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技術 光伝送装置及び光モジュール

出願人 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社
発明者 杉山昌樹
出願日 2015年9月18日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2015-185449
公開日 2017年3月23日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-058607
状態 特許登録済
技術分野
  • -
主要キーワード Qチャネル 電気インタフェース 光復調 光伝送部材 フォトニック集積回路 スルーホール周囲 インピーダンスミスマッチ 仮位置決め
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

装置製造時作業効率を向上すること。

解決手段

光伝送装置は、前面から外部に露出する複数の端子を有し、前記複数の端子から入力される電気信号を用いた光変調を行う光変調パッケージと、前記複数の端子にそれぞれ接続する複数の電極が並んで配置され電気信号を前記複数の端子へ伝送する電極配置部と、前記電極配置部の両端に配置された電極よりも外側へ突出して前記光変調パッケージの方向へ延伸し、前記光変調パッケージに係止される腕部とを有するフレキシブル基板と、前記光変調パッケージによる光変調によって得られた光信号を伝送する光伝送部材とを有する。

概要

背景

近年、光信号送受信する光モジュールには、例えばレーザーダイオードなどの光源と光源からの光を変調する光変調器とを統合したパッケージが搭載されることがある。パッケージは、例えばPCB(PrintedCircuit Board)などの基板上に配置され、基板上の電極を介して接続されたドライバから入力される電気信号を光信号に変換する。

パッケージと基板上の電極との接続は、例えばパッケージの底面から突出するリードを基板上の電極にはんだ付けすることによって実現される。また、接続部分でのインピーダンスミスマッチを抑制するために、適切に電極のパターン設計がなされたフレキシブル基板FPC:Flexible PrintedCircuits)を介してパッケージと基板が接続されることもある。すなわち、例えばパッケージの側面から突出するリードにFPC上の電極がはんだ付けされ、さらにFPC上の電極と基板上の電極とがはんだ付けされる。

ところで、パッケージに含まれる光変調器の材料としては、ニオブ酸リチウム(LiNbO3(LN))が用いられることが多いが、最近では光変調器の小型化のためにインジウムリンInP)又はシリコンフォトニック集積回路(Si−PIC)などが導入されている。これらの材料を用いることにより、光変調器が小型化されるため、パッケージを小型化することができる。

また、パッケージを小型化するためには、パッケージを基板又はFPCと接続する電気インタフェースのサイズを小さくすることが望ましい。この点、上述したように、パッケージの底面から突出するリードを電気インタフェースとして用いる場合には、リードをパッケージにろう付けするためのパッド間にギャップが設けられるなどの設計上の制約が生じ、複数のリード間ピッチを小さくするには限界がある。また、FPCが用いられる場合にも、パッケージの側面から突出するリードを挿通させるスルーホール周囲ランドが配置されるなどの設計上の制約が生じ、複数のリード間のピッチを小さくするには限界がある。

そこで、リードを用いる代わりにセラミック基板をパッケージの外部へ露出させ、セラミック基板上の端子を電気インタフェースとして用いる構成が検討されている。このような構成によれば、セラミック基板上の端子を例えばFPC上の電極と直接はんだ付けすることが可能なため、比較的容易に各端子間のピッチを小さく調整することができる。結果として、パッケージを小型化し、小型の光モジュールを提供することが可能となる。

概要

装置製造時作業効率を向上すること。光伝送装置は、前面から外部に露出する複数の端子を有し、前記複数の端子から入力される電気信号を用いた光変調を行う光変調パッケージと、前記複数の端子にそれぞれ接続する複数の電極が並んで配置され電気信号を前記複数の端子へ伝送する電極配置部と、前記電極配置部の両端に配置された電極よりも外側へ突出して前記光変調パッケージの方向へ延伸し、前記光変調パッケージに係止される腕部とを有するフレキシブル基板と、前記光変調パッケージによる光変調によって得られた光信号を伝送する光伝送部材とを有する。

目的

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、装置製造時の作業効率を向上することができる光伝送装置及び光モジュールを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

