送信回路および光受信回路と共に筐体の内部において気密封止されている。
【0003】
特許文献２には、光部品が記載されている。光部品は、筐体と、筐体に形成された配線と、筐体の内部に配置された光回路素子と、光回路素子を搭載するマウントと、配線基板と、蓋とを有する。光部品は、外部の配線基板にフリップチップ実装されている。光回路素子は、光導波路で形成された光回路を有する。光回路のうち、光電気変換と電気光変換を担う部分は、ボンディングワイヤ等の接続手段によって配線に接続されている。筐体は、蓋によって密封されるので、筐体の内部への水分等の侵入が防止される。マウントに代えて温度制御素子が配置される場合があり、この場合、温度制御素子は光回路と共に密封される。
【0004】
非特許文献１には、ＢＧＡ（Ball Grid Array）基板と、ＢＧＡ基板に搭載されたチップと、チップに搭載されたＴＥＣ（Thermo Electric Cooler）と、チップおよびＴＥＣを収容する筐体とを備える。チップの上面（回路面）は、ＢＧＡ基板上にフリップチップ実装されている。チップの下面（基板面）は、ＴＥＣを介してＩＨＳ（Integrated Heat Spreader）に接続されている。チップは、ＢＧＡ基板およびＴＥＣによって上下から押さえられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－１７３８７５号公報
【特許文献2】特開２０２０－０８６３８９号公報
【特許文献3】米国特許出願公開第２０２１／０３８９５３２号明細書
【特許文献4】米国特許第６３２０２５７号明細書
【特許文献5】米国特許第６５０２９９９号明細書
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】“A thermoelectric cooler integrated with IHS on a FC-PBGA package”, Chih-Kuang Yu,Chun-Kai Liu, Ming-Ji Dai, Sheng-Liang Kuo, and Chung-Yen Hsu, 2007 26thInternational Conference on Thermoelectrics.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、電気素子および光素子は、その信頼性を向上させるために、より確実に保護することが求められる。例えば、電気素子および光素子は、筐体内に気密封止されている状態において、温度変化による膨張あるいは収縮によって応力の影響を受ける場合がある。よって、気密封止される電気素子および光素子を応力の影響等から保護するとともに電気素子と光素子の間の高速の信号伝送を可能とすることが求められうる。
【0008】
本開示は、電気素子と光素子の間の高速の信号伝送を可能とする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】
【0009】
本開示に係る光モジュールは、第１面と、第１面と反対の第２面と、第１面と第２面との間を貫通するビアと、を有するガラス製の基板を備える。光モジュールは、第１面に実装され、電気信号を処理する電気素子と、第２面に実装されるとともにビアを介して電気素子と熱的に接続される熱伝導部材と、第１面に実装され、電気信号と光信号との間の変換を行う光素子とを備える。光モジュールは、第２面に実装されるとともにビアを介して光素子に熱的に接続され、光素子の温度を調整するための温調素子と、電気素子を光素子に電気的に接続し、電気信号を伝送するための伝送線路を構成する電気配線と、第１面に接続され、電気素子および光素子を気密封止する第１リッドと、を備える。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、電気素子と光素子の間の高速の信号伝送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
［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の実施形態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面と反対の第２面と、第１面と第２面との間を貫通するビアと、を有するガラス製の基板を備える。光モジュールは、第１面に実装され、電気信号を処理する電気素子と、第２面に実装されるとともにビアを介して電気素子と熱的に接続される熱伝導部材と、第１面に実装され、電気信号と光信号との間の変換を行う光素子とを備える。光モジュールは、第２面に実装されるとともにビアを介して光素子に熱的に接続され、光素子の温度を調整するための温調素子と、電気素子を光素子に電気的に接続し、電気信号を伝送するための伝送線路を構成する電気配線と、第１面に接続され、電気素子および光素子を気密封止する第１リッドと、を備える。
最初に、本開示に係る光モジュールの実施形態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面と反対の第２面と、第１面と第２面との間を貫通するビアと、を有するガラス製の基板を備える。光モジュールは、第１面に実装され、電気信号を処理する電気素子と、第２面に実装されるとともにビアを介して電気素子と熱的に接続される熱伝導部材と、第１面に実装され、電気信号と光信号との間の変換を行う光素子とを備える。光モジュールは、第２面に実装されるとともにビアを介して光素子に熱的に接続され、光素子の温度を調整するための温調素子と、電気素子を光素子に電気的に接続し、電気信号を伝送するための伝送線路を構成する電気配線と、第１面に接続され、電気素子および光素子を気密封止する第１リッドと、を備える。
【0013】
この光モジュールは、第１面、第２面およびビアを有するガラス製の基板と、光素子と、電気素子と、熱伝導部材と、温調素子とを備える。電気素子および光素子は、基板の第１面に実装される。光モジュールは、第１面に接続され、電気素子および光素子を気密封止する第１リッドを備える。したがって、基板の第１面に実装された電気素子および光素子が第１リッドによって気密封止されるので、気密封止される電気素子および光素子を保護することができる。基板は、第１面と第２面との間を貫通するビアを有する。ビアを介して、電気素子および熱伝導部材を互いに熱的に接続するとともに、光素子および温調素子を互いに熱的に接続することができる。光モジュールでは、電気素子および光素子は、ガラス製の基板から見て熱伝導部材および温調素子とは反対側に実装される。よって、断熱性が良好なガラス製の基板によって、温度変化による応力の影響から電気素子および光素子を保護することができる。さらに、光モジュールは、気密封止された電気素子および光素子を互いに電気的に接続する電気配線を備える。電気配線は、電気素子と光素子との間で電気信号を伝送するための伝送線路を構成する。したがって、気密封止された空間に位置する伝送線路を介して電気素子と光素子との間において電気信号が伝送されるので、電気素子と光素子の間の高速の信号伝送が可能となる。
【0014】
（２）上記（１）において、電気配線は、基板の前記第１面に形成されていてもよい。この場合、第１面に形成された電気配線は第１リッドによって気密封止されるので、電気配線を保護することができる。
【0015】
（３）上記（１）において、光モジュールは、電気素子と光素子との間に充填された樹脂層をさらに備えてもよく、電気配線は、樹脂層上に形成された金属膜であってもよい。
【0016】
（４）上記（１）において、基板の第１面は、凹部を有してもよい。光モジュールは、凹部に充填された樹脂層をさらに備えてもよく、電気配線は、基板の第１面に形成された第１部分と、樹脂層上に形成された第２部分と、を有してもよい。
【0017】
（５）上記（４）において、第１部分は、第１面に形成された第１配線であってもよく、第２部分は、樹脂層上に形成された第２配線であってもよい。第１配線と第２配線とが互いに直列に接続されていてもよい。
【0018】
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、基板の第１面は、凹部を有してもよく、電気素子および光素子は、凹部の中に実装されていてもよい。この場合、第１面に対する電気素子および光素子の突出量を抑えることができる。
【0019】
（７）上記（６）において、凹部は、互いに独立な第１凹部と第２凹部とを含んでもよい。電気素子は、第１凹部の中に実装され、光素子は、第２凹部の中に実装されていてもよい。
【0020】
（８）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、基板の第１面は、凹部を有してもよい。電気素子は凹部の中に実装され、光素子は凹部の外に実装されていてもよい。
【0021】
（９）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、基板の第１面は、凹部を有してもよい。光素子は凹部の中に実装され、電気素子は凹部の外に実装されていてもよい。
【0022】
（１０）上記（１）から（９）のいずれかにおいて、ビアは、基板の熱伝導率より大きい熱伝導率を有してもよい。この場合、ビアを介して、熱伝導部材と電気素子との間の熱伝達、および温調素子と光素子との間の熱伝達を一層効率よく行うことができる。
【0023】
（１１）上記（１）から（１０）のいずれかにおいて、光モジュールは、第２面に実装され、第２面と反対に放熱部材を有する第２リッドをさらに備えてもよい。第２リッドは、熱伝導部材および温調素子を気密封止してもよく、熱伝導部材および温調素子は、放熱部材に熱的に接続されていてもよい。この場合、第２リッドによって熱伝導部材および温調素子が気密封止されるので、熱伝導部材および温調素子を保護することができる。第２リッドは、放熱部材を有する。したがって、第２リッドの放熱部材を介して熱伝導部材および温調素子の熱を放熱させることができる。
【0024】
［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、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
【0025】
図１は、本実施形態に係る光モジュール１を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。図１および図２に示されるように、光モジュール１は、基板２と、第１リッド３と、第２リッド４と、光素子５と、温調素子６と、電気素子７と、熱伝導部材８とを備える。光モジュール１は、例えば、電気信号を光信号に変換して外部に送信する光送信モジュールである。例えば、光モジュール１は、デジタルコヒーレント光伝送に用いられるコヒーレント光送信モジュールである。
【0026】
基板２は、ガラス製である。例えば、基板２はガラスインターポーザーである。基板２は、第１方向Ｄ１、および第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延在している。基板２は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の双方に交差する第３方向Ｄ３に厚みを有する。一例として、基板２の第１方向Ｄ１の長さＬ１は１２ｍｍであり、基板２の第２方向Ｄ２の長さＷ１（基板２の幅）は７ｍｍである。基板２の第３方向Ｄ３の長さ（基板２の厚さ）Ｔ１は、例えば、０．５ｍｍである。
