光模块的制作方法
【技术领域】
[0001]这里讨论的实施方式涉及光模块。
【背景技术】
[0002]近年来，诸如光调制器的光模块的构造尺度上的增加和调制速度的增加已经伴随着光传输系统的容量的增加而发展。因此，在其中安装有光模块的光发送器中，希望的是，多个马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)形成光波导集成在单个芯片中以便于实现尺寸的减少。在光模块中，例如，通过马赫-曾德尔将光波导形成为彼此平行。两个信号电极和两个接地电极被在光波导中的每一个上图案化。光模块通过将彼此不同的电信号输入到两个信号电极来生成多级调制的信号。在这样的光模块中，所有电信号输入单元被布置在封装的一侧，以便于有利于输入单元(例如，共轴连接器)的安装并且减少其安装面积。
[0003]在输入单元布置在其一侧的光模块中，经由设置在封装的侧表面上的共轴连接器输入诸如RF(射频)信号的电信号。此外，用于输入外部电信号的共轴适配器连接到共轴连接器。然而，光模块需要根据共轴适配器的宽度而增加电信号被输入到的信号电极之间的节距。因此，当通道的数目增加时，安装面积也因此增加。
[0004]专利文献1:日本特开专利公开N0.2002-268574
[0005]专利文献2:日本特开专利公开N0.2007-188979
[0006]为了抑制安装面积的前述增加，已经开发了一种表面安装光模块，在该表面安装光模块中，经由设置在封装中的FPC(柔性印刷电路板)从PCB(印刷电路板)侧输入电信号。在这样的光模块中，PCB上的电极图案和FPC上的电极焊盘利用焊料彼此连接以便于输入电信号。这消除了对于共轴连接器的需要。因此，能够减少电信号被输入到的信号电极之间的节距，从而减少其安装面积。结果，能够实现光发送器的尺寸的减少。
[0007]然而，由于通常通过可见的焊接操作来执行PCB上的电极图案与FPC上的电极焊盘之间的连接，因此难以准确地将电极焊盘放置在电极图案上的适合的位置。如果在PCB上的电极图案的位置与FPC上的电极焊盘的位置之间发生了移位，则在PCB与FPC之间产生了阻抗失配。这样的失配成为了使得连接处的每个信号电极的特性阻抗偏离理想值50 Ω的因素。特别是在处理高频信号的光模块(例如，光调制器)中，前述阻抗失配增加了高频信号的反射，从而导致了其高频特性的劣化。
[0008]因此，本发明的实施方式的一个方面中的目的在于提供一种能够改进高频特性的光模块。
【发明内容】
[0009]根据实施方式的一方面，一种光模块包括:第一基板，其包括第一电极和第一标记；以及第二基板，其包括第二电极和第二标记。第二基板形成为使得当第二电极电连接到第一电极时，第一标记的至少一部分在第二标记的附近露出。
【附图说明】
[0010]图1是示出根据本实施方式的光模块的构造的顶视图；
[0011]图2A是示出PCB与FPC之间的连接的示例的部分截面图；
[0012]图2B是示出PCB与FPC之间的连接的另一示例的部分截面图；
[0013]图3是示出PCB与FPC之间的连接处的移位与特性阻抗之间的关系的图；
[0014]图4是示出根据本实施方式的PCB与FPC之间的连接的顶视图；
[0015]图5是示出根据本实施方式的PCB与FPC之间的连接的部分截面图；
[0016]图6是示出根据第一变形实施方式的PCB与FPC之间的连接的顶视图；
[0017]图7A是沿着图6的线A-A’截取的截面图；
[0018]图7B是沿着图6的线B-B’截取的截面图；
[0019]图8是示出根据第二变形实施方式的PCB与FPC之间的连接的顶视图；
[0020]图9是示出根据第三变形实施方式的PCB与FPC之间的连接的顶视图；
[0021]图10是示出根据第四变形实施方式的PCB与FPC之间的连接的顶视图；
[0022]图11是示出根据第五变形实施方式的PCB与FPC之间的连接的顶视图；以及
[0023]图12是示出其中安装根据上述实施方式和变形实施方式中的任一个的光模块的发送器的构造的图。
【具体实施方式】
[0024]将参考附图描述优选实施方式。注意的是，本申请所公开的光模块不限于下面的实施方式。
[0025]将首先描述根据本申请所公开的实施方式的光模块的构造。图1是示出根据本实施方式的光模块10的构造的顶视图。如图1中所示，通过在形成在晶体基板11上的光波导12附近提供电极13来形成光模块10。晶体基板11由诸如LiNbO3(LN)或LiTaO2的光电晶体制成。通过下述处理来形成光波导12:形成诸如Ti的金属膜并且使得该金属膜进行热扩散或通过执行图案化并且然后在苯甲酸中进行质子交换。光波导12构成了马赫-曾德尔干涉系统并且电极13设置在马赫-曾德尔的平行波导上。