前面から外部に露出する複数の端子を有し、前記複数の端子から入力される電気信号を用いた光変調を行う光変調パッケージと、前記複数の端子にそれぞれ接続する複数の電極が並んで配置され電気信号を前記複数の端子へ伝送する電極配置部と、前記電極配置部の両端に配置された電極よりも外側へ突出して前記光変調パッケージの方向へ延伸し、前記光変調パッケージに係止される腕部とを有するフレキシブル基板と、前記光変調パッケージによる光変調によって得られた光信号を伝送する光伝送部材とを有することを特徴とする光伝送装置

請求項2

前記光変調パッケージは、側面に外方へ向かって張り出す張出部を有し、前記腕部は、前記張出部に係止される凹部を有することを特徴とする請求項1記載の光伝送装置。

請求項3

前記腕部は、一方の面から他方の面へ貫通するスルーホールによって前記光変調パッケージに係止されることを特徴とする請求項1記載の光伝送装置。

請求項4

前記光変調パッケージは、側面に突出するリードを有し、前記腕部は、前記リードを前記スルーホールに挿通させることにより前記光変調パッケージに係止されることを特徴とする請求項3記載の光伝送装置。

請求項5

前記腕部は、前記スルーホールにおいて前記リードにはんだ付けされることを特徴とする請求項4記載の光伝送装置。

請求項6

前記光変調パッケージは、前記複数の端子が露出する前面に突出するリードを有し、前記腕部は、前記リードを前記スルーホールに挿通させることにより前記光変調パッケージに係止されることを特徴とする請求項3記載の光伝送装置。

請求項7

前記光変調パッケージは、複数のチャネルに対応する複数の電気信号を光変調する光変調器と、外部に露出し、接地電圧を有する複数の第1端子と、前記複数の第1端子の間において外部に露出し、前記光変調器によって光変調される複数の電気信号に対応する複数の第2端子とを有することを特徴とする請求項1記載の光伝送装置。

請求項8

光信号を伝送する光伝送部材と、前面から外部に露出する複数の端子を有し、前記光伝送部材によって伝送される光信号を受信して電気信号に変換し、前記電気信号を前記複数の端子から出力する光受信パッケージと、前記複数の端子にそれぞれ接続する複数の電極が並んで配置され電気信号を前記複数の端子から伝送する電極配置部と、前記電極配置部の両端に配置された電極よりも外側へ突出して前記光受信パッケージの方向へ延伸し、前記光受信パッケージに係止される腕部とを有するフレキシブル基板とを有することを特徴とする光伝送装置。

請求項9

前面から外部に露出する複数の端子を有し、前記複数の端子から入力される電気信号を用いた光変調を行う光変調パッケージと、前記複数の端子にそれぞれ接続する複数の電極が並んで配置され電気信号を前記複数の端子へ伝送する電極配置部と、前記電極配置部の両端に配置された電極よりも外側へ突出して前記光変調パッケージの方向へ延伸し、前記光変調パッケージに係止される腕部とを有するフレキシブル基板とを有することを特徴とする光モジュール

技術分野

0001

本発明は、光伝送装置及び光モジュールに関する。

背景技術

0002

近年、光信号送受信する光モジュールには、例えばレーザーダイオードなどの光源と光源からの光を変調する光変調器とを統合したパッケージが搭載されることがある。パッケージは、例えばPCB(PrintedCircuit Board)などの基板上に配置され、基板上の電極を介して接続されたドライバから入力される電気信号を光信号に変換する。

0003

パッケージと基板上の電極との接続は、例えばパッケージの底面から突出するリードを基板上の電極にはんだ付けすることによって実現される。また、接続部分でのインピーダンスミスマッチを抑制するために、適切に電極のパターン設計がなされたフレキシブル基板FPC:Flexible PrintedCircuits)を介してパッケージと基板が接続されることもある。すなわち、例えばパッケージの側面から突出するリードにFPC上の電極がはんだ付けされ、さらにFPC上の電極と基板上の電極とがはんだ付けされる。

0004

ところで、パッケージに含まれる光変調器の材料としては、ニオブ酸リチウム(LiNbO3(LN))が用いられることが多いが、最近では光変調器の小型化のためにインジウムリンInP)又はシリコンフォトニック集積回路(Si−PIC)などが導入されている。これらの材料を用いることにより、光変調器が小型化されるため、パッケージを小型化することができる。

