JP2005026584A

JP2005026584A - レーザモジュール

Info

Publication number: JP2005026584A
Application number: JP2003192379A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nojima; 一宏野嶋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】リードピンやボンディングワイヤにおいて生じる寄生インダクタンスを削減し、高速で強度変調をすることができるレーザモジュールを提供する。
【解決手段】ステム１と、ステムに取り付けられたヒートシンク２と、ヒートシンク上に配置されたレーザチップ６と、ステムから電気的に絶縁された状態でステムを貫通して固定されるリードピン３、４と、リードピンからレーザチップへ電流供給を行うための導電性パターンを有する屈曲可能なフレキシブル基板５と、レーザチップとフレキシブル基板とを電気的に接続する接続手段７とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信機器や光ディスク機器などで用いられるレーザモジュールに関し、特にキャンパッケージ型（ステム型）と呼ばれるレーザモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、キャンパッケージ型（ステム型）レーザモジュール（以下、キャンパッケージ型レーザモジュールという）は開発されてきた。従来のキャンパッケージ型レーザモジュールについて図３を用いて以下に説明する。
【０００３】
図３に示すように、ステム１０１上にはヒートシンク１０２が取り付けられている。ヒートシンク１０２上には基板１０５が固定されて接続され、基板１０５上にレーザチップ１０６が実装されている。レーザチップ１０６の底面のカソード端子は基板１０５と導電性の半田などで接続されている。リードピン１０３と基板１０５上のパターンとがボンディングワイヤ１０８で接続されており、またリードピン１０４とレーザチップ１０６のアノードとがボンディングワイヤ１０７で接続されている。ここで、リードピン１０３からリードピン１０４にレーザ駆動電流が与えられると、駆動電流に応じてレーザチップ１０６が発光する。このようなキャンパッケージ型レーザモジュールが下記の特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３５３８４６号公報（段落００１５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示すような従来のキャンパッケージ型レーザモジュールにおいて、レーザ駆動電流を高速に変調した場合、ステム１０１内部側のリードピン１０３、１０４と、ボンディングワイヤ１０７、１０８とが長いため寄生インダクタンスが大きくなり、レーザチップ１０６へ供給される駆動電流の高速性が劣化し、レーザチップ１０６から出力される光信号を高速で強度変調することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、リードピンやボンディングワイヤにおいて生じる寄生インダクタンスを削減し、高速で強度変調をすることができるレーザモジュールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、ステムと、ヒートシンクと、レーザチップと、リードピンと、屈曲可能なフレキシブル基板と、レーザチップとフレキシブル基板とを電気的に接続する接続手段とを備える。すなわち、本発明によれば、ステムと、前記ステムに取り付けられたヒートシンクと、前記ヒートシンク上に配置されたレーザチップと、前記ステムから電気的に絶縁された状態で前記ステムを貫通して固定されるリードピンと、前記リードピンから前記レーザチップへ電流供給を行うための導電性パターンを有する屈曲可能なフレキシブル基板と、前記レーザチップと前記フレキシブル基板とを電気的に接続する接続手段とを備えるレーザモジュールが提供される。この構成により、リードピンやボンディングワイヤにおいて生じる寄生インダクタンスを削減し、高速で強度変調をすることができる。
【０００８】
また、本発明のレーザモジュールを構成する前記フレキシブル基板が、前記ステム上の平面及び前記ヒートシンク上の平面に対して面接続されることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、レーザチップの光軸のずれが無く、フレキシブル基板上の伝送ラインの高周波インピーダンスを安定化させることができる。
【０００９】
また、本発明のレーザモジュールを構成する前記フレキシブル基板が、前記導電性パターンを有する面の他方の面の少なくとも一部分にグランドパターンを有することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、フレキシブル基板上の伝送ラインの高周波インピーダンスを安定化させることができる。
【００１０】
また、本発明のレーザモジュールを構成する前記ヒートシンクと前記フレキシブル基板とが導電性の物質によって接続されていることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、レーザチップの光軸のずれが無く、フレキシブル基板上の伝送ラインの高周波インピーダンスを安定化させることができる。
【００１１】
また、本発明のレーザモジュールを構成する前記フレキシブル基板を所定の位置に固定するためのストッパを、前記ヒートシンク上又は前記ステム上の少なくとも一方に設けたことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、レーザチップの光軸のずれが無く、フレキシブル基板上の伝送ラインの高周波インピーダンスを安定化させることができる。
【００１２】
また、本発明のレーザモジュールを構成する前記フレキシブル基板上にレーザ出力モニタ用の受光素子を配置したことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、実装を容易にすることができる。
【００１３】
また、本発明のレーザモジュールを構成する前記接続手段が、前記レーザチップのカソード側は導電性の物質であり、前記レーザチップのアノード側はボンディングワイヤであることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、リードピンやボンディングワイヤにおいて生じる寄生インダクタンスを削減し、高速で強度変調をすることができる。
【００１４】
また、本発明のレーザモジュールを構成する前記レーザチップのアノード端子又はカソード端子が前記ステムから電気的に短絡していることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、レーザチップの高周波特性を改善することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係るレーザモジュールについて図１を用いて説明する。図１に示すように、ステム１にはレーザチップ６が搭載され、レーザチップ６の放熱を行うヒートシンク２が取り付けられている。また、レーザチップ６の駆動電流を供給するためのリードピン３、４が、ステム１から電気的に絶縁された状態でステム１を貫通している。電気的に絶縁する手段としては、例えばガラスを用いることができる。略Ｌ字状に折り曲げられたフレキシブル基板５は、ステム１及びヒートシンク２に対してそれぞれ面接続されている。この接続の手法としては、例えば半田付けを用いることができる。
【００１６】
また、フレキシブル基板５は、導電性パターンを有する面の他方の面の少なくとも一部分にグランドパターンを有している。このグランドパターンによって、フレキシブル基板５上の伝送ラインの高周波インピーダンスを安定化させることができる。また、フレキシブル基板５上には、レーザチップ出力モニタ用の受光素子１０（以下、受光素子１０という）が配置されている。受光素子１０によって、レーザチップ６から出力される光強度をモニタリングすることができる。ここで、フレキシブル基板５は屈曲可能であるため、受光素子１０がフレキシブル基板５上の所定の位置に配置された後に、フレキシブル基板５はステム１及びヒートシンク２に接続される。これにより、受光素子１０の実装を容易にすることができる。
【００１７】
レーザチップ６を駆動させる電流は、リードピン４からフレキシブル基板５上の導電性パターンを通じて、導電性パターンに半田などで接続されたレーザチップ６のアノード側へ流れる。レーザチップ６のアノード側へ流れた電流は、レーザチップ６のカソード側から、ボンディングワイヤ７を介してフレキシブル基板５上の導電性パターンを通じてリードピン３へ流れる。このようにしてレーザ駆動電流が供給される。このレーザ駆動電流を変化させることでレーザチップ６の光強度が変化する。ここで、アノード端子又はカソード端子がステム１から電気的に短絡していても実施可能である。電気的に短絡させることによって、レーザモジュールをグランド（ＧＮＤ）した場合に、レーザチップ６の高周波特性が改善できる。また、フレキシブル基板５上の導電性パターンの途中に直列に抵抗が配置されても実施可能である。抵抗が配置されることによって、インピーダンスの整合をとることができる。この抵抗としては、例えば薄膜抵抗を用いることができる。
【００１８】
上記のような構成にすることによって、リードピン３、４及びボンディングワイヤ７を短くすることができるため、リードピン３、４及びボンディングワイヤ７においてそれぞれ生じる寄生インダクタンスを削減でき、高速で強度変調可能なレーザモジュールが実現可能となる。
【００１９】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係るレーザモジュールについて図２を用いて説明する。図２のレーザモジュールは、第１の実施の形態に係るレーザモジュールに、フレキシブル基板５の位置を固定させるためのストッパ８、９を設けたものである。このストッパ８、９によって、フレキシブル基板５を実装させる際に位置の固定が容易にできる。ここで、ストッパ８、９をステム１及びヒートシンク２に固定させる手段としては、例えば半田を用いることができる。また、ストッパ８、９の材質としては、例えば金属やプラスチックを用いることができる。なお、ストッパ８、９は、上述したものに限られるものではない。例えば、フレキシブル基板５の実装の際の位置固定が容易になされれば、図２に示すような形状でなくても実施可能である。
【００２０】
ストッパ８、９以外の図２に示すレーザモジュールの構成要素は、上記第１の実施の形態に係るレーザモジュールの構成要素と同様であるため説明を省略する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ステムと、ステムに取り付けられたヒートシンクと、ヒートシンク上に配置されたレーザチップと、ステムから電気的に絶縁された状態でステムを貫通して固定されるリードピンと、リードピンからレーザチップへ電流供給を行うための導電性パターンを有する屈曲可能なフレキシブル基板と、レーザチップとフレキシブル基板とを電気的に接続する接続手段とを備えるので、リードピンやボンディングワイヤにおいて生じる寄生インダクタンスを削減し、高速で強度変調をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレーザモジュールを示す図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るレーザモジュールを示す図
【図３】従来のキャンパッケージ型レーザモジュールを示す図
【符号の説明】
１、１０１ステム
２、１０２ヒートシンク
３、４、１０３、１０４リードピン
５フレキシブル基板
６、１０６レーザチップ
７、１０７、１０８ボンディングワイヤ（接続手段）
８、９ストッパ
１０受光素子
１０５基板

