光模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用溫度控制模塊進(jìn)行半導(dǎo)體光調(diào)制元件的溫度控制的光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于能夠傳輸1Gbps級(jí)的高頻信號(hào)的光模塊，提出了采用CAN(罐)型封裝體的各種光模塊，這些光模塊利用溫度控制模塊進(jìn)行半導(dǎo)體光調(diào)制元件的溫度控制(例如，參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的半導(dǎo)體光調(diào)制裝置具有金屬芯棒、貫通金屬芯棒的引線插針、以及在金屬芯棒上安裝的第I支撐塊和溫度控制模塊。在該專利文獻(xiàn)所記載的第I支撐塊的側(cè)面安裝有第I電介質(zhì)基板，在第I電介質(zhì)基板上形成有信號(hào)線路。并且，在該專利文獻(xiàn)所記載的溫度控制模塊上安裝有第2支撐塊，在第2支撐塊的側(cè)面安裝有第2電介質(zhì)基板。在該第2電介質(zhì)基板形成有信號(hào)導(dǎo)體，并且安裝有半導(dǎo)體光調(diào)制元件。該半導(dǎo)體光調(diào)制元件通過(guò)第I?第3接合線、信號(hào)線路及信號(hào)導(dǎo)體與引線插針連接。
[0004]專利文獻(xiàn)2所記載的TO-CAN(Transistor-Outlined CAN,同軸型罐)型TOSA (Transmitter Optical Sub-Assembly,光發(fā)送組件)模塊具有:金屬制的芯棒(金屬芯棒)，在該芯棒上利用氣密密封用的電介質(zhì)固定有信號(hào)引線(引線插針)；以及在芯棒上安裝的金屬制的頭部(第I支撐塊)和珀?duì)柼?溫度控制模塊)。在該專利文獻(xiàn)所記載的頭部的前表面固定有中繼線路基板(第I電介質(zhì)基板)，在中繼線路基板的前表面形成有中繼線路(信號(hào)線路)。并且，在該專利文獻(xiàn)所記載的珀?duì)柼铣休d著載體(第2支撐塊)，在載體的前表面設(shè)有輔載體基板(第2電介質(zhì)基板)。在該輔載體基板形成有中繼線路(信號(hào)導(dǎo)體)，并且搭載著光半導(dǎo)體光源元件(半導(dǎo)體光調(diào)制元件)。該半導(dǎo)體光調(diào)制元件通過(guò)中繼線路基板上的中繼線路、輔載體基板上的中繼線路以及接合線與信號(hào)引線連接。
[0005]這樣，在專利文獻(xiàn)I中作為半導(dǎo)體光調(diào)制裝置、在專利文獻(xiàn)2中作為T(mén)O-CAN型TOSA模塊所公開(kāi)的過(guò)去的光模塊，如上所述包括大致對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素。下面，采用專利文獻(xiàn)I所記載的名稱作為在專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2中分別記載的過(guò)去的光模塊中對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素的總稱。
[0006]半導(dǎo)體光調(diào)制元件往往在工作時(shí)發(fā)熱而導(dǎo)致自身的溫度上升，其結(jié)果是，振蕩波長(zhǎng)等特性大幅變化。為了抑制隨著溫度上升而帶來(lái)的特性變化，半導(dǎo)體光調(diào)制元件通過(guò)溫度控制模塊而被冷卻。金屬芯棒的材料往往采用導(dǎo)熱率通常較高的物質(zhì)即金屬，以便從溫度控制模塊高效散熱。
[0007]將引線插針固定在芯棒上的電介質(zhì)往往采用熱膨脹系數(shù)與作為金屬芯棒的材料的金屬大致同樣高的玻璃，以便在溫度變化時(shí)也能維持氣密性。通常熱膨脹系數(shù)較高的玻璃的比介質(zhì)常數(shù)也高。