0005

また、パッケージを小型化するためには、パッケージを基板又はFPCと接続する電気インタフェースのサイズを小さくすることが望ましい。この点、上述したように、パッケージの底面から突出するリードを電気インタフェースとして用いる場合には、リードをパッケージにろう付けするためのパッド間にギャップが設けられるなどの設計上の制約が生じ、複数のリード間ピッチを小さくするには限界がある。また、FPCが用いられる場合にも、パッケージの側面から突出するリードを挿通させるスルーホール周囲ランドが配置されるなどの設計上の制約が生じ、複数のリード間のピッチを小さくするには限界がある。

0006

そこで、リードを用いる代わりにセラミック基板をパッケージの外部へ露出させ、セラミック基板上の端子を電気インタフェースとして用いる構成が検討されている。このような構成によれば、セラミック基板上の端子を例えばFPC上の電極と直接はんだ付けすることが可能なため、比較的容易に各端子間のピッチを小さく調整することができる。結果として、パッケージを小型化し、小型の光モジュールを提供することが可能となる。

先行技術

0007

特開2001−230506号公報
特開2012−47823号公報
特開2014−89400号公報
特開2013−153136号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、セラミック基板上の端子とFPC上の電極とをはんだ付けする場合には、製造時の作業効率が悪いという問題がある。具体的には、セラミック基板のパッケージから露出する部分が小さいため、この部分にFPCを固定して端子と電極をはんだ付けするのが困難である。これを解消するために、セラミック基板をパッケージから大きく突出させて露出部分を大きくすることも考えられるが、この場合には、セラミック基板上の端子が長くなる結果、高周波伝搬損失が増加し、伝送される電気信号の周波数帯域劣化してしまう。また、端子が長くなると、はんだ付けされる領域の面積も大きくなり、インピーダンスミスマッチが生じる可能性が高くなる。このため、セラミック基板の露出部分を大きくすることなく、FPCとのはんだ付けを効率良くすることが望ましい。

0009

さらに、パッケージを小型化する場合には、セラミック基板上の端子間のピッチが小さくなるが、端子間のピッチが小さくなれば、各端子とFPC上の電極との位置合わせも困難になる。特に、セラミック基板上の端子とFPC上の電極とを直接はんだ付けする場合には、パッケージから突出するリードをFPCのスルーホールに通すなどのFPCの位置を固定する手段がない。したがって、この点でも、セラミック基板上の端子とFPC上の電極とのはんだ付けには、作業効率の低下が伴う。

0010

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、装置製造時の作業効率を向上することができる光伝送装置及び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

0011

本願が開示する光伝送装置は、1つの態様において、前面から外部に露出する複数の端子を有し、前記複数の端子から入力される電気信号を用いた光変調を行う光変調パッケージと、前記複数の端子にそれぞれ接続する複数の電極が並んで配置され電気信号を前記複数の端子へ伝送する電極配置部と、前記電極配置部の両端に配置された電極よりも外側へ突出して前記光変調パッケージの方向へ延伸し、前記光変調パッケージに係止される腕部とを有するフレキシブル基板と、前記光変調パッケージによる光変調によって得られた光信号を伝送する光伝送部材とを有する。

発明の効果

0012

本願が開示する光伝送装置及び光モジュールの1つの態様によれば、装置製造時の作業効率を向上することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0013

図1は、実施の形態1に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。
図2は、実施の形態1に係る光モジュールの構成を示す側面模式図である。
図3は、実施の形態1に係るFPCの構成を示す図である。
図4は、実施の形態1に係るパッケージの形状を示す斜視図である。
図5は、実施の形態1に係る光モジュールの他の構成を示す平面模式図である。
図6は、実施の形態2に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。
図7は、実施の形態2に係る光モジュールの構成を示す側面模式図である。
図8は、実施の形態2に係るFPCの構成を示す図である。
図9は、実施の形態2に係るパッケージの形状を示す斜視図である。
図10は、FPCの固定方法の具体例を示す図である。
図11は、実施の形態3に係る光モジュールの構成を示す模式図である。
図12は、光伝送装置の構成例を示すブロック図である。