【0027】
基板２は、例えば、ソーダ石灰ガラス（ソーダライムガラス）、ホウケイ酸ガラス、結晶化ガラス、および、石英ガラスのいずれかによって構成されている。例えば、基板２を構成するガラスの主成分は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である。基板２は、ナトリウム（Ｎａ）およびカルシウム（Ｃａ）の少なくともいずれかを含む組成物であってもよい。基板２の線膨張係数は、例えば、３～５［ｐｐｍ／Ｋ］である。しかしながら、基板２の線膨張係数は、ガラスを構成する材料の組成を調整することにより、１［ｐｐｍ／Ｋ］以下、または１０［ｐｐｍ／Ｋ］程度にすることができる。基板２の線膨張係数は、後述する光素子５の線膨張係数、温調素子６の線膨張係数、電気素子７の線膨張係数、および熱伝導部材８の線膨張係数との差が小さいことが望ましい。この線膨張係数の差が小さいことにより、温度変化による膨張・収縮に起因する応力を低減し、光素子５および電気素子７の信頼性を向上することができる。
【0028】
基板２は、第１面２ｂと、第１面２ｂと反対の第２面２ｃと、第１面２ｂおよび第２面２ｃの間を貫通するビア２ｄとを有する。基板２は、例えば、微細孔（ＴＧＶ：Through Glass Via）であるビア２ｄを有するガラス基板である。ビア２ｄは、スルービアとも称される。ビア２ｄは、例えば、サーマルビアとして機能する。ビア２ｄは、例えば第３方向Ｄ３に沿って延在する円柱状の形状を有する。第３方向Ｄ３に沿って見たとき（基板２の平面視）におけるビア２ｄの直径は、例えば、１００μｍである。ビア２ｄの第３方向Ｄ３に沿った断面において、ビア２ｄとビア２ｄの周囲のガラス（基板２のビア２ｄ以外の部分）との境界線の角度は第１面２ｂに対して垂直とは限らず、第１面２ｂに対して傾斜していてもよい。このように、ビア２ｄは、第１面２ｂに対して第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２に傾斜して延在していてもよい。
【0029】
ビア２ｄの第１面２ｂに垂直な断面での形状は、第１面２ｂから第２面２ｃに向かって細くなっていてもよいし、太くなっていてもよい。また、第１面２ｂから基板２の第３方向Ｄ３の中心に向かって細くなり、その後、当該中心から第２面２ｃに向かって太くなっていてもよい。ビア２ｄの直径は、ビア２ｄの断面形状が円形となる断面における直径の最大値を表すものとする。
【0030】
基板２は、複数のビア２ｄを有する。複数のビア２ｄは、光素子５および温調素子６の間に位置する複数の第１ビア２ｄ１と、電気素子７および熱伝導部材８の間に位置する複数の第２ビア２ｄ２とを含む。複数の第１ビア２ｄ１、および複数の第２ビア２ｄ２のそれぞれは、例えば、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２のそれぞれに沿って並んでいる。例えば、基板２の平面視において、第１ビア２ｄ１および第２ビア２ｄ２のそれぞれは、一定のピッチで２次元に配列されている。第１ビア２ｄ１のピッチ（１つの第１ビア２ｄ１の中心軸から当該第１ビア２ｄ１に隣接する第１ビア２ｄ１の中心軸までの距離）は、例えば、２５０μｍである。第２ビア２ｄ２についても同様である。
【0031】
第１面２ｂは光素子５および電気素子７が実装される面であり、第２面２ｃは温調素子６および熱伝導部材８が実装される面である。第１面２ｂは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の双方に延在している。第２面２ｃは、第１面２ｂとは反対側を向いており、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の双方に延在している。ビア２ｄは、第１面２ｂから第２面２ｃまで第３方向Ｄ３に沿って延在している。ビア２ｄには、例えば、金属が充填されている（フィルドビアとも称される）。
【0032】
具体例として、ビア２ｄには銅（Ｃｕ）が充填されている。ビア２ｄに充填された銅が周囲のガラス部分（基板２のビア２ｄ以外の部分）に密着することにより、第１面２ｂと第２面２ｃとの間で基板２の気密性が確保される。例えば、ビア２ｄが形成された基板２のファインリーク試験によるリーク量は１．０×１０－９［Ｐａ・ｍ３／ｓ］未満である。銅は熱伝導性が良好であるため、ビア２ｄに銅が充填されている場合、ビア２ｄをサーマルビアとして機能させることができる。ビア２ｄは、第１面２ｂと第２面２ｃとの間において、少なくとも電気伝導および熱伝導のいずれか一つを目的として使用される。ビア２ｄは、特に第１面２ｂおよび第２面２ｃの間の熱伝導を目的として使用される場合にサーマルビアと称される。
【0033】
銅（Ｃｕ）の熱伝導率は約４００［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］である。よって、ビア２ｄの面内密度（第３方向Ｄ３に沿って見たときにおける基板２のガラス部分に対する複数のビア２ｄの銅の割合）が１０％となるようにビア２ｄの個々の面積および密度が調整される場合、当該ガラス部分の熱伝導率をほぼゼロと実際より小さく見積もっても、ビア２ｄの部分（後述するサーマルパッドに相当する）の熱伝導率は平均で約４０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］となる。
【0034】
上記では、ビア２ｄが銅によって構成されている例について説明した。しかしながら、ビア２ｄには、半導体が充填されていてもよい。具体例として、ビア２ｄにシリコン（Ｓｉ）が充填されていてもよい。Ｓｉの線膨張係数は約４［ｐｐｍ／Ｋ］、Ｃｕの線膨張係数は約１８［ｐｐｍ／Ｋ］、ガラスの線膨張係数は例えば約３～５［ｐｐｍ／Ｋ］であるため、ビア２ｄをＳｉで充填した場合、ビア２ｄをＣｕで充填した場合に比べてビア２ｄの周囲のガラス部分との線膨張係数差が小さい。このため、例えば温度変化によって生じる応力を低減することができる。応力を低減することにより、ビア２ｄの直径をより大きくすることが可能となる。
【0035】
なお、ビア２ｄは、後述のサーマルパッドとして機能する電極２ｇ，２ｆと同様の形状と同程度の面積を有する単一のビアとして形成されてもよい。当該単一のビアの内部は、Ｓｉで充填されていてもよい。基板２の平面視において当該単一のビアの形状は長方形状であってもよい。Ｓｉの熱伝導率は約１６０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］であり、Ｃｕの熱伝導率よりも小さい。しかしながら、ビアの面積を大きくすることで基板２のガラス部分の面積に対するビアの総面積の割合を大きくし、ビア２ｄの部分の熱伝導率を向上することができる。例えば、ビア２ｄは、基板２の熱伝導率（基板２のビア２ｄ以外のガラス部分の熱伝導率）より大きい熱伝導率を有する。
【0036】
複数のビア２ｄのうち、第１ビア２ｄ１は光素子５および温調素子６に熱的に接続されており、第２ビア２ｄ２は電気素子７および熱伝導部材８に熱的に接続されている。第１ビア２ｄ１は基板２のガラス部分よりも光素子５に生じる熱を温調素子６に効率よく伝導し、第２ビア２ｄ２は基板２のガラス部分よりも電気素子７に生じる熱を熱伝導部材８に効率よく伝導する。
【0037】
第１リッド３は凹部３ｂを有し、凹部３ｂの中に基板２の第１面２ｂに実装された光素子５および電気素子７が収容されている。第１リッド３は、例えば、ガラス製である。この場合、第１リッド３の材料が基板２のガラス部分の材料と同一であるため、熱膨張または熱収縮による光素子５および電気素子７への応力を低減させることができる。しかしながら、第１リッド３は、ガラス以外の材料によって構成されていてもよい。ただし、第１リッド３の材料は、気密性および断熱性を有する材料であることが好ましい。
【0038】
例えば、光素子５は、第１リッド３を介して光モジュール１の外部と光信号Ｌの送受信を行う。光素子５は光信号Ｌと電気信号Ｓとの間の変換を行い、電気素子７は電気信号Ｓを処理する。具体的には、光信号Ｌを送信する場合、電気素子７が電気信号Ｓを増幅して光素子５を駆動するための駆動信号を生成し、光素子５が駆動信号に応じて光信号Ｌを外部に出力する。光信号Ｌを受信する場合、光素子５が外部から受信した光信号Ｌを電流信号に変換し、電気素子７が電流信号を電圧信号に変換するとともに増幅して電気信号Ｓを出力する。光素子５に入出力される光信号Ｌは、例えば、第１リッド３を透過する。第１リッド３は、例えば、光素子５に入出力する光信号Ｌの波長において透過性を有する。光信号Ｌの波長帯域は、一例として、１．２μｍ以上且つ１．７μｍ以下である。第１リッド３の光信号Ｌの透過率は高いことが好ましい。例えば、当該透過率は８０％以上であってもよい。
【0039】
第１リッド３の凹部３ｂは第３方向Ｄ３に窪んでいる。第１リッド３は、凹部３ｂとしてガラス板に空洞（キャビティ）が形成されたものであってもよい。基板２の平面視（第３方向Ｄ３に沿って見た場合）において凹部３ｂを取り囲む接続面３ｃが基板２の第１面２ｂに接続されることによって、第１リッド３の凹部３ｂと基板２の第１面２ｂとによって画成される第１気密空間Ｋ１が形成される。
【0040】
第１気密空間Ｋ１には、第１面２ｂに実装された光素子５および電気素子７が収容されている。第１リッド３の線膨張係数は、基板２の線膨張係数との差が小さいことが望ましい。この線膨張係数の差が小さいことにより、光モジュール１の温度変化に伴い発生する応力を低減することが可能となる。第１リッド３の第１方向Ｄ１の長さＬ２は、基板２の第１方向Ｄ１の長さＬ１よりも小さい。第１リッド３の第２方向Ｄ２の長さは、基板２の第２方向Ｄ２の長さＷ１よりも小さい。
【0041】
例えば、第１リッド３は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の双方に延在する底部３ｄと、底部３ｄから第３方向Ｄ３に延びる側壁部３ｆとを有する。一例として、第１リッド３の第１方向Ｄ１の長さＬ２は１０ｍｍであり、第１リッド３の第２方向Ｄ２の長さは５ｍｍである。第１リッド３の高さ（第３方向Ｄ３の長さ）Ｈ２は、例えば、０．３ｍｍである。例えば、底部３ｄおよび側壁部３ｆは一体とされている。しかしながら、底部３ｄおよび側壁部３ｆは別体であってもよく、空洞を有する底部３ｄに側壁部３ｆが接合されて第１リッド３が構成されてもよい。基板２の平面視において、側壁部３ｆは、凹部３ｂの周囲を取り囲む形状を有する。すなわち、凹部３ｂは、側壁部３ｆの内側に形成される。側壁部３ｆに表面が光学研磨されたガラスを使用することにより、上述した第１リッド３を介した光結合が容易に実現可能となる。この場合、底部３ｄは光信号Ｌについて不透明であってもよい。
【0042】
第１リッド３は、例えば、接着剤（封止剤ともいう）を介して基板２に接合（シール）されている。この接着剤は、例えば、金属によって構成されている。具体例として、当該接着剤は金錫（ＡｕＳｎ）によって構成されている。この場合、第１リッド３は、接続面３ｃに塗布された金錫が加熱溶融されて基板２に接合される。このとき、第１リッド３の接続面３ｃ、および接続面３ｃと接続される基板２の接続部分は、例えば、金属によってメタライズされている。例えば、接続面３ｃ、および基板２の当該接続部分のガラス表面は、金（Ａｕ）によってメタライズされている。金属接合により、高気密な第１気密空間Ｋ１が形成される。例えば、第１気密空間Ｋ１のファインリーク試験によるリーク量は、１．０×１０－９［Ｐａ・ｍ３／ｓ］未満である。これにより、光素子５および電気素子７の信頼性をより高めることが可能である。加熱溶融は、例えばレーザ照射またはヒータ加熱によって行われる。