[0008]這樣，引線插針在貫通芯棒的部分中被比介質(zhì)常數(shù)較高的玻璃包圍，其結(jié)果是，容易產(chǎn)生引線插針和半導(dǎo)體光調(diào)制元件之間的阻抗不匹配。在因阻抗不匹配而導(dǎo)致的多重反射、反射損耗等增多時(shí)，事實(shí)上傳輸1Gbps級(jí)的高頻信號(hào)是很困難或者不可能的。
[0009]因此，在過(guò)去的光模塊中設(shè)有信號(hào)線路，以便實(shí)現(xiàn)引線插針和半導(dǎo)體光調(diào)制元件之間的阻抗匹配。
[0010]【專利文獻(xiàn)】
[0011]【專利文獻(xiàn)I】日本專利第5188625號(hào)公報(bào)
[0012]【專利文獻(xiàn)2】日本特開(kāi)2011- 108937號(hào)公報(bào)
[0013]但是，在過(guò)去的光模塊中，通過(guò)設(shè)置信號(hào)線路來(lái)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的結(jié)果是，存在制造成本由于以下說(shuō)明的原因等而升高的問(wèn)題。
[0014]通常，溫度控制模塊具有某種程度的高度(厚度)。并且，在通常的光模塊中安裝有半導(dǎo)體光調(diào)制元件的功率監(jiān)視器所使用的PD (Photo D1de，光電二極管)元件，因而需要安裝該ro元件用的區(qū)域。由于這種溫度控制模塊的高度、ro元件的安裝區(qū)域等，從引線插針的貫通部到半導(dǎo)體光調(diào)制元件的距離在某種程度上變長(zhǎng)。因此，設(shè)有信號(hào)線路的第I支撐塊的尺寸也增大。
[0015]將尺寸較大的第I支撐塊與金屬芯棒一體成型實(shí)際上是很困難的，往往是第I支撐塊與金屬芯棒形成為不同的部件，通過(guò)釬焊等被安裝在金屬芯棒上。將第I支撐塊安裝在金屬芯棒上的勞力成為過(guò)去的光模塊的成本高的原因。
[0016]過(guò)去的光模塊需要耗費(fèi)在第I電介質(zhì)基板形成信號(hào)線路的成本、將第I電介質(zhì)基板安裝在第I支撐塊上的成本。這些成本都成為過(guò)去的光模塊的成本高的原因。
[0017]在過(guò)去的光模塊中，形成有用于實(shí)現(xiàn)1Gbps級(jí)的傳輸速度的信號(hào)線路的第I電介質(zhì)基板往往采用陶瓷基板等比介質(zhì)常數(shù)比較高的基板。這種第I電介質(zhì)基板本身就是昂貴的部件，這也成為過(guò)去的光模塊的成本高的原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明正是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種能夠低成本地進(jìn)行制造的光模塊。
[0019]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的光模塊具有:金屬芯棒，在該金屬芯棒上設(shè)有貫通孔；引線插針，其包含插通設(shè)置在所述貫通孔中的貫通部、和與該貫通部的一端連續(xù)并延伸到前端的內(nèi)引線部；半導(dǎo)體光調(diào)制元件，其與所述內(nèi)引線部電連接；溫度控制模塊，其安裝在所述金屬芯棒上，并在熱的意義上與所述半導(dǎo)體光調(diào)制元件連接；以及金屬制的突出部，其與所述金屬芯棒一體成型，并與所述內(nèi)引線部對(duì)峙。
[0020]發(fā)明效果
[0021]本發(fā)明的光模塊具有與內(nèi)引線部對(duì)峙的金屬制的突出部。該突出部是一體成型于金屬芯棒，因而能夠不花費(fèi)安裝等的功夫地容易地進(jìn)行設(shè)置。并且，突出部是與金屬芯棒相等的電位，因而在突出部與內(nèi)引線部之間產(chǎn)生以空氣為電介質(zhì)的容性成分。因此，即使是不具有現(xiàn)有技術(shù)的信號(hào)線路、第I電介質(zhì)基板和第I支撐塊，也能夠通過(guò)突出部來(lái)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。因此，能夠低成本地制造能夠傳輸高頻信號(hào)的光模塊。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的光模塊的立體圖。