実施例

0014

以下、本願が開示する光伝送装置及び光モジュールの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

0015

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る光モジュール100の構成を示す平面模式図である。また、図2は、実施の形態1に係る光モジュール100の構成を示す側面模式図である。図1、2に示す光モジュール100は、PCB110、パッケージ120、光ファイバ130、FPC140及び電極150を有する。この光モジュール100は、図示しないドライバから出力される電気信号を光信号に変換する。すなわち、ドライバから出力されるIチャネル及びQチャネル差動信号が電極150及びFPC140を介してパッケージ120へ入力され、パッケージ120による光変調によって得られた光信号が光ファイバ130へ出力される。

0016

PCB110は、例えばガラスエポキシ基板などであり、光モジュールを構成する各種の部品を搭載する基板となる部品である。PCB110の表面には、各種の部品を電気的に接続するための電極がプリント可能になっている。

0017

パッケージ120は、電気信号と光信号の相互変換をするための部品を統合したパッケージである。具体的には、パッケージ120は、中継基板121、レーザーダイオード(LD:Laser Diode)122、光変調器チップ123及びセラミック基板124を有する。

0018

中継基板121は、外部に露出するセラミック基板124の信号電極に接続する4本の信号電極を有し、これらの信号電極によって、パッケージ120に入力される電気信号を光変調器チップ123へ中継する。なお、ここではIチャネル及びQチャネルの差動信号がパッケージ120に入力されるため、中継基板121の信号電極の数は4本であるが、中継基板121の信号電極の数はこれに限定されない。

0019

LD122は、光変調に用いられる光を発生させる光源であり、所定の波長及び振幅の光を発生させて光変調器チップ123へ供給する。

0020

光変調器チップ123は、平行な光導波路と信号電極及び接地電極とから構成され、LD122からの光を光導波路によって伝搬しつつ、信号電極に供給される電気信号に基づく光変調を行う。具体的には、光変調器チップ123は、1組のIチャネル及びQチャネルの差動信号を光導波路によって伝搬される光に重畳し、光信号を得る。そして、光変調器チップ123は、光変調によって得られた光信号を光ファイバ130へ出力する。

0021

セラミック基板124は、パッケージ120の内部において中継基板121に接続されるとともに、一部がパッケージ120の外部へ露出する。そして、セラミック基板124のパッケージ120の外部へ露出した部分の上面には、FPC140の電極と接続する複数の端子が設けられている。これらの端子は、セラミック基板124の電極の一部であり、セラミック基板124の電極は、パッケージ120の内部において、例えばワイヤボンディングにより中継基板121の電極と接続される。なお、中継基板121とセラミック基板124は、必ずしも別体として設けられる必要はなく、一体化していても良い。すなわち、例えばセラミック基板124がFPC140と光変調器チップ123を接続して信号を中継しても良い。

0022

光ファイバ130は、光変調器チップ123から出力される光信号を例えば他の光伝送装置などへ伝送する。

0023

FPC140は、可撓性を有するフレキシブル基板であり、図示しないドライバから出力される電気信号をパッケージ120へ供給する。すなわち、FPC140は、複数の信号電極及び複数の接地電極を有し、信号電極によって電気信号をパッケージ120へ伝送する。ここでは、Iチャネル及びQチャネルの差動信号がパッケージ120へ伝送されるため、FPC140は、幅方向の両端と中央に接地電極を有し、それぞれの接地電極の間に2本ずつの信号電極を有する。これらの信号電極及び接地電極は、一端において電極150とそれぞれはんだ付けされ、他端においてパッケージ120のセラミック基板124の端子とそれぞれはんだ付けされる。

0024

また、FPC140は、上記の信号電極及び接地電極が配置される電極配置部からFPC140の幅方向の外側へ突出し、パッケージ120の方向へ延びる腕部を有する。すなわち、腕部は、FPC140の幅方向の両端にある接地電極よりも外側へ突出し、各電極がセラミック基板124の端子とはんだ付けされる位置よりもパッケージ120側へ延伸している。そして、FPC140は、腕部によってパッケージ120の両側面を挟むことにより、パッケージ120に対して仮位置決めされるとともに、パッケージ120に対して仮固定され、はんだ付けの作業効率を向上する。FPC140の形状については、後に詳述する。

0025

電極150は、PCB110にプリントされた導体パターンであり、図示しないドライバから出力される電気信号をFPC140へ伝送する。各電極150は、FPC140に配置された電極とはんだ付けされる。ここでは、FPC140の幅方向の両端と中央に配置された接地電極に接地電圧の接地電極150がはんだ付けされ、FPC140の接地電極間の信号電極に電気信号を伝送する信号電極150がはんだ付けされる。