【0043】
第１リッド３は、加熱用のレーザ光の波長において透過性を有していてもよい。例えば、第１リッド３は、当該レーザ光の波長において８０％以上の透過率を有していてもよい。この場合、基板２の反対側から第１リッド３を透過するようにレーザ光を照射して上記の接着剤を加熱することができる。これにより、高気密な第１気密空間Ｋ１を形成することができる。第１リッド３と基板２の接合には、接着剤として上述の金錫以外にも半田、ガラスフリット、またはエポキシ樹脂が使用されてもよい。また、接着剤を使用せず、例えば、第１リッド３の表面酸化膜（ＳｉＯ２）と基板２の表面酸化膜とが直接接合されてもよい。また、酸化膜および金属が形成された表面同士が直接接合されてもよい（ハイブリッドボンディングとも称される）。接着剤として絶縁体が使用された場合、および、ハイブリッドボンディングで接合が行われる場合、第１気密空間Ｋ１の気密封止を行うとともに、第１気密空間Ｋ１と第１リッド３の外部とを接続する電気配線（フィードスルー）を形成することができる。
【0044】
第２リッド４は基板２の第２面２ｃに接続される。第２リッド４は、基板２の第２面２ｃに実装された温調素子６および熱伝導部材８を収容する。第２リッド４は、第２面２ｃに接続されて温調素子６および熱伝導部材８を気密封止する。第２リッド４は、例えば、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の双方に延在する放熱部材４ｂと、放熱部材４ｂから第３方向Ｄ３に延びる側壁部４ｃとを有する。
【0045】
放熱部材４ｂは、基板２の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する。放熱部材４ｂは板状を呈する。放熱部材４ｂは、例えば、シリコン（Ｓｉ）によって構成されている。側壁部４ｃは、例えば、ガラスによって構成されている。しかしながら、放熱部材４ｂの材料、および側壁部４ｃの材料は、上記の例に限られない。例えば、放熱部材４ｂは金属製であってもよい。また、側壁部４ｃはセラミック製であってもよい。
【0046】
放熱部材４ｂは、温調素子６および熱伝導部材８のそれぞれと光モジュール１の外部との間に位置する熱伝達経路として機能する。例えば、放熱部材４ｂは、接着剤を介して側壁部４ｃに接合されている。例えば、第２リッド４では、シリコン（Ｓｉ）製の放熱部材４ｂとガラス製の側壁部４ｃとが接着剤を介して一体化されている。放熱部材４ｂの線膨張係数は、基板２の線膨張係数との差が小さいことが望ましい。この線膨張係数の差が小さいことにより、光モジュール１の温度変化に伴う応力を低減することができる。
【0047】
例えば、第２リッド４の第１方向Ｄ１の長さＬ３は、基板２の第１方向Ｄ１の長さＬ１よりも小さい。第２リッド４の第２方向Ｄ２の長さＷ３は、基板２の第２方向Ｄ２の長さＷ１よりも小さい。一例として、第２リッド４の第１方向Ｄ１の長さＬ３は第１リッド３の第１方向Ｄ１の長さＬ２と同一であり、第２リッド４の第２方向Ｄ２の長さＷ３は第１リッド３の第２方向Ｄ２の長さと同一である。この場合、第２リッド４の第１方向Ｄ１の長さＬ３は１０ｍｍであり、第２リッド４の第２方向Ｄ２の長さＷ３は５ｍｍである。例えば、第２リッド４の高さ（第３方向Ｄ３の長さ）Ｈ３は、第１リッド３の高さＨ２よりも大きい。一例として、第２リッド４の高さＨ３は１．５ｍｍである。
【0048】
基板２および第２リッド４の間には第２気密空間Ｋ２が形成される。基板２の第２面２ｃと、第２リッド４の側壁部４ｃおよび放熱部材４ｂとが第２気密空間Ｋ２を画成する。例えば、第１リッド３の第１気密空間Ｋ１の容積は、第２リッド４の第２気密空間Ｋ２の容積よりも小さい。例えば、第１気密空間Ｋ１は第２気密空間Ｋ２よりも高気密である。例えば、第１リッド３からのリーク量は、第２リッド４からのリーク量より小さい。
【0049】
第２リッド４は、例えば、接着剤を介して基板２に接合されている。一例として、第１リッド３は金錫（ＡｕＳｎ）を介して基板２に接合され、第２リッド４は樹脂接着剤を介して基板２に接合される。例えば、第２リッド４は紫外線硬化樹脂を介して基板２に接合される。この場合、第２気密空間Ｋ２は、第１気密空間Ｋ１よりも低気密になりうる。しかしながら、第２気密空間Ｋ２の気密度は第１気密空間Ｋ１の気密度より低くてもよい。一例として、第２気密空間Ｋ２のファインリーク試験によるリーク量は、１．０×１０－９［Ｐａ・ｍ３／ｓ］未満であってもよい。この場合、第２気密空間Ｋ２に収容される温調素子６および熱伝導部材８での結露の発生を抑制でき、温調素子６および熱伝導部材８の信頼性を向上できる。
【0050】
第２リッド４と基板２の接合には、接着剤として半田、ガラスフリット、またはエポキシ樹脂が用いられてもよい。また、接着剤を使用せず、例えば側壁部４ｃの接合面の表面酸化膜（ＳｉＯ２）と基板２の第２面２ｃの表面酸化膜とが直接接合されてもよいし、酸化膜および金属が形成された表面同士がハイブリッドボンディングで接合されてもよい。接着剤として絶縁体が用いられた場合、および、ハイブリッドボンディングで接合された場合、第２気密空間Ｋ２を気密封止をするとともに、第２気密空間Ｋ２と第２リッド４の外とを接続する電気配線を形成できる。なお、第２気密空間Ｋ２に水分を吸着する吸湿材、または水分を分解する分解剤が配置されてもよい。第２気密空間Ｋ２において基板２、第２リッド４、温調素子６および熱伝導部材８の表面は、第２気密空間Ｋ２が低気密の場合に結露してもそれぞれの内部に水分が浸透しないように、樹脂等の絶縁膜で保護（被覆）されていてもよい。
【0051】
例えば、光素子５は光変調器である。一例として、光素子５は、ＩＱ光変調器である。光素子５は、例えば、リン化インジウム（ＩｎＰ）によって構成されている。この場合、光素子５の線膨張係数は約４．６［ｐｐｍ／Ｋ］である。一例として、光素子５の第１方向Ｄ１の長さＬ４は４ｍｍであり、光素子５の第２方向Ｄ２の長さは４ｍｍである。光素子５の厚さ（第３方向Ｄ３の長さ）Ｈ４は、例えば、０．１ｍｍである。光素子５は、第１気密空間Ｋ１において基板２に対して回路面（第１面）５ｂが基板２を向くようにフリップチップ実装（あるいはフェイスダウン実装ともいう）される。このフリップチップ実装では、例えば、熱圧着または超音波接合が用いられる。回路面は回路層が形成されている面を示しており、回路面と反対の面は基板面と称される。
【0052】
なお、光素子５は、光変調器以外の光学素子であってもよい。例えば、光素子５は、半導体レーザまたは受光素子であってもよい。一例として、半導体レーザはレーザダイオードによって構成されており、受光素子はフォトダイオードによって構成されている。例えば、光素子５は、基板２に対向する第１面５ｂ（回路面）、および第１面５ｂとは反対側を向く第２面５ｃ（基板面）を有する。回路面は、光導波路、光スプリッタまたは光カプラ等の光回路の構成要素が形成されている面である。回路面にはエピタキシャル層が形成されていてもよいし、アクティブ素子が形成されていてもよい。基板面には、通常は光回路の構成要素は形成されていない。ただし、基板面に電極またはレンズ等のパッシブ素子が形成されていてもよい。
【0053】
例えば、光素子５は第１面５ｂに形成された電極（パッド）を有し、当該電極はバンプ９を介して基板２の第１面２ｂに形成された電極２ｆおよびビア２ｄに電気的および熱的に接続される。例えば、第１面５ｂに形成された電極は、金（Ａｕ）によって構成されたパッドであってもよい。例えば、バンプ９は、半田バンプ、Ａｕスタッドバンプ、またはＣｕピラー上に半田キャップが載せられたマイクロバンプである。基板２と光素子５との間にアンダーフィル樹脂が充填されていてもよい。
【0054】
例えば、光素子５の基板２とは反対側（第２面５ｃ）は気体に囲まれているため熱的にフローティング（周囲との熱の流出入が遮断されている状態）になっている。一方、光素子５は基板２のビア２ｄを介して温調素子６に熱的に接続されている。したがって、光素子５は、第１リッド３からの熱の影響を受けにくく、かつ温調素子６によって効率的に温度制御される。例えば、光素子５と温調素子６との間の熱抵抗は、光素子５と第１リッド３との間の熱抵抗よりも１桁以上低い。基板２に第２リッド４が接合された状態において、放熱部材４ｂは温調素子６から見て第２面２ｃとは反対側に位置する。
【0055】
温調素子６は、放熱部材４ｂと基板２との間に挟まれている。放熱部材４ｂには温調素子６が熱的に接続されている。温調素子６は、例えば、熱電クーラーである。例えば、温調素子６は、複数のペルチェ素子６ｂと、複数のペルチェ素子６ｂを第３方向Ｄ３に挟む第１基板６ｃおよび第２基板６ｄとを有する。第１基板６ｃおよび第２基板６ｄは、例えば、セラミック基板である。第１基板６ｃは放熱部材４ｂに接触する。第２基板６ｄは、基板２の第２面２ｃに形成された電極２ｇを介してビア２ｄに接続される。
【0056】
なお、基板２の第２面２ｃに電極２ｇとは別の電極が形成され、当該電極に例えばワイヤボンディングで温調素子６の電気端子が電気接続されることにより、温調素子６に電力を供給することが可能である。また、基板２の第２面２ｃまたは第１面２ｂに例えばサーミスタが配置され、このサーミスタが温度測定用のモニタとして用いられてもよい。光素子５の回路面は、基板２に固定され、基板２を介して温調素子６に接続されている。これに対し、光素子５の基板面は他の構成要素（固体）に接触していない。よって、回路面および基板面の両方が固定された構成と比較して、温度変化による光素子５に対する応力の影響等を抑えることができる。
【0057】
より具体的には、仮に、光素子５が第２気密空間Ｋ２の中で温調素子６と基板２の間に挟まれる場合（回路面が基板２の第２面２ｃを向くように光素子５が基板２に搭載され、光素子５の基板面に温調素子６が搭載される場合）、温度変化に伴って、第２リッド４、温調素子６、光素子５および基板２がそれぞれの線膨張係数に従って膨張または収縮するため、光素子５に大きな応力が加わる可能性がある。しかしながら、本実施形態では、光素子５の回路面のみが固定されるため、光素子５に加わる熱応力を低減することができる。これにより光素子５の信頼性が向上する。
【0058】
基板２の電極２ｆ，２ｇは、例えば、銅（Ｃｕ）の表面が金（Ａｕ）によってメッキされて形成されている。電極２ｆ，２ｇは金メッキと銅の間に例えばニッケル（Ｎｉ）またはパラジウム（Ｐｄ）がメッキされて形成されていてもよい。電極２ｆ，２ｇは、複数のビア２ｄを覆うパッド（サーマルパッド）であってもよい。すなわち、電極２ｆ，２ｇは、基板２の平面視においてビア２ｄを含むサーマルパッドであってもよい。このサーマルパッドは、例えば、銅によって構成された薄膜である。第１基板６ｃと放熱部材４ｂの間、または第２基板６ｄと電極２ｇの間に熱伝導材（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）が介在していてもよい。この熱伝導材は、例えば、金属ペースト、半田または樹脂によって構成されている。一例として、温調素子６の第１方向Ｄ１の長さＬ５は４ｍｍであり、温調素子６の第２方向Ｄ２の長さは４ｍｍである。例えば、温調素子６の厚さＨ５（第３方向Ｄ３の長さ）は１ｍｍである。
【0059】