Claims

ステムと、
前記ステムに取り付けられたヒートシンクと、
前記ヒートシンク上に配置されたレーザチップと、
前記ステムから電気的に絶縁された状態で前記ステムを貫通して固定されるリードピンと、
前記リードピンから前記レーザチップへ電流供給を行うための導電性パターンを有する屈曲可能なフレキシブル基板と、
前記レーザチップと前記フレキシブル基板とを電気的に接続する接続手段とを備えるレーザモジュール。
前記フレキシブル基板は、前記ステム上の平面及び前記ヒートシンク上の平面に対して面接続される請求項１に記載のレーザモジュール。
前記フレキシブル基板は、前記導電性パターンを有する面の他方の面の少なくとも一部分にグランドパターンを有する請求項１又は２に記載のレーザモジュール。
前記ヒートシンクと前記フレキシブル基板とが導電性の物質によって接続されている請求項１から３のいずれか１つに記載のレーザモジュール。
前記フレキシブル基板を所定の位置に固定するためのストッパを、前記ヒートシンク上又は前記ステム上の少なくとも一方に設けた請求項１から４のいずれか１つに記載のレーザモジュール。
前記フレキシブル基板上にレーザ出力モニタ用の受光素子を配置した請求項１から５のいずれか１つに記載のレーザモジュール。
前記接続手段が、前記レーザチップのカソード側は導電性の物質であり、前記レーザチップのアノード側はボンディングワイヤである請求項１から６のいずれか１つに記載のレーザモジュール。
前記レーザチップのアノード端子又はカソード端子が、前記ステムから電気的に短絡している請求項１から７のいずれか１つに記載のレーザモジュール。