0026

次いで、FPC140の構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、実施の形態1に係るFPC140の構成を示す図である。

0027

図3に示すように、FPC140は、電極配置部141と腕部142を有する。また、電極配置部141と腕部142の境界付近には、凹部143が形成されている。電極配置部141には、FPC140の幅方向に並ぶ複数の電極が配置される。上述したように、幅方向の両端と中央の電極は接地電極であり、それぞれの接地電極間の2本ずつの電極は信号電極である。すなわち、図3の左から1番目、4番目、7番目の電極が接地電極であり、図3の左から2番目、3番目、5番目、6番目の電極が信号電極である。そして、例えば図3の左から1〜4番目の電極がIチャネルの信号に対応し、図3の左から4〜7番目の電極がQチャネルの信号に対応する。したがって、中央の電極は、Iチャネル及びQチャネル双方に関する接地電極として機能する。各電極の図3中上側の一端は、セラミック基板124の端子にはんだ付けされる。一方、各電極の図3中下側の一端は、PCB110上の電極150にはんだ付けされる。

0028

腕部142は、電極配置部141の幅方向の両端において外側へ突出するとともに、電極配置部141のセラミック基板124に接続する端部よりもパッケージ120側へ延伸する。すなわち、この一対の腕部142の間の間隔は、パッケージ120の幅にほぼ等しくなっている。このため、一対の腕部142がパッケージ120を挟むことにより、FPC140の幅方向の仮位置決めをすることができる。また、腕部142がパッケージ120側へ延伸するため、FPC140の重心がパッケージ120に近づく。この結果、電極配置部141の端部を、セラミック基板124の露出部分の上面に接触させた状態に維持することが容易になり、はんだ付けの作業効率を向上することができる。

0029

凹部143は、一対の腕部142の根元付近の互いに向かい合う位置に形成されている。凹部143がパッケージ120の側面に形成された張出部に係止されることにより、FPC140の長さ方向の仮位置決めをすることができる。

0030

ここで、パッケージ120の形状について、図4を参照しながら説明する。図4は、実施の形態1に係るパッケージ120の形状を示す斜視図である。図4に示すように、パッケージ120は、両側面の上方に切欠部120aを有し、FPC140と接続する前方には張出部120bを有する。すなわち、パッケージ120は、FPC140と接続する前方に張出部120bを残しつつ、両側面の上方を切り欠いて形成された切欠部120aを有する形状となっている。

0031

パッケージ120が図4に示す形状となっているため、FPC140の腕部142に形成された凹部143を張出部120bに係止させることができ、電極配置部141の端部を、セラミック基板124の露出部分の上面に接触させた状態に維持することがさらに容易になる。また、FPC140の長さ方向の仮位置決めをすることができる。結果として、電極配置部141に配置された各電極とセラミック基板124の端子とのはんだ付けの作業効率を向上することができる。

0032

以上のように、本実施の形態によれば、FPCの電極配置部の幅方向の外側に突出するとともにパッケージ側へ延伸する腕部を設け、FPCが腕部によってパッケージを挟むことにより、FPCの仮位置決め及び仮固定が実現される。このため、パッケージから外部へ露出するセラミック基板の上面にFPCの電極配置部の端部を接触させた状態で維持することが容易になり、セラミック基板の上面の端子とFPCの電極とのはんだ付けの作業効率を向上することができる。

0033

なお、上記実施の形態1においては、1組のIチャネル及びQチャネルの差動信号が光変調器チップ123によって光変調されるものとしたが、差動信号の代わりにシングルエンド信号が光変調されるようにすることも可能である。この場合には、Iチャネル及びQチャネルそれぞれに関する信号電極が1本ずつとなる。すなわち、例えばFPC140の電極配置部141は、幅方向の両端と中央に接地電極を有し、それぞれの接地電極の間に1本ずつの信号電極を有する。

0034

また、光変調器チップは、例えば偏波多重をする他の光変調器チップであっても良い。図5は、他の光変調器チップを有する光モジュール200の構成を示す平面模式図である。なお、図5において、図1と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図5に示す光モジュール200は、図1に示す光モジュール100の光変調器チップ123を光変調器チップ201に代えた構成を採る。