電気素子７は、例えば、光素子５を駆動するドライバＩＣである。電気素子７は、フォトダイオードである光素子５における光信号Ｌの出力を電圧変換して増幅するトランスインピーダンスアンプであってもよい。電気素子７は、第１面７ｂに形成された電極を介して入力された電気信号を増幅して駆動信号を生成し、当該駆動信号を光素子５に出力して光素子５を駆動する。また、電気素子７は、上記のドライバ回路、及び上記のトランスインピーダンスアンプの両方を含んでいてもよい。
【0060】
電気素子７は、例えば、ＳｉＧｅ ＢｉＣＭＯＳプロセスによって形成された半導体回路部品である。電気素子７の第１方向Ｄ１の長さＬ６は２ｍｍであり、電気素子７の第２方向Ｄ２の長さは４ｍｍである。電気素子７の第３方向Ｄ３の長さＨ６（厚さ）は０．１ｍｍである。電気素子７は、第１気密空間Ｋ１において基板２に対してフリップチップ実装（フェイスダウン実装）される。フリップチップ実装では、例えば、熱圧着または超音波接合が行われる。
【0061】
電気素子７は、基板２に対向する第１面７ｂ（回路面）、および第１面７ｂとは反対側を向く第２面７ｃ（基板面）を有する。電気素子７は、第１面７ｂが基板２を向くように基板２に実装されている。例えば、電気素子７は第１面７ｂに形成された電極を有し、当該電極はバンプ９を介して基板２の第１面２ｂに形成された電極２ｆおよびビア２ｄに電気的および熱的に接続される。電気素子７の電極は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）によって構成されたパッドである。電気素子７と基板２との間にはアンダーフィル樹脂が充填されていてもよい。
【0062】
例えば、電気素子７の基板２とは反対側（第２面７ｃ）は気体に囲まれているため熱的にフローティングになっている。一方、電気素子７は基板２のビア２ｄを介して熱伝導部材８に熱的に接続されている。したがって、電気素子７から発せられた熱は、第１リッド３に伝わりにくく、ほとんど熱伝導部材８に伝達される。基板２に第２リッド４が接合された状態において、第２リッド４の放熱部材４ｂは熱伝導部材８から見て第２面２ｃとは反対側に位置する。
【0063】
熱伝導部材８は、例えば、放熱ブロックである。熱伝導部材８は、放熱部材４ｂと基板２との間に挟まれている。放熱部材４ｂには熱伝導部材８が熱的に接続されている。熱伝導部材８は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）によって構成されている。熱伝導部材８は、例えば、基板２の電極２ｇに接触する第１面８ｂ、および放熱部材４ｂに接触する第２面８ｃを有する。第１面８ｂと電極２ｆとの間、および第２面８ｃと放熱部材４ｂとの間、の少なくともいずれかに熱伝導材が介在していてもよい。例えば、熱伝導部材８の第１方向Ｄ１の長さＬ７は２ｍｍであり、熱伝導部材８の第２方向Ｄ２の長さは４ｍｍである。熱伝導部材８の第３方向Ｄ３の長さＨ７（厚さ）は１ｍｍである。
【0064】
電気素子７の回路面は、基板２に固定され、基板２を介して熱伝導部材８に接続されている。よって、電気素子７の熱を光モジュール１の外部に逃がすことが可能である。電気素子７の電極は、基板２の電極２ｆに電気的に接続されるとともに、電気素子７および熱伝導部材８が電極２ｆ，２ｇおよびビア２ｄを介して互いに熱的に接続されている。これに対し、電気素子７の基板面は他の構成要素（固体）に接触していない。よって、回路面および基板面の両方が固定された構成と比較して、温度変化による電気素子７に対する応力の影響等を抑えることができる。
【0065】
仮に、電気素子７が第２気密空間Ｋ２の中で熱伝導部材８と基板２の間に挟まれる場合（回路面が基板２の第２面２ｃを向くように電気素子７が基板２に搭載され、電気素子７の基板面に熱伝導部材８が搭載される場合）、温度変化に伴って、第２リッド４、熱伝導部材８、電気素子７および基板２がそれぞれの線膨張係数に従って膨張または収縮するため、電気素子７に大きな応力が加わる可能性がある。しかしながら、本実施形態では、電気素子７の回路面のみが固定されるため、電気素子７に加わる熱応力を低減することができる。これにより電気素子７の信頼性が向上する。
【0066】
光モジュール１は、電気素子７を光素子５に電気的に接続する電気配線１０を備える。電気配線１０は、バンプ９を介して光素子５の第１面５ｂに形成された電極と電気的に接続されるとともに、バンプ９を介して電気素子７の第１面７ｂに形成された電極と電気的に接続される。電気配線１０は、電気素子７と光素子５との間において電気信号を伝送するための伝送線路を構成する。電気配線１０は、例えば、高速信号（高周波信号）を伝送するための信号配線を含む。
【0067】
電気配線１０は、基板２の第１面２ｂに形成されている。電気配線１０によって伝送線路を構成し、伝送線路の特性インピーダンスが適切に設計されることによって光素子５から電気素子７までの距離を離す（例えば１ｍｍ離す）ことが可能となる。この場合、電気配線１０の熱抵抗を大きくして電気素子７から光素子５への熱流入を低減することが可能となる。さらに、電気配線１０によって伝送線路が構成されることにより、ワイヤボンディング接続に比べて電気配線の寄生インダクタンスの影響を低減できる。
【0068】
図３は、光素子５および電気素子７を互いに接続する電気配線１０を示す図である。図２及び図３に示されるように、電気配線１０は、第１方向Ｄ１に沿って延在している。基板２には複数の電気配線１０が形成されており、複数の電気配線１０は第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。複数の電気配線１０は、例えば、第２方向Ｄ２に沿って等間隔に並んでいる。電気配線１０の間隔（ピッチ）は、例えば、１００μｍである。
【0069】
電気配線１０の幅は、例えば、９５μｍである。第２方向Ｄ２に沿って互いに隣接する２本の電気配線１０の間の距離は、例えば、５μｍである。このように、基板２には複数の電気配線１０が高密度に形成されている。よって、光素子５と電気素子７との電気接続を高密度に行うことが可能である。例えば、基板２の比誘電率は、セラミックの比誘電率よりも低い。一例として、基板２の比誘電率は５．５である。この場合、電気配線１０において安定した信号伝送が可能な遮断周波数をセラミックパッケージよりも高くすることが可能となる。よって、光モジュール１では、より高い周波数帯域（例えば１００ＧＨｚ以上）まで使用することが可能である。
【0070】
電気配線１０を伝送する信号は、例えば、差動信号によって構成されている。一例として、電気配線１０を伝送する信号は４ｃｈの差動信号によって構成されている。電気配線１０の数は、例えば、４ｃｈ合計で１６本である。電気配線１０は、例えば、ＧＳＳＧ（グランド・シグナル・シグナル・グランド）線路である。しかしながら、電気配線１０は、ＧＳＧＳＧ（グランド・シグナル・グランド・シグナル・グランド）線路であってもよい。電気配線１０は、例えば、１層のＣｕ配線として設計された差動マイクロストリップ線路またはコプレーナ線路である。１層とすることで前述の電気配線１０の熱抵抗を大きくすることが可能である。差動マイクロストリップ線路またはコプレーナ線路の特性インピーダンスは、例えば、インピーダンス整合のために光変調器（光素子５）の終端抵抗に合わせることが好ましく、例えば、差動インピーダンスは５０～６０Ωである。
【0071】
Ｃｕ配線の厚さは、例えば、３μｍである。銅（Ｃｕ）の熱伝導率が約４００［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］であり、電気配線１０の断面積が２８５μｍ２（幅９５μｍ×厚さ３μｍ）であり、光素子５から電気素子７までの距離が１ｍｍであるとすると、１６本の電気配線１０の合計の熱抵抗は約５５０［Ｋ／Ｗ］である。基板２の光素子５から電気素子７までのガラス部分の熱抵抗は、ガラスの熱伝導率を約１［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］とすると、光素子５および電気素子７の第２方向Ｄ２の長さが４ｍｍ、基板２の厚さが０．５ｍｍ、光素子５から電気素子７までの距離が１ｍｍであるため、約５００［Ｋ／Ｗ］である。このため、光素子５から電気素子７までの並列熱抵抗は約２６０［Ｋ／Ｗ］である。この並列熱抵抗は、発熱体である電気素子７に熱的に接続された基板２のサーマルビア（ビア２ｄ）の熱抵抗（電気素子７の面積４ｍｍ×２ｍｍ、基板２の厚み０．５ｍｍ、ビア２ｄの部分の熱伝導率４０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］から約１．６［Ｋ／Ｗ］）よりも１５０倍以上大きい。したがって、光素子５および電気素子７の間の熱の流出入を効果的に低減することができる。
【0072】
以上、電気配線１０について説明した。しかしながら、電気配線１０の構成は、上記の例に限られず適宜変更可能である。例えば、電気配線１０は、２層のＣｕ配線として設計されたグランデッドコプレーナ線路であってもよい。また、光モジュール１は、光素子５および電気素子７の間に、電気配線１０以外の電源線または制御線（比較的低速度の電気信号）を有していてもよい。さらに、光モジュール１は、ＥＭＩ対策のため、例えば、第１リッド３の外側にシールド（接地電位に接続された金属製の覆い）を備えていてもよい。
【0073】
例えば、光モジュール１は、外部接続用の端子１１を有する。端子１１は、基板２の第１面２ｂに設けられた表面実装用の端子である。表面実装用の端子１１が設けられる基板２の面を実装面ともいう。第１面２ｂに対する端子１１の高さ（第３方向Ｄ３の長さ）Ｈ８は、第１面２ｂに対する第１リッド３の高さＨ２よりも大きい。一例として、端子１１は、球状を呈する半田ボールである。端子１１の直径は、一例として、４００μｍである。端子１１は、例えば、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ合金系の半田である。
【0074】
端子１１は、基板２の第１面２ｂに形成された電気配線２ｈに接続されている。電気配線２ｈの表面はパッシベーション膜により保護されていてもよい。その場合、電気配線２ｈの端子１１と接続される部分には、金属が露出した電極（パッド）が形成されている。当該電極は表面がアンダーバンプメタルでメッキ処理されてもよい。電気配線２ｈは、バンプ９を介して電気素子７の第１面７ｂに形成された電極に電気的に接続されている。光モジュール１は複数の端子１１を有し、複数の端子１１は、例えば、第２方向Ｄ２に沿って並って並んでいる。なお、端子１１は、アレイ状に配列されていてもよい。例えば、複数の端子１１はＢＧＡ（Ball Grid Array）を構成する。
【0075】
端子１１および電気配線２ｈは、例えば、高速信号（高周波信号）である電気信号Ｓを電気素子７に入出力するために使用される。端子１１および電気配線２ｈを伝送する信号は、例えば、差動信号によって構成されている。一例として、端子１１および電気配線２ｈを伝送する信号は４ｃｈの差動信号によって構成されている。電気配線２ｈの数は、例えば、４ｃｈ合計で１６本である。電気配線２ｈは、例えば、ＧＳＳＧ（グランド・シグナル・シグナル・グランド）線路である。しかしながら、電気配線２ｈは、ＧＳＧＳＧ（グランド・シグナル・グランド・シグナル・グランド）線路であってもよい。電気配線２ｈは、例えば、１層のＣｕ配線として設計された差動マイクロストリップ線路またはコプレーナ線路である。差動マイクロストリップ線路またはコプレーナ線路のインピーダンスは、例えば、インピーダンス整合のために電気配線２ｈが接続された電気素子７の終端抵抗に合わせることが好ましく、例えば、差動インピーダンスは１００Ωである。