[0023]圖2是從Z軸正方向觀察到的圖1所示的內(nèi)引線部及突出部的放大圖。
[0024]圖3是表示在變更了間隔DIS與直徑DIA的比例的情況下的、在引線插針中傳輸?shù)男盘?hào)的頻率與內(nèi)引線部的反射特性之間的關(guān)系的圖。
[0025]圖4是表示在變更了間隔DIS與直徑DIA的比例的情況下、在引線插針中傳輸?shù)男盘?hào)的頻率與內(nèi)弓丨線部的通過(guò)特性之間的關(guān)系的圖。
[0026]圖5是表示實(shí)施方式I的光模塊和過(guò)去的光模塊的、在引線插針中傳輸?shù)男盘?hào)的頻率與內(nèi)引線部的反射特性之間的關(guān)系的圖。
[0027]圖6是表示實(shí)施方式I的光模塊和過(guò)去的光模塊的、在引線插針中傳輸?shù)男盘?hào)的頻率和內(nèi)弓丨線部的通過(guò)特性之間的關(guān)系的圖。
[0028]圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式2的光模塊的立體圖。
[0029]圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式3的光模塊的立體圖。
[0030]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0031]100、200、300光模塊；101、201金屬芯棒；102溫度控制模塊；103支撐塊；104電介質(zhì)基板；105、305信號(hào)線路；106半導(dǎo)體光調(diào)制元件；107引線插針；108突出部；109第I接合線；110、310第2接合線；111第3接合線；115貫通部；116內(nèi)引線部；118曲面；231凹部。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面，參照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。在所有的附圖中，對(duì)相同的要素標(biāo)注了相同的標(biāo)號(hào)。
[0033]實(shí)施方式I
[0034]本發(fā)明的實(shí)施方式I的光模塊是將高頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的模塊，例如應(yīng)用于CAN(罐)型封裝體。
[0035]如圖1的立體圖所示，本實(shí)施方式的光模塊100具有:大致圓柱狀的金屬芯棒101 ;在金屬芯棒101上安裝的溫度控制模塊102 ;在溫度控制模塊102上安裝的大致長(zhǎng)方體狀的支撐塊103 ;在支撐塊103的側(cè)面上安裝的電介質(zhì)基板104 ;在電介質(zhì)基板104上形成的信號(hào)線路105 ;在電介質(zhì)基板104上安裝的半導(dǎo)體光調(diào)制元件106 ;插通設(shè)置于金屬芯棒101中的引線插針107 ;與金屬芯棒101 —體成型并向Z軸正方向突出的突出部108。
[0036]并且，光模塊100具有??第I接合線109，其將支撐塊103與突出部108電連接；第2接合線110，其將引線插針107與信號(hào)線路105的一端相連接；第3接合線111，其將信號(hào)線路105的另一端與半導(dǎo)體光調(diào)制元件106相連接。
[0037]其中，Z軸正方向如該圖所示是指引線插針107貫穿金屬芯棒101并朝向前端的方向。另外，從Z軸正方向觀察時(shí)的右側(cè)是X軸正方向、上側(cè)是Y軸正方向。這些方向是為了便于說(shuō)明而使用的，并不用來(lái)限定本申請(qǐng)涉及的發(fā)明。
[0038]金屬芯棒101是銅、鐵、鋁、不銹鋼等金屬制的部件，具有在其厚度方向(Z軸方向)上貫通的貫通孔。另外，金屬芯棒101的材料也可以是表面被實(shí)施了鍍金、鍍鎳等金屬鍍敷的材料。
[0039]溫度控制模塊102是用于控制半導(dǎo)體光調(diào)制