0035

光変調器チップ201は、2組のIチャネル及びQチャネルの差動信号を、1組ずつ光の異なる偏波面に重畳し、光信号を得る。具体的には、光変調器チップ201は、各組のIチャネル及びQチャネルの差動信号をそれぞれ光導波路によって伝搬される光の偏波面に重畳し、偏波回転部202において、一方の光の偏波面を回転させる。これにより、各組の差動信号が重畳された2つの異なる偏波が得られる。そして、偏波結合部203において、これらの2つの偏波を結合することにより、異なる偏波面に信号が重畳された光信号が得られる。

0036

このように光変調器チップ201が偏波多重を用いた光変調を実行する場合には、FPC140からパッケージ120へ入力される信号の数が増加するため、FPC140の電極及びセラミック基板上の端子の数も増加する。このような場合でも、FPC140に腕部を形成することにより、FPC140の電極とセラミック基板上の端子とのはんだ付けの作業効率を向上することができる。また、FPC140の腕部によって、FPC140の仮位置決めが容易になり、FPC140の電極とセラミック基板上の端子との位置合わせを正確にすることができる。結果として、セラミック基板上の端子間のピッチを小さくすることができ、パッケージ120及び光モジュール200の小型化が可能となる。

0037

また、光変調器チップ123、201の代わりに、光変調と光復調の双方が可能な光変復調チップをパッケージ120に収容することも可能である。この場合には、パッケージ120へ入力される電気信号のみではなく、パッケージ120から出力される電気信号に対応するインタフェースが設けられるため、FPC140の電極及びセラミック基板上の端子の数がさらに増加する。このような場合でも、FPC140に腕部を形成することにより、FPC140の電極とセラミック基板上の端子とのはんだ付けの作業効率を向上することができる。

0038

(実施の形態2)
実施の形態2の特徴は、FPCの腕部にスルーホールを設け、パッケージの側面にあるリードをスルーホールに通すことにより、FPCを仮固定する点である。

0039

図6は、実施の形態2に係る光モジュール300の構成を示す平面模式図である。また、図7は、実施の形態2に係る光モジュール300の構成を示す側面模式図である。図6、7において、図1、2と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図6、7に示す光モジュール300は、図1、2に示す光モジュール100のFPC140に代えてFPC310を有する。また、図7に示すように、光モジュール300のパッケージ120には、リード320が形成される。

0040

FPC310は、可撓性を有するフレキシブル基板であり、図示しないドライバから出力される電気信号をパッケージ120へ供給する。すなわち、FPC310は、複数の信号電極及び複数の接地電極を有し、信号電極によって電気信号をパッケージ120へ伝送する。ここでは、Iチャネル及びQチャネルの差動信号がパッケージ120へ伝送されるため、FPC310は、幅方向の両端と中央に接地電極を有し、それぞれの接地電極の間に2本ずつの信号電極を有する。これらの信号電極及び接地電極は、一端において電極150とそれぞれはんだ付けされ、他端においてパッケージ120のセラミック基板124の端子とそれぞれはんだ付けされる。

0041

また、FPC310は、上記の信号電極及び接地電極が配置される電極配置部からFPC310の幅方向の外側へ突出し、パッケージ120の方向へ延びる腕部を有する。すなわち、腕部は、FPC310の幅方向の両端にある接地電極よりも外側へ突出し、各電極がセラミック基板124の端子とはんだ付けされる位置よりもパッケージ120側へ延伸している。そして、FPC310の腕部の先端には、スルーホールが形成されている。FPC310は、腕部によってパッケージ120の両側面を挟むとともに、パッケージ120から突出するリード320をスルーホールに挿通させる。これにより、FPC310は、パッケージ120に対して仮位置決めされるとともに、パッケージ120に対して仮固定され、はんだ付けの作業効率を向上する。

0042

図8は、FPC310の構成を示す図である。図8において、図3と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

0043

図8に示すように、FPC310は、電極配置部141と腕部142を有し、腕部142の先端にはスルーホール311が形成されている。スルーホール311は、腕部142を貫通する貫通孔内壁を導体パターンで被覆して形成される。そして、スルーホール311の周囲には、導体パターンをプリントしたランドが形成されている。このように、スルーホール311及びランドに導体パターンが付加されるため、腕部142の重量が増加し、FPC310の重心がパッケージ120に近づく。この結果、電極配置部141の端部を、セラミック基板124の露出部分の上面に接触させた状態に維持することが容易になり、はんだ付けの作業効率を向上することができる。