【0076】
電気配線２ｈの間隔（ピッチ）は、例えば、１００μｍである。電気配線２ｈの幅は、例えば、８０μｍである。第２方向Ｄ２に沿って互いに隣接する２本の電気配線２ｈの間の距離は、例えば、２０μｍである。このように、基板２には複数の電気配線２ｈが高密度に形成されている。よって、電気素子７と光モジュール１の外部との電気接続を高密度に行うことが可能である。例えば、基板２の比誘電率は、セラミックの比誘電率よりも低い。一例として、基板２の比誘電率は５．５である。この場合、電気配線２ｈにおいて安定した信号伝送が可能な遮断周波数をセラミックパッケージよりも高くすることが可能となる。よって、光モジュール１では、より高い周波数帯域（例えば１００ＧＨｚ以上）まで使用することが可能である。
【0077】
高速信号を伝送するため、端子１１はマイクロバンプであってもよい。例えば、端子１１としては、半田で構成されたＣ４（Controlled collapse chip connection）バンプ、または、先端部に半田が形成された銅（Ｃｕ）ピラーを使用することができる。例えば、Ｃ４バンプの直径は１００μｍである。例えば、Ｃｕピラーの直径は４０μｍであり、高さは５０μｍである。端子１１にＣ４バンプまたはＣｕピラーといったマイクロバンプを使用した場合、端子１１にＢＧＡ用の半田ボールを使用した場合に比べてサイズが小さくなるため、寄生容量や寄生インダクタンスも小さくなり、高周波信号の伝送が可能となる。しかしながら、端子１１にマイクロバンプを使用した場合、端子１１の高さＨ８が第１リッド３の高さＨ２よりも小さくなる。したがって、光モジュール１を別基板に実装する際、第１リッド３が対向する位置に凹部または貫通穴を設けてもよい。
【0078】
次に、本実施形態に係る光モジュール１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は、第１面２ｂ、第２面２ｃおよびビア２ｄを有するガラス製の基板２と、光素子５と、電気素子７と、熱伝導部材８と、温調素子６とを備える。電気素子７および光素子５は、基板２の第１面２ｂに実装される。光モジュール１は、第１面２ｂに接続され、電気素子７および光素子５を気密封止する第１リッド３を備える。したがって、基板２の第１面２ｂに実装された電気素子７および光素子５が第１リッド３によって気密封止されるので、電気素子７および光素子５を保護することができる。基板２は、第１面２ｂと第２面２ｃとの間を貫通するビア２ｄを有する。ビア２ｄを介して、電気素子７および熱伝導部材８を互いに熱的に接続するとともに、光素子５および温調素子６を互いに熱的に接続することができる。
【0079】
光モジュール１では、電気素子７および光素子５は、ガラス製の基板２から見て熱伝導部材８および温調素子６とは反対側に実装される。よって、断熱性が良好なガラス製の基板２によって、温度変化による応力の影響から電気素子７および光素子５を保護することができる。さらに、光モジュール１は、気密封止された電気素子７および光素子５を互いに電気的に接続する電気配線１０を備える。電気配線１０は、電気素子７と光素子５との間で電気信号を伝送するための伝送線路を構成する。したがって、気密封止された空間における電気配線１０を介して電気素子７と光素子５との間において電気信号が伝送されるので、電気素子７と光素子５の間の高速の信号伝送が可能となる。
【0080】
前述したように、ビア２ｄは、基板２の熱伝導率より大きい熱伝導率を有してもよい。この場合、ビア２ｄを介して、熱伝導部材８と電気素子７との間の熱伝達、および温調素子６と光素子５との間の熱伝達を一層効率よく行うことができる。
【0081】
前述したように、光モジュール１は、第２面２ｃに実装され、第２面２ｃと反対に放熱部材４ｂを有する第２リッド４をさらに備えてもよい。第２リッド４は、熱伝導部材８および温調素子６を気密封止してもよく、熱伝導部材８および温調素子６は、放熱部材４ｂに熱的に接続されていてもよい。この場合、第２リッド４によって熱伝導部材８および温調素子６が気密封止されるので、熱伝導部材８および温調素子６を保護することができる。第２リッド４は、放熱部材４ｂを有する。したがって、第２リッド４の放熱部材４ｂを介して熱伝導部材８および温調素子６の熱を外部に放熱させることができる。
【0082】
続いて、種々の変形例に係る光モジュールについて説明する。後述する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。よって、以下の説明では、既出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。図４は、第１変形例に係る光モジュール２１を示す断面図である。前述の実施形態では、光素子５が第１面５ｂに形成された電極を有し当該電極が基板２のビア２ｄに熱的に接続されるフェイスダウン実装（フリップチップ実装）について説明した。前述の実施形態では、電気素子７も光素子５と同様フェイスダウン実装（フリップチップ実装）されていた。これに対し、光モジュール２１では、第１面５ｂ（回路面）が基板２２のビア２ｄとは反対側を向くように光素子５が基板２２に実装されるとともに、第１面７ｂ（回路面）が基板２２のビア２ｄとは反対側を向くように電気素子７が基板２２に実装され、光素子５および電気素子７がともにフェイスアップ実装されている。
【0083】
光モジュール２１は、第１面２ｂに凹部２２ｂが形成された基板２２を有する。基板２２は、凹部２２ｂを有する点で前述した基板２とは異なる。基板２２の第１面２ｂは凹部２２ｂを有し、電気素子７および光素子５は、凹部２２ｂの中に実装されている。これにより、第１面２ｂに対する電気素子７および光素子５の第３方向Ｄ３の突出量を抑えることができる。凹部２２ｂの底面と光素子５の第２面５ｃ（基板面）が互いに対向し、かつ凹部２２ｂの底面と電気素子７の第２面７ｃ（基板面）とが互いに対向している。
【0084】
例えば、光素子５の第２面５ｃ、および電気素子７の第２面７ｃのそれぞれは凹部２２ｂの底面に接着剤を介して接着固定されている。当該接着剤は、例えば、銀ペーストである。凹部２２ｂに光素子５および電気素子７が実装されることにより、第１面２ｂに対する第１リッド３の高さを低く抑えることができる。凹部２２ｂは、例えば、切削加工またはエッチングによって第１面２ｂに形成されている。凹部２２ｂは、第１面２ｂにおいて第３方向Ｄ３に窪んでいる。
【0085】
光モジュール２１は、光素子５と電気素子７との間に充填された樹脂層２３を備える。樹脂層２３は、基板２２の凹部２２ｂに充填されている。光モジュール２１は、樹脂層２３において光素子５から基板２２まで延在する樹脂導波路２４を有する。樹脂導波路２４は樹脂によって構成されている。光素子５は、例えば、樹脂導波路２４および基板２２を介して光モジュール１の外部と光信号Ｌの送受信を行う。樹脂導波路２４は光信号Ｌが通るコアとして機能し、樹脂層２３は樹脂導波路２４の周囲に位置するクラッドとして機能する。樹脂導波路２４および樹脂層２３は光モジュール１が使用する波長帯域（光信号Ｌの波長帯域）において透過性を有することが望ましい。例えば、樹脂導波路２４および樹脂層２３は、光信号Ｌの波長帯域において８０％以上の透過率を有してもよい。
【0086】
図５は、図４の樹脂層２３の周辺の構造を拡大した図である。図４および図５に示されるように、光モジュール２１は、基板２２の第１面２ｂに形成された電気配線２５ｂを有する。電気配線２５ｂは、例えば、銅（Ｃｕ）または金（Ａｕ）によって構成されている。電気配線２５ｂが銅（Ｃｕ）によって構成されている場合、電気配線２５ｂの表面が金（Ａｕ）メッキされていてもよい。電気配線２５ｂと基板２２との間には絶縁層が形成されていてもよい。電気配線２５ｂは、絶縁膜（保護膜）に覆われていてもよい。例えば、電気配線２５ｂは、基板２２の端面２２ｃから離隔した位置にパッド２５ｃを有する。上記のように電気配線２５ｂが絶縁膜（保護膜）に覆われている場合、パッド２５ｃの部分において当該絶縁膜は除去されており、当該部分において電気配線２５ｂが露出する。
【0087】
光素子５および電気素子７のそれぞれは、基板２２の反対側を向く回路面を有する。電気素子７の回路面には、例えば、トランジスタ等のアクティブ素子、電気配線、またはパッドが形成されている。例えば、電気素子７の基板面には、電極等のパッシブ素子が形成されている。光素子５が光変調器である場合、光素子５の回路面には、例えば、光導波路、光スプリッタ、光カプラ、電気配線またはパッドが形成されている。光素子５の回路面には、エピタキシャル層が形成されていてもよいし、アクティブ素子が搭載されていてもよい。光素子５の基板面には、例えば、電極またはレンズ等のパッシブ素子が搭載されていてもよい。
【0088】
樹脂層２３は、基板２２の凹部２２ｂに充填された樹脂によって構成されている。光素子５および電気素子７は、樹脂層２３の当該樹脂に埋め込まれている。当該樹脂は、例えば、液体の状態で凹部２２ｂに配置された光素子５および電気素子７を埋めるように凹部２２ｂに充填される。その後、当該樹脂は、露光され、必要に応じて現像される。これにより、樹脂層２３が形成される。
【0089】
樹脂層２３は、例えば、凹部２２ｂの底面に接触する第１樹脂層２３ｂと、第１樹脂層２３ｂの当該底面とは反対側に位置する第２樹脂層２３ｃと、第２樹脂層２３ｃから見て第１樹脂層２３ｂとは反対側に位置する第３樹脂層２３ｄとを含む。第１樹脂層２３ｂを構成する樹脂は、例えば、感光性ポリマーである。第１樹脂層２３ｂは、凹部２２ｂを埋めるために形成される。第１樹脂層２３ｂは、凹部２２ｂにおいて光素子５および電気素子７を埋め込んでいる。第１樹脂層２３ｂの厚さ（第３方向Ｄ３の長さ）は、例えば、凹部２２ｂの深さ（第３方向Ｄ３の長さ）と略同一である。この場合、第１樹脂層２３ｂの表面（凹部２２ｂの底面とは反対側の面）は第１面２ｂと面一になる。しかしながら、第１樹脂層２３ｂの厚さは、凹部２２ｂの深さより厚くてもよいし薄くてもよい。
【0090】
第２樹脂層２３ｃは、複数の電気配線２６が形成される層である。電気配線２６は、例えば、樹脂層２３上に形成された金属膜である。電気配線２６は、例えば、銅（Ｃｕ）によって構成されている。電気配線２６は、例えば、セミアディティブ法等のメッキプロセスによって形成されている。この場合、電気配線２６は、再配線層（ＲＤＬ：Redistribution Layer）とも称される。第２樹脂層２３ｃは、電気配線２６を形成するための下地として機能する。第２樹脂層２３ｃは、電気配線２５ｂのパッド２５ｃ、電気素子７の電極、および光素子５の電極を覆っている。複数の電気配線２６は、電気配線２５ｂのパッド２５ｃと電気素子７の電極とを互いに電気的に接続する電気配線２７と、電気素子７の電極と光素子５の電極とを互いに電気的に接続する電気配線２８とを含む。電気素子７は、例えば、外部から端子１１に入力された電気信号Ｓを電気配線２７を介して受信し、電気信号Ｓに応じて生成した駆動信号を電気配線２８を介して光素子５に出力する。第１方向Ｄ１において、電気素子７は、端子１１と光素子５との間に配置されている。あるいは、電気素子７は、例えば、光信号Ｌに応じて生成された受信信号を光素子５から電気配線２８を介して受信し、当該受信信号に応じて生成した電気信号Ｓを電気配線２７を介して端子１１に出力する。第１方向Ｄ１において、電気素子７は、端子１１と光素子５との間に配置されている。
【0091】