[0026]由于电极13利用由于z轴方向上的电场导致的折射率变化，因此电极13被直接布置在光波导12上方。电极13是通过图案化光波导12上的信号电极和地电极而形成的共面电极。为了防止通过光波导12传播的光被信号电极和地电极吸收，光模块10具有位于晶体基板11与电极13之间的缓冲层。缓冲层由S12等等制成并且厚度为大约0.2至2 μ m0
[0027]当以高速驱动光模块10时，信号电极和地电极的端子被电阻器彼此连接以形成行波电极并且微波信号被施加到其输入侧。这时，构成马赫-曾德尔的两个光波导12(例如，光波导12a和12b)的折射率例如由于电场而分别改变了+Ana和-Anb。伴随着这样的改变，光波导12之间的相差也改变。结果，由于马赫-曾德尔干涉而从光波导12输出了相位调制信号光。光模块10能够通过借助于改变电极13的截面形状而控制微波的有效折射率以匹配微波和光的速度来获得高速光响应性质。
[0028]根据光模块10，如图1中所示，容纳晶体基板11、光波导12和电极13的封装14经由中继板15设置有FPC 16。如果在FPC 16上的电极中，高频波传播损失较大，则调制带宽变窄，从而增加了其驱动电压。因此，在处理高频信号的光模块10中，想要的是，FPC 16具有尽可能短的长度以便于减少高频波损失。此外，PCB连接到FPC 16。然而，如果在该连接中产生了阻抗失配，则高频信号的反射增加并且传输频率带宽因此变窄。为了防止这样的情况，重要的是，FPC 16上的电极焊盘16a与PCB的电极图案17a之间的连接处的特性阻抗尽可能地接近50 Ω。
[0029]从PCB的电极图案17a输出的诸如RF信号的电信号经由附接到封装14的FPC 16的电极焊盘16a输入到电极13。PCB(电极图案)和FPC 16 (电极焊盘)利用焊料彼此连接。因此，与采用共轴适配器的情况相比，电极焊盘16a之间的节距能够变窄，从而允许高密度安装。
[0030]图2A是示出PCB 17与FPC 16之间的连接的示例的部分截面图。如图2A中所示，PCB 17的电极图案17a与FPC 16的一端(电极焊盘16a侧)利用焊料SI彼此连接。FPC16向上延伸并且在其另一端与封装14接触。而且，FPC 16借助于引脚18a和焊料S2和S3固定到封装14上的共轴连接器18。此外，FPC 16经由引脚18a电连接到中继板15和电极13。这使得从电极图案17a输入到电极焊盘16a的诸如RF信号的电信号能够经由FPC 16到达引脚18a并且然后经由中继板15流过电极13。
[0031]图2B是示出PCB 17与FPC 16之间的连接的另一示例的部分截面图。如图2B中所示，PCB 17的电极图案17a和FPC 16的一端(电极焊盘16a侧)利用焊料SI彼此连接。FPC 16横向延伸并且在其另一端与封装14接触。而且，FPC 16借助于引脚18a和焊料S2和S3固定到插入在封装14之间的共轴连接器18。此外，FPC 16经由引脚18a电连接到中继板15和电极13。这使得从电极图案17a输入到电极焊盘16a的诸如RF信号的电信号能够经由FPC 16到达引脚18a并且然后经由中继板15流过电极13。
[0032]在图2A和图2B中所示的这些构造中的任一个中，想要的是，FPC 16的电极焊盘16a的长度短至大约I毫米以便于抑制电信号的传播损失。此外，对于焊接的操作者来说重要的是，以高的准确性将FPC 16的电极焊盘16a与PCB 17的电极图案17a对准，以便于使得PCB 17与FPC 16之间的连接处的特性阻抗接近理想值50 Ω。
[0033]图3是示出PCB 17与FPC 16之间的连接处的移位与特性阻抗Z之间的关系的图。在图3中，X轴限定FPC 16的电极焊盘16a与PCB 17的电极图案17a之间的连接处的移位dx (单位:μ m)。y轴限定连接处的特性阻抗Z (单位:Ω )。如图3中所示，当电极焊盘16a的上端与电极焊盘17a的上端一致时(当移位dx = O μ m时)，特性阻抗Z接近理想值50Ω。结果，高频波的反射增加，从而使得传输频率带宽劣化。因此，尽可能地抑制特性阻抗Z的移位变得重要。例如，为了将特性阻抗Z的移位保持在IΩ内，要求将连接处的移位dx抑制到大约± 100 μ m的水平。
[0034]在根据本实施方式的光模块10中，在PCB 17和FPC 16上设置对准标记以便于改进连接处的对准准确性，并且从而抑制带宽劣化。图4是示出根据本实施方式的PCB 17与FPC