0044

また、スルーホール311は、パッケージ120の側面に形成されたリードに係止されることにより、FPC310の仮固定及び仮位置決めをすることができる。ここで、パッケージ120の形状について、図9を参照しながら説明する。図9は、実施の形態2に係るパッケージ120の形状を示す斜視図である。図9において、図4と同じ部分には同じ符号を付す。

0045

図9に示すように、パッケージ120は、両側面の上方に切欠部120a及び張出部120bを有するとともに、切欠部120aの底面120cから突出するリード320を有する。電極配置部141の電極とセラミック基板124の端子とをはんだ付けする際には、パッケージ120のリード320をFPC310のスルーホール311に挿通させる。また、パッケージ120の張出部120bにFPC310の凹部143を係止させる。これにより、電極配置部141の端部を、セラミック基板124の露出部分の上面に接触させた状態に維持することがさらに容易になるとともに、FPC310の仮位置決めをすることができる。結果として、電極配置部141に配置された各電極とセラミック基板124の端子とのはんだ付けの作業効率を向上することができる。

0046

以上のように、本実施の形態によれば、FPCの電極配置部の幅方向の外側に突出するとともにパッケージ側へ延伸する腕部を設け、腕部にスルーホールを形成する。これにより、パッケージの側面に突出するリードにFPCのスルーホールを係止することで、FPCの仮位置決め及び仮固定が実現される。このため、パッケージから外部へ露出するセラミック基板の上面にFPCの電極配置部の端部を接触させた状態で維持することが容易になり、セラミック基板の上面の端子とFPCの電極とのはんだ付けの作業効率を向上することができる。

0047

なお、上記実施の形態2においては、リード320をスルーホール311に挿通させるとともに、リード320とスルーホール311とをはんだ付けにより固定しても良い。こうすることにより、パッケージ120とFPC310の位置関係を確実に固定することができる。

0048

また、パッケージ120にリード320を形成することなくFPC310を固定することも可能である。すなわち、例えば図10に示すように、FPC310の電極とセラミック基板124の端子とをはんだ付けする作業時に、治具350をパッケージ120に取り付け、治具350によってFPC310の腕部142を固定しても良い。このように治具350を用いることにより、パッケージ120にリード320を形成する必要がなくなり、パッケージ120の成形簡易にすることができる。

0049

(実施の形態3)
実施の形態3の特徴は、パッケージの前面側方にFPCの腕部を仮固定する点である。

0050

図11は、実施の形態3に係る光モジュール400の構成を示す模式図である。図11において、図1、2と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図11(a)は、実施の形態3に係る光モジュール400の側面模式図を示し、図11(b)は、実施の形態3に係る光モジュール400の正面模式図を示す。図11に示す光モジュール400は、図1、2に示す光モジュール100のFPC140に代えてFPC410を有する。また、図11(a)に示すように、光モジュール400のパッケージ120には、リード420が形成される。

0051

FPC410は、可撓性を有するフレキシブル基板であり、図示しないドライバから出力される電気信号をパッケージ120へ供給する。すなわち、FPC410は、複数の信号電極及び複数の接地電極を有し、信号電極によって電気信号をパッケージ120へ伝送する。

0052

また、FPC410は、上記の信号電極及び接地電極が配置される電極配置部からFPC410の幅方向の外側へ突出し、パッケージ120の方向へ延びる腕部411を有する。すなわち、腕部411は、FPC410の幅方向の両端にある接地電極よりも外側へ突出し、パッケージ120の方向へ延伸している。そして、腕部411は、下方へ折り曲げられ、パッケージ120の前面から突出するリード420に係止される。すなわち、腕部411の先端にはスルーホール412が設けられており、パッケージ120の前面のセラミック基板124の側方から突出するリード420がスルーホール412を挿通する。これにより、FPC410は、パッケージ120に対して仮位置決めされるとともに、パッケージ120に対して仮固定され、はんだ付けの作業効率を向上する。