第２樹脂層２３ｃを構成する樹脂は、例えば、感光性ポリマーである。当該樹脂は、液体の状態で第１樹脂層２３ｂに塗布されるか、または、フィルムの状態で第１樹脂層２３ｂにラミネートされる。その後、当該樹脂が露光および現像されることによって第２樹脂層２３ｃが形成される。なお、第２樹脂層２３ｃは、省略されてもよい。この場合、第１樹脂層２３ｂが、第２樹脂層２３ｃと一体化されて電気配線２５ｂのパッド２５ｃ、電気素子７の電極、および光素子５の電極を覆ってもよい。そして、第１樹脂層２３ｂ上に電気配線２６が形成されてもよい。
【0092】
例えば、光モジュール２１は、光素子５の電極、および電気素子７の電極にアクセスするためのビア２５ｄと、電気配線２５ｂにアクセスするためのビア２５ｆとを有する。ビア２５ｄおよびビア２５ｆのそれぞれは、例えば、レーザ光の照射によって形成されたビアホールと、当該ビアホールの中に形成された電気配線とによって構成されている。ビア２５ｄの電気配線は、電気配線２６とは別に形成されてもよいし、電気配線２６とともに（一括して）形成されてもよい。ビア２５ｄは、その内部に導電性材料が充填されたフィルドビアであってもよいし、その内部に導電性材料が充填されないコンフォーマルビアであってもよい。ビア２５ｆについても同様である。
【0093】
第２樹脂層２３ｃ（第２樹脂層２３ｃの第１樹脂層２３ｂとは反対の面）には、電気配線２７および電気配線２８が形成されている。電気配線２８の第１方向Ｄ１の両端部のそれぞれは、ビア２５ｄを介して光素子５および電気素子７のそれぞれに電気的に接続される。したがって、光素子５および電気素子７は、電気配線２８およびビア２５ｄを介して互いに電気的に接続される。例えば、電気配線２８は、前述した電気配線１０と同様、高速信号（高周波信号）を伝送するための信号配線を含む。例えば、電気配線２８は、信号配線としての伝送線路を構成する。光素子５が変調素子の場合、電気配線２８の特性インピーダンスは、インピーダンス整合のために光素子５に形成された高周波配線（伝送線路）、および終端抵抗の抵抗値と略等しいことが好ましい。「略等しい」とは、実用上許容できる範囲内で相互の値が異なっていてもよいことを示している。例えば、電気配線２７は、前述した電気配線２ｈと同様、高速信号（高周波信号）を伝送するための信号配線を含む。例えば、電気配線２７は、信号配線としての伝送線路を構成する。電気配線２７の特性インピーダンスは、インピーダンス整合のために電気配線２７に接続された電気素子７に形成された終端抵抗の抵抗値と略等しいことが好ましい。電気配線２７の特性インピーダンスは、電気配線２８の特性インピーダンスと異なってもよい。
【0094】
第３樹脂層２３ｄは、電気配線２６を覆って電気配線２６を保護している。したがって、電気配線２６は、第２樹脂層２３ｃと第３樹脂層２３ｄとの間に形成されている。第３樹脂層２３ｄを構成する樹脂は、例えば、感光性ポリマーである。当該樹脂は、液体の状態で第２樹脂層２３ｃに塗布されるか、または、フィルムの状態で第２樹脂層２３ｃにラミネートされてもよい。その後、当該樹脂が露光及び現像されることによって第３樹脂層２３ｄが形成される。なお、第３樹脂層２３ｄは省略されてもよい。
【0095】
樹脂導波路２４は、第１樹脂層２３ｂに埋め込まれている。第１樹脂層２３ｂは、光素子５に入出力する光信号Ｌの光導波路におけるクラッドとして機能し、コア層として機能する樹脂導波路２４の内部に光信号Ｌを閉じ込める。樹脂導波路２４および第１樹脂層２３ｂの屈折率は、光信号の波長帯域において例えば１．３～１．７の範囲にある。第１樹脂層２３ｂは、樹脂導波路２４の屈折率よりも小さい屈折率を有する。例えば、第１樹脂層２３ｂを構成する樹脂の線膨張係数は、樹脂導波路２４を構成する樹脂の線膨張係数より小さい。この場合、第１樹脂層２３ｂの熱膨張または熱収縮が、樹脂導波路２４による光素子５と基板２２との光結合に与える影響（例えば光結合効率の低下）を低減できる。
【0096】
第２樹脂層２３ｃは、樹脂導波路２４から離隔している。すなわち、第２樹脂層２３ｃの第１方向Ｄ１の位置は、樹脂導波路２４の第１方向Ｄ１の位置とは異なっている。この場合、第２樹脂層２３ｃの熱膨張または熱収縮が樹脂導波路２４による光素子５と基板２２との光結合に与える影響を低減できる。樹脂導波路２４と光素子５の光結合は、各光導波路の端面同士が対向した状態で行われてもよいし、光導波路同士を光信号Ｌの進行方向に沿って互いに所定距離だけ重ね合わせたエバネッセント結合によって行われてもよい。
【0097】
図６は、第２変形例に係る光モジュール３１を示す断面図である。光モジュール３１は、第１面２ｂに凹部３２ｂが形成された基板３２を有する。基板３２は、凹部３２ｂが第１凹部３２ｃおよび第２凹部３２ｄを含む点が基板２２とは異なる。凹部３２ｂは、互いに独立な第１凹部３２ｃと第２凹部３２ｄとを含む。第１凹部３２ｃは、第１方向Ｄ１において端子１１と第２凹部３２ｄとの間に位置している。電気素子７は、第１凹部３２ｃの中に実装され、光素子５は、第２凹部３２ｄの中に実装されている。
【0098】
光モジュール３１は、凹部３２ｂに充填される樹脂によって構成される樹脂層３３を有する。樹脂層３３は、第１凹部３２ｃに形成された第１樹脂層３３ｂ、第２樹脂層３３ｃおよび第３樹脂層３３ｄと、第２凹部３２ｄに形成された第４樹脂層３３ｆとを含む。例えば、第２樹脂層３３ｃおよび第３樹脂層３３ｄのそれぞれは、前述した第２樹脂層２３ｃおよび第３樹脂層２３ｄのそれぞれと同一である。
【0099】
第１樹脂層３３ｂは、第１凹部３２ｃを埋めるために形成される。前述した第１樹脂層２３ｂは、樹脂導波路２４におけるクラッドとして機能するため、光モジュール１が使用する波長帯域（光信号Ｌの波長帯域）において透過性を有し、樹脂導波路２４の屈折率より小さい屈折率を有する。これに対し、第１樹脂層３３ｂは、樹脂導波路２４と分離されているので樹脂導波路２４の屈折率より小さい屈折率を有していなくてもよいし、透過性を有していなくてもよい。例えば、第１樹脂層３３ｂの透過率は、光信号Ｌの波長において８０％未満であってもよい。例えば、第１樹脂層３３ｂの材料は、第１樹脂層２３ｂの材料とは異なっており屈折率等の制約を有しない。一方、第４樹脂層３３ｆの材料は、第１樹脂層２３ｂと同様に屈折率等の制約を有する。第４樹脂層３３ｆは、光素子５に入出力する光信号Ｌの光導波路におけるクラッドとして機能する。したがって、第４樹脂層３３ｆの材料は、前述した第１樹脂層２３ｂの材料と同一であってもよい。
【0100】
以上、光モジュール３１では、電気素子７が収納される第１凹部３２ｃ、および光素子５が収納される第２凹部３２ｄが互いに別々に形成されている。したがって、樹脂層３３の体積を減らすことができる。光素子５が収納される第２凹部３２ｄに形成された第４樹脂層３３ｆの体積を低減できるので、熱膨張または熱収縮が樹脂導波路２４による光素子５と基板３２との光結合に与える影響をさらに低減できる。また、光素子５と電気素子７との間に埋め込まれる樹脂の量を削減することができる。これにより、温度変化に伴う応力の発生やそれに伴う変形量を低減し、電気配線２８の信頼性を向上することができる。
【0101】
図７は、第３変形例に係る光モジュール４１を示す断面図である。光モジュール４１は、第１面２ｂに凹部２２ｂが形成された基板２２と、凹部２２ｂに形成される樹脂層３３を分離する分離部４２とを有する。例えば、分離部４２は、樹脂によって構成された樹脂止めである。分離部４２の材料は、一例として、エポキシ樹脂である。例えば、分離部４２は、光素子５の基板２と反対側に形成されている。分離部４２は、凹部２２ｂの電気素子７が配置される領域から樹脂導波路２４が配置される領域を分離する。
【0102】
図８は、分離部４２を第３方向Ｄ３に沿って見た（基板２を平面視した）図である。図９は、図８のＢ－Ｂ線断面図である。図７、図８および図９に示されるように、分離部４２は、基板２２の第１面２ｂに接触するとともに第２方向Ｄ２に沿って並ぶ一対の第１部分４２ｂと、光素子５の第１面５ｂに接触するとともに一対の第１部分４２ｂを互いに接続する第２部分４２ｃと、光素子５の第２方向Ｄ２の両側のそれぞれに位置する一対の第３部分４２ｄとを有する。凹部２２ｂは、分離部４２によって、電気素子７が配置される第１領域２２ｄと、樹脂導波路２４が配置される第２領域２２ｆとに分離されている。第１領域２２ｄには第１樹脂層３３ｂ、第２樹脂層３３ｃおよび第３樹脂層３３ｄが形成されており、第２領域２２ｆには第４樹脂層３３ｆが形成されている。分離部４２は、例えば、樹脂が凹部２２ｂに配置された光素子５に塗布され、当該樹脂が加熱硬化されることによって形成される。分離部４２によって、第１樹脂層３３ｂ、第２樹脂層３３ｃおよび第３樹脂層３３ｄの形成と、第４樹脂層３３ｆの形成とを互いに独立して行うことができる。
【0103】
以上、光モジュール４１では、基板２２が１つの凹部２２ｂを有し、凹部２２ｂが分離部４２によって分離されている。分離部４２は光素子５に形成されており、分離部４２の電気素子７とは反対側に位置する第２領域２２ｆに第４樹脂層３３ｆが形成されている。したがって、第４樹脂層３３ｆの体積をより低減できるので、熱膨張または熱収縮が樹脂導波路２４による光素子５と基板２２との光結合に与える影響をより確実に低減できる。さらに、分離部４２が光素子５に固定されていることにより、第１樹脂層３３ｂからの樹脂導波路２４への応力の影響を低減できる。
【0104】
図１０は、第４変形例に係る光モジュール５１を示す断面図である。光モジュール５１は、分離部４２とは異なる態様の分離部５２と、樹脂層３３に形成された複数の電気配線５６とを有する。電気配線５６は、例えば、銀（Ａｇ）によって構成されている。電気配線５６は、インクジェット法によって形成されている。より具体的には、基板２および樹脂層３３（第１樹脂層３３ｂ）に塗布されたナノ銀粒子の層が焼結されて電気配線５６が形成されている。
【0105】
電気配線５６は、第２樹脂層３３ｃによって保護されている。しかしながら、この第２樹脂層３３ｃは省略することも可能である。電気配線５６は、信号配線として特性インピーダンスが設定された伝送線路を含んでいてもよい。複数の電気配線５６は、第１面２ｂに形成された電気配線２５ｂと電気素子７の電極とを互いに電気的に接続する電気配線５７と、電気素子７の電極と光素子５の電極とを互いに電気的に接続する電気配線５８とを含む。電気配線２５ｂと、電気配線５７と、電気配線５８とは、第３方向Ｄ３において互いに段差のない状態で形成することができる。
【0106】
図１１は、分離部５２を第３方向Ｄ３に沿って見た図である。図１０および図１１に示されるように、第３方向Ｄ３に沿って見たときに分離部５２は矩形枠状を呈する。分離部５２は、所定の線幅を有する閉曲線として形成されていてもよい。分離部５２は、凹部２２ｂを跨ぐとともに第２方向Ｄ２に沿って延在する第１延在部５２ｂと、第１面２ｂにおいて第２方向Ｄ２に沿って延在する第２延在部５２ｃと、第１延在部５２ｂの第２方向Ｄ２の端部から第２延在部５２ｃの第２方向Ｄ２の端部まで延在する第３延在部５２ｄおよび第４延在部５２ｆとを有する。
【0107】
凹部２２ｂは、第１延在部５２ｂによって、電気素子７が配置される第１領域２２ｄと、樹脂導波路２４が配置される第２領域２２ｆとに分離されている。第１領域２２ｄには第１樹脂層３３ｂおよび第２樹脂層３３ｃが形成されており、第２領域２２ｆには第４樹脂層３３ｆが形成されている。第３方向Ｄ３に沿って見たときに分離部５２で囲まれた内側の領域に第４樹脂層３３ｆが形成されている。第２延在部５２ｃ、第３延在部５２ｄおよび第４延在部５２ｆは、基板２２の第１面２ｂに形成されており、第２領域２２ｆからの第４樹脂層３３ｆの樹脂の漏れ止めとして機能する。第３方向Ｄ３に沿って見たときにおける分離部５２の線幅および長さは、基板２２および光素子５に対する分離部５２の密着性を考慮して定められる。
【0108】
図１２は、第５変形例に係る光モジュール６１を示す断面図である。光モジュール６１は、光モジュール６１の外部と電気素子７とを互いに電気的に接続する配線チップ６２と、光素子５と電気素子７とを互いに電気的に接続する配線チップ６３とを有する。配線チップ６２は、絶縁性を有する基板と、当該基板上に形成され、基板２２の第１面２ｂに対向する電気配線６２ｂと、を有する。基板は、例えば、ガラスあるいはシリコンによって構成されている。電気配線６２ｂは導電性材料によって構成されている。
【0109】
配線チップ６２の電気配線６２ｂが形成された面は配線チップ６２の回路面であり、当該回路面の反対の面は基板面である。配線チップ６２は、バンプ６４を介して第１面２ｂに形成された電気配線２ｈにフリップチップ搭載されるとともに、バンプ６５を介して電気素子７の電極にフリップチップ搭載される。すなわち、配線チップ６２の回路面が基板２の第１面２ｂと電気素子７の回路面に接続される。配線チップ６２に形成された電気配線６２ｂを介して電気配線２ｈが電気素子７に電気的に接続される。
【0110】
配線チップ６３は、光素子５の第１面５ｂ、および電気素子７の第１面７ｂに対向する電気配線６３ｂを有する。電気配線６３ｂは導電性材料によって構成されている。配線チップ６３は、バンプ６５を介して、光素子５の電極、および電気素子７の電極のそれぞれにフリップチップ搭載される。すなわち、配線チップ６３の回路面が、光素子５の回路面、および電気素子７の回路面のそれぞれに接続される。電気配線６３ｂを介して電気素子７は光素子５に電気的に接続されている。
【0111】
電気配線６２ｂおよび電気配線６３ｂのそれぞれは、例えば、銅（Ｃｕ）によって構成されている。一例として、電気配線６２ｂおよび電気配線６３ｂの銅（Ｃｕ）はメッキプロセスによって形成されてもよい。配線チップ６２および配線チップ６３の表面に絶縁層が形成されていてもよい。この場合、光素子５および電気素子７のそれぞれの回路層との絶縁、および表面保護が可能となる。当該絶縁層は、例えば、ポリマーによって構成されている。電気配線６２ｂと配線チップ６２の基板層との間に絶縁層が形成されていてもよい。当該絶縁層は、例えば、ＳｉＯ２膜である。この場合、配線チップ６２の基板層と電気配線６２ｂとの絶縁が可能となる。同様に、電気配線６３ｂと配線チップ６３の基板層との間に絶縁層が形成されていてもよい。
【0112】
電気配線６２ｂおよび電気配線６３ｂのそれぞれは、信号配線として特性インピーダンスが設定された伝送線路を含んでいてもよい。バンプ６５は、例えば、半田バンプ、Ａｕスタッドバンプ、またはＣｕピラー上に半田キャップが載せられたマイクロバンプであってもよい。この場合、パッドを小さくして電気配線に必要な面積を小さくでき、配線間の間隔を小さくして高密度に複数の電気配線６２ｂ、および複数の電気配線６３ｂを形成できる。
【0113】
配線チップ６２および配線チップ６３のそれぞれは、例えば、超音波法または熱圧着法によって光素子５の電極、および電気素子７の電極のそれぞれに強固に接続されている。例えば、バンプ６４およびバンプ６５のそれぞれはアンダーフィル樹脂６６に覆われている。これにより、バンプ６４およびバンプ６５は保護されているとともに、配線チップ６２および配線チップ６３との接合強度が補強されている。アンダーフィル樹脂６６は省略されてもよい。電気配線６２ｂによって伝送される電気信号の速度が比較的遅い場合には、配線チップ６２に代えてボンディングワイヤが配置されてもよい。電気配線６３ｂについても同様である。
【0114】
図１３は、第６変形例に係る光モジュール７１を示す断面図である。光モジュール７１は、凹部２２ｂとは異なる態様の凹部７２ｂを有する基板７２を備える。基板７２の第１面２ｂは、凹部７２ｂを有し、光素子５は凹部７２ｂの中に実装され、電気素子７は凹部７２ｂの外に実装されている。電気素子７は、その回路層が基板２を向くように実装されている（フリップチップ実装）。光素子５は、凹部７２ｂにおいてフェイスアップ実装されている。
【0115】
光モジュール７１は、光素子５および電気素子７を互いに電気的に接続する配線チップ７３を有する。配線チップ７３は、前述した配線チップ６３等と同様、基板上に形成された電気配線７３ｂを有する。電気素子７の電極には複数のバンプ９が形成されている。複数のバンプ９のうちのいずれかは電気配線２ｈに接続される。また、複数のバンプ９のうちのいずれかは配線チップ７３を介して光素子５の電極に接続される。光素子５の電極は、バンプ６５、および配線チップ７３に形成された電気配線７３ｂを介して電気素子７の電極と電気的に接続される。なお、光モジュール７１は、配線チップ７３に代えて、寄生インダクタンスの影響を低減するよう比較的短い（例えば１００μｍ以下）ボンディングワイヤを有していてもよい。
【0116】
図１４は、第７変形例に係る光モジュール８１を示す断面図である。光モジュール８１において基板７２の第１面２ｂは凹部７２ｂを有し、光モジュール８１は凹部７２ｂに充填された樹脂層３３（第１樹脂層３３ｂおよび第４樹脂層３３ｆ）を備える。光モジュール８１は、光素子５および電気素子７を互いに電気的に接続する電気配線８４と、電気配線８４を被覆する樹脂層８３とを有する。電気配線８４は、基板７２の第１面２ｂに形成された第１部分８４ｃと、第１部分８４ｃの端から樹脂層３３（第１樹脂層３３ｂ）上を通って光素子５の電極に至るまで形成された第２部分８４ｂとを有する。第１部分８４ｃ（第１配線）は、例えば、銅（Ｃｕ）または金（Ａｕ）配線である。第１部分８４ｃ（第１配線）は、例えば、基板７２の第１面２ｂのサーマルパッドと同様に形成されてもよい。第２部分８４ｂ（第２配線）は、例えば、インクジェット配線またはメッキ配線（ＲＤＬ）である。当該第１配線と当該第２配線とが互いに直列に接続されている。当該接続箇所において、第２配線が第１配線に重なるように形成されていてもよい。電気配線８４は、第１部分８４ｃと第２部分８４ｂが同時に（一括で）形成された電気配線であってもよい。
【0117】
図１５は、第８変形例に係る光モジュール９１を示す断面図である。光モジュール９１は、光素子５および電気素子７に加えて、第２電気素子９２を有する。第２電気素子９２は、例えば、基板２２の第２面２ｃにフリップチップ実装されている。第２電気素子９２は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。この場合、第２電気素子９２は、例えば、パラレル信号とシリアル信号の相互変換を行うＳＥＲＤＥＳ機能、エラー訂正機能、イコライザ機能、およびアナログデジタル変換機能を有する。
【0118】
第２電気素子９２は、基板２２に対向する第１面９２ｂと、第１面９２ｂの反対を向く第２面９２ｃとを有する。光モジュール９１は、第２電気素子９２を基板２２に電気的に接続する電極９３を有する。例えば、電極９３は前述したマイクロバンプである。第２電気素子９２は、電極９３を介してパラレル信号（一例として１００ｃｈの８ＧＢｄ変調信号）を基板２２の外部と送受信する。
【0119】
光モジュール９１は、外部接続用の端子９６と、端子９６が固定された第１基板部９８と、第１基板部９８および基板２２の間に介在する第２基板部９７とを有する。光モジュール９１は、第１基板部９８および第２基板部９７を有する多層基板を構成している。例えば、第１基板部９８および第２基板部９７は、それぞれ第３方向Ｄ３に延在するビアを有する絶縁層で構成されており、第１基板部９８と第２基板部９７との間に電気配線を形成することができる。なお、光モジュール９１の基板部の数は適宜変更可能である。すなわち、光モジュール９１は、第１基板部９８および第２基板部９７のいずれかを有しなくてもよいし、第１基板部９８および第２基板部９７の他にさらに別の基板部を有していてもよい。
【0120】
第１基板部９８および第２基板部９７は、例えば、ガラス基板である。光モジュール９１は、基板２２を第３方向Ｄ３に沿って貫通する複数の電気配線９５ｄと、電気配線９５ｄの第２電気素子９２とは反対側の端部において第１方向Ｄ１に沿って延びる電気配線９５ｅと、第２基板部９７を第３方向Ｄ３に沿って貫通する複数の電気配線９５ｆと、電気配線９５ｆの基板２２とは反対側の端部において第１方向Ｄ１に沿って延びる電気配線９５ｇとを有する。電気配線９５ｇは、第１基板部９８と第２基板部９７との間に形成されている。さらに、光モジュール９１は、電気配線９５ｇから第１基板部９８を第３方向Ｄ３に貫通する電気配線９５ｈと、電気配線９５ｈの第２基板部９７とは反対側の端部において第１方向Ｄ１に沿って延びる電気配線９５ｊとを有する。
【0121】
第１基板部９８および第２基板部９７がガラス基板である場合には、上記のように高密度な配線が可能となる。第２電気素子９２は、電極９３、電気配線９５ｄ、電気配線９５ｆ、電気配線９５ｇ、電気配線９５ｈおよび電気配線９５ｊを介して端子９６に電気的に接続されている。端子９６は、球状を呈する半田ボールである。第２電気素子９２は、電極９３から第２リッド４の内部（第２気密空間Ｋ２）にまで第２面２ｃに沿って延びる電気配線９５ｆと、電気配線９５ｆから基板２２を貫通する電気配線９５ｃと、電気配線９５ｃから電気配線２６まで延びる電気配線２５ｂとを介して電気素子７に電気的に接続する。電気配線２５ｂは、第１気密空間Ｋ１に形成されている。電気配線９５ｆおよび電気配線２５ｂのそれぞれは、例えば、Ｃｕ（銅）またはＡｕ（金）によって構成されている。電気配線９５ｃは、例えば、ＴＧＶによって構成されている。電気配線９５ｆ、電気配線９５ｃおよび電気配線２５ｂは、均一な特性インピーダンスを有することが好ましい。具体的には、均一な特性インピーダンスは、インピーダンス整合のため電気配線９５ｃに接続された電気素子７の終端抵抗、および、電気配線９５ｆに接続された第２電気素子９２の終端抵抗に略等しいことが好ましい。
【0122】
第２電気素子９２は、例えば、電気配線９５ａ、電気配線９５ｃおよび電気配線２５ｂを介してシリアル信号（一例として４ｃｈの２００ＧＢｄ変調信号）を電気素子７と送受信する。例えば、第２電気素子９２は、基板２２からの外部から受信したパラレル信号をシリアル信号に変換して電気素子７に送信する。また、第２電気素子９２は、電気素子７から受信したシリアル信号をパラレル信号に変換して基板２２の外部に送信する。第２電気素子９２が光モジュール９１の外部との信号の送受信をシリアル信号よりも遅いパラレル信号で行うことにより、第２電気素子９２と端子９６との間の電気配線を伝達する信号の速度を低く抑えることができる。その結果、半田ボールである端子９６等によるインピーダンス不整合の影響を低減できるので、光モジュール９１の性能向上が容易となる。これにより、端子９６にはマイクロバンプではなく、ＢＧＡ用の半田ボールを使用することが可能となる。
【0123】
図１６は、第９変形例に係る光モジュール１０１を示す断面図である。光モジュール１０１は、第１リッド３の内部（第１気密空間Ｋ１）から第２電気素子９２まで延びる配線の態様が光モジュール９１とは異なっている。光モジュール１０１は、第２リッド４の外部において電気配線９５ａから基板２２を第３方向Ｄ３に貫通する電気配線１０５ｃと、電気配線１０５ｃの電気配線９５ａとは反対の端部から第１気密空間Ｋ１まで延びる電気配線１０５ｂとを有する。電気配線９５ａおよび電気配線１０５ｃは第１リッド３および第２リッド４の外に形成されており、電気配線１０５ｂは第１気密空間Ｋ１から第１気密空間Ｋ１の外部まで延びている。