0053

このように、本実施の形態においては、FPC410の腕部411が下方へ折り曲げられてパッケージ120の前面から突出するリード420に係止されるため、パッケージ120の側面がFPC410の腕部411によって挟まれることがない。このため、パッケージ120の側方にFPC410の腕部411がはみ出すことがなく、FPC410による占有スペースを小さくすることができる。

0054

以上のように、本実施の形態によれば、FPCの電極配置部の幅方向の外側に突出するとともにパッケージ側へ延伸する腕部を設け、腕部を下方へ折り曲げてパッケージの前面に係止する。このため、FPCが仮位置決め及び仮固定され、パッケージから外部へ突出するセラミック基板の上面にFPCの電極配置部の端部を接触させた状態で維持することが容易になり、セラミック基板の上面の端子とFPCの電極とのはんだ付けの作業効率を向上することができる。また、FPCの腕部がパッケージの側方へはみ出すことがないため、FPCによる占有スペースを小さくすることができる。

0055

なお、上記実施の形態3においては、FPC410の腕部411を下方に折り曲げてパッケージ120の前面に係止するものとしたが、腕部411を上方に折り曲げてパッケージ120の前面又は上面に係止しても良い。

0056

上記各実施の形態においては、パッケージ120が光変調器チップを備えて電気信号を光信号に変換し、光信号を光ファイバ130へ出力する光変調パッケージであるものとした。しかし、各実施の形態において説明したFPCは、光信号を受信する光受信パッケージに接続することも可能である。すなわち、光受信パッケージは、光ファイバ130によって伝送される光信号を受信し、受信された光信号を光復調して電気信号を得る。そして、光受信パッケージは、外部に露出するセラミック基板の端子からFPCの信号電極へ電気信号を出力する。この場合には、FPCの信号電極は、光受信パッケージから出力される電気信号を伝送する。

0057

光伝送装置がこのような光受信パッケージを備える場合にも、上記各実施の形態に係るFPCを用いることで、セラミック基板とFPCのはんだ付けを効率化することができ、装置製造時の作業効率を向上することができる。また、パッケージ120は、光変調パッケージ及び光受信パッケージの双方の機能を兼ね備えていても良い。

0058

また、上記各実施の形態に係る光モジュールは、例えば光信号を送受信する光伝送装置に適用することが可能である。図12は、このような光伝送装置500の構成例を示すブロック図である。

0059

図12に示すように、光伝送装置500は、データ生成回路510及び光モジュール520を有する。そして、光モジュール520は、ドライバ530及びパッケージ540を含む。

0060

データ生成回路510は、送信データを生成し、光モジュール520へ出力する。光モジュール520へ出力された送信データは、光モジュール520内のドライバ530へ入力され、ドライバ530によって、送信データに応じた電気信号が生成される。そして、電気信号がドライバ530からパッケージ540へ供給され、電気信号に基づく光変調が行われる。

0061

ドライバ530とパッケージ540の間の接続には、上記各実施の形態で説明したFPC140、310、410が用いられる。このため、パッケージ540の電気インタフェースとFPC140、310、410とのはんだ付けの作業効率が向上し、電気インタフェースとして用いられる端子間のピッチを小さくすることができる。結果として、パッケージ540及び光モジュール520を小型化することが可能となり、光伝送装置500の小型化を図ることができる。

0062

なお、パッケージ540における光変調方式には種々のものがある。例えば上記各実施の形態におけるDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)方式やDPQPSK(Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying)方式の他にも、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式が採用されても良い。QAM方式を採用したり、ナイキストフィルタリングによる高密度波長多重などの技術を採用したりする場合には、光モジュール520におけるインピーダンスマッチングが高品質であることが望ましい。この点、上記各実施の形態においては、セラミック基板124の外部への露出部分を小さくしてはんだ付けされる端子を短くしても、効率の良いはんだ付け作業が可能であり、インピーダンスマッチングの精度を向上することができる。

0063

100、200、300、400、520光モジュール
110 PCB
120、540パッケージ
120a切欠部
120b張出部
120c 底面
121中継基板
122 LD
123、201光変調器チップ
124セラミック基板
130光ファイバ
140、310、410FPC
141電極配置部
142、411 腕部
143 凹部
150電極
202偏波回転部
203偏波結合部
311、412スルーホール
320、420リード
350治具
510データ生成回路
530 ドライバ

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