【0124】
図１７は、第１０変形例に係る光モジュール１１１を示す断面図である。光モジュール１１１は第１リッド１１３を有する。第３方向Ｄ３に沿って見たときにおける第１リッド１１３の面積は、第３方向Ｄ３に沿って見たときにおける第２リッド４の面積よりも広い。第１リッド１１３の第１方向Ｄ１の端部は、第２リッド４の第１方向Ｄ１の端部よりも第２電気素子９２に向かって張り出している。すなわち、第３方向Ｄ３に沿って見たときに、第１リッド１１３の側壁部は、第２リッド４の側壁部４ｃと第２電気素子９２との間に位置する。光モジュール１１１は、第１リッド１１３の内部（第１気密空間Ｋ１）に位置する電気配線１１５ｂと、電気配線１１５ｂから基板２２を第３方向Ｄ３に貫通する電気配線１１５ｃとを有する。
【0125】
図１８は、第１１変形例に係る光モジュール１２１を示す断面図である。光モジュール１２１は基板１２２を有する。基板１２２の第１面２ｂは凹部１２２ｂを有し、電気素子７は凹部１２２ｂの中に実装され、光素子５は凹部１２２ｂの外に実装されている。光素子５は、その回路層が基板１２２を向くように実装されている（フリップチップ実装）。電気素子７は、基板１２２においてフェイスアップ実装されている。
【0126】
光モジュール１２１は、凹部１２２ｂに充填された樹脂層１２３をさらに備える。樹脂層１２３は、第１樹脂層３３ｂと同様の第１樹脂層１２３ｂと、第２樹脂層３３ｃと同様の第２樹脂層１２３ｃとを有する。光モジュール１２１は、光素子５および電気素子７を互いに接続する電気配線１２４、および、基板１２２の電気配線２ｈと電気素子７を互いに接続する電気配線１２５を有する。電気配線１２４は、基板１２２の第１面２ｂに形成された第１部分１２４ｃと、第１部分１２４ｃの端から樹脂層１２３（第１樹脂層１２３ｂ）上を通って電気素子７の電極に至るまで形成された第２部分１２４ｂとを有する。第１部分１２４ｃ（第１配線）は、例えば、銅（Ｃｕ）または金（Ａｕ）配線である。第１部分１２４ｃは、基板１２２の第１面２ｂのサーマルパッドと同様に形成されてもよい。第２部分１２４ｂ（第２配線）は、例えば、インクジェット配線またはメッキ配線（ＲＤＬ）である。当該第１配線と当該第２配線とが互いに直列に接続されている。基板１２２の平面視において第２配線１２４ｂが第１配線１２４ｃに重なるように当該接続箇所が形成されていてもよい。電気配線１２４は、第１部分１２４ｃと第２部分１２４ｂが同時に（一括で）形成された電気配線であってもよい。電気配線１２５は、例えば、電気配線２ｈの端から樹脂層１２３（第１樹脂層１２３ｂ）上を通って電気素子７の電極に至るまで形成されたインクジェット配線またはメッキ配線（ＲＤＬ）である。電気配線２ｈと電気配線１２５とが互いに直列に接続されている。当該接続箇所において、電気配線１２５が電気配線２ｈに重なるように形成されていてもよい。
【0127】
図１９は、第１２変形例に係る光モジュール１３１を示す断面図である。光モジュール１３１は基板１３２を有し、基板１３２の第１面２ｂには凹部１３２ｂが形成されている。光モジュール１３１において、光素子５および電気素子７は、ともにフリップチップ実装されている。光素子５の第１面５ｂはバンプ１３３を介して基板２に接続されており、電気素子７の第１面７ｂはバンプ１３４を介して基板２に接続されている。
【0128】
光モジュール１３１は、光素子５および電気素子７を互いに電気的に接続する電気配線１３６を有する。電気配線１３６の構成は、例えば、前述した電気配線１０の構成と同一である。光モジュール１３１は、凹部１３２ｂにおいてバンプ１３４から第１リッド３の外部にまで延在する電気配線１３５を有する。電気配線１３５は、凹部１３２ｂの底面から凹部１３２ｂの外方に延在している。電気配線１３５における第１リッド３の外部に位置する部分には端子１１が接続されている。例えば、凹部１３２ｂの内面のうち電気配線１３５が形成されている部分は第３方向Ｄ３に対して傾斜している。この場合、反射等による高周波信号の損失を低減できる。
【0129】
図２０は、第１３変形例に係る光モジュール１４１を示す断面図である。なお、図２０では、第２電気素子９２の周辺の構造の図示を簡略化している。光モジュール１４１は、凹部１４２ｂが形成された基板１４２を有する。光モジュール１４１は、電気素子７に電気的に接続されるとともに凹部１４２ｂの底面に沿って延在する電気配線１４３ｂと、電気配線１４３ｂから基板１４２を第３方向Ｄ３に貫通するＴＧＶである電気配線１４３ｃと、電気配線１４３ｃから第２リッド４の外部に延在する電気配線１４３ｄとを有する。電気配線１４３ｄは、第２気密空間Ｋ２から、第２電気素子９２に電気的に接続された電極９３まで延在している。凹部１４２ｂの底面に沿って延びる電気配線１４３ｂから電気配線１４３ｃが延在することにより、電気配線１４３ｃの長さを基板１４２の厚さ（第３方向Ｄ３の長さ）よりも短くできる。その結果、高周波特性がさらに改善される。
【0130】
以上、本開示に係る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は、前述の実施形態、および第１変形例から第１３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更可能である。
【符号の説明】
【0131】
１…光モジュール
２…基板
２ｂ…第１面
２ｃ…第２面
２ｄ…ビア
２ｄ１…第１ビア
２ｄ２…第２ビア
２ｆ…電極
２ｇ…電極
２ｈ…電気配線
３…第１リッド
３ｂ…凹部
３ｃ…接続面
３ｄ…底部
３ｆ…側壁部
４…第２リッド
４ｂ…放熱部材
４ｃ…側壁部
５…光素子
５ｂ…第１面（回路面）
５ｃ…第２面（基板面）
６…温調素子
６ｂ…ペルチェ素子
６ｃ…第１基板
６ｄ…第２基板
７…電気素子
７ｂ…第１面（回路面）
７ｃ…第２面（基板面）
８…熱伝導部材
８ｂ…第１面
８ｃ…第２面
９…バンプ
１０…電気配線
１１…端子
２１…光モジュール
２２…基板
２２ｂ…凹部
２２ｃ…端面
２２ｄ…第１領域
２２ｆ…第２領域
２３…樹脂層
２３ｂ…第１樹脂層
２３ｃ…第２樹脂層
２３ｄ…第３樹脂層
２４…樹脂導波路
２５ｂ…電気配線
２５ｃ…パッド
２５ｄ，２５ｆ…ビア
２６，２７，２８…電気配線
３１…光モジュール
３２…基板
３２ｂ…凹部
３２ｃ…第１凹部
３２ｄ…第２凹部
３３…樹脂層
３３ｂ…第１樹脂層
３３ｃ…第２樹脂層
３３ｄ…第３樹脂層
３３ｆ…第４樹脂層
４１…光モジュール
４２…分離部
４２ｂ…第１部分
４２ｃ…第２部分
４２ｄ…第３部分
５１…光モジュール
５２…分離部
５２ｂ…第１延在部
５２ｃ…第２延在部
５２ｄ…第３延在部
５２ｆ…第４延在部
５６，５７，５８…電気配線
６１…光モジュール
６２…配線チップ
６２ｂ…電気配線
６３…配線チップ
６３ｂ…電気配線
６４，６５…バンプ
６６…アンダーフィル樹脂
７１…光モジュール
７２…基板
７２ｂ…凹部
７３…配線チップ
７３ｂ…電気配線
８１…光モジュール
８３…樹脂層
８４…電気配線
８４ｂ…第２部分
８４ｃ…第１部分
９１…光モジュール
９２…第２電気素子
９２ｂ…第１面
９２ｃ…第２面
９３…電極
９５ａ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅ，９５ｆ，９５ｇ，９５ｈ，９５ｊ…電気配線
９６…端子
９７…第２基板部
９８…第１基板部
１０１…光モジュール
１０５ｂ，１０５ｃ…電気配線
１１１…光モジュール
１１３…第１リッド
１１５ｂ，１１５ｃ…電気配線
１２１…光モジュール
１２２…基板
１２２ｂ…凹部
１２３…樹脂層
１２３ｂ…第１樹脂層
１２３ｃ…第２樹脂層
１２４…電気配線
１２４ｂ…第２部分
１２４ｃ…第１部分
１２５…電気配線
１３１…光モジュール
１３２…基板
１３２ｂ…凹部
１３３，１３４…バンプ
１３５，１３６…電気配線
１４１…光モジュール
１４２…基板
１４２ｂ…凹部
１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄ…電気配線
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｋ１…第１気密空間
Ｋ２…第２気密空間
Ｌ…光信号
Ｓ…電気信号
２…基板
２ｂ…第１面
２ｃ…第２面
２ｄ…ビア
２ｄ１…第１ビア
２ｄ２…第２ビア
２ｆ…電極
２ｇ…電極
２ｈ…電気配線
３…第１リッド
３ｂ…凹部
３ｃ…接続面
３ｄ…底部
３ｆ…側壁部
４…第２リッド
４ｂ…放熱部材
４ｃ…側壁部
５…光素子
５ｂ…第１面（回路面）
５ｃ…第２面（基板面）
６…温調素子
６ｂ…ペルチェ素子
６ｃ…第１基板
６ｄ…第２基板
７…電気素子
７ｂ…第１面（回路面）
７ｃ…第２面（基板面）
８…熱伝導部材
８ｂ…第１面
８ｃ…第２面
９…バンプ
１０…電気配線
１１…端子
２１…光モジュール
２２…基板
２２ｂ…凹部
２２ｃ…端面
２２ｄ…第１領域
２２ｆ…第２領域
２３…樹脂層
２３ｂ…第１樹脂層
２３ｃ…第２樹脂層
２３ｄ…第３樹脂層
２４…樹脂導波路
２５ｂ…電気配線
２５ｃ…パッド
２５ｄ，２５ｆ…ビア
２６，２７，２８…電気配線
３１…光モジュール
３２…基板
３２ｂ…凹部
３２ｃ…第１凹部
３２ｄ…第２凹部
３３…樹脂層
３３ｂ…第１樹脂層
３３ｃ…第２樹脂層
３３ｄ…第３樹脂層
３３ｆ…第４樹脂層
４１…光モジュール
４２…分離部
４２ｂ…第１部分
４２ｃ…第２部分
４２ｄ…第３部分
５１…光モジュール
５２…分離部
５２ｂ…第１延在部
５２ｃ…第２延在部
５２ｄ…第３延在部
５２ｆ…第４延在部
５６，５７，５８…電気配線
６１…光モジュール
６２…配線チップ
６２ｂ…電気配線
６３…配線チップ
６３ｂ…電気配線
６４，６５…バンプ
６６…アンダーフィル樹脂
７１…光モジュール
７２…基板
７２ｂ…凹部
７３…配線チップ
７３ｂ…電気配線
８１…光モジュール
８３…樹脂層
８４…電気配線
８４ｂ…第２部分
８４ｃ…第１部分
９１…光モジュール
９２…第２電気素子
９２ｂ…第１面
９２ｃ…第２面
９３…電極
９５ａ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅ，９５ｆ，９５ｇ，９５ｈ，９５ｊ…電気配線
９６…端子
９７…第２基板部
９８…第１基板部
１０１…光モジュール
１０５ｂ，１０５ｃ…電気配線
１１１…光モジュール
１１３…第１リッド
１１５ｂ，１１５ｃ…電気配線
１２１…光モジュール
１２２…基板
１２２ｂ…凹部
１２３…樹脂層
１２３ｂ…第１樹脂層
１２３ｃ…第２樹脂層
１２４…電気配線
１２４ｂ…第２部分
１２４ｃ…第１部分
１２５…電気配線
１３１…光モジュール
１３２…基板
１３２ｂ…凹部
１３３，１３４…バンプ
１３５，１３６…電気配線
１４１…光モジュール
１４２…基板
１４２ｂ…凹部
１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄ…電気配線
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｋ１…第１気密空間
Ｋ２…第２気密空間
Ｌ…光信号
Ｓ…電気信号
【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】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】