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JP7812005B2 - 半導体モジュール - Google Patents
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JP7812005B2 - 半導体モジュール - Google Patents

半導体モジュール

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Description

開示の実施形態は、半導体モジュールに関する。
従来より、電気信号を光信号に変換する半導体素子(以下、光素子とも呼称する。)が基板上に実装された半導体モジュールが知られている。この半導体モジュールには、変換された光信号を光素子から外部に伝達する光ファイバーケーブルが接続される場合がある(特許文献1参照)。
特開2020-9824号公報
本開示の半導体モジュールは、基板と、前記基板上に位置する複数の半導体素子と、前記基板上に位置し、複数の前記半導体素子を制御する制御ICと、を備える。また、複数の前記半導体素子は、それぞれ発光素子を有し、前記制御ICには、前記発光素子ごとに異なる駆動電流値の初期値が予め設定されている。
図1は、実施形態に係る半導体モジュールを斜め上方から見た斜視図である。 図2は、実施形態に係る半導体モジュールを斜め下方から見た斜視図である。 図3は、実施形態に係る半導体モジュールの平面図である。 図4は、実施形態に係る半導体モジュールの機能ブロック図である。 図5は、参考例における半導体モジュールの発光動作を説明するための図である。 図6は、参考例における各光素子の発光量の一例を示す図である。 図7は、実施形態に係る半導体モジュールの発光動作を説明するための図である。 図8は、実施形態に係る各光素子の発光量の一例を示す図である。 図9は、実施形態に係る半導体モジュールの平面図である。 図10は、実施形態に係る半導体モジュールの平面図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する半導体モジュールの実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。
また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。
従来より、電気信号を光信号に変換する半導体素子(以下、光素子とも呼称する。)が基板上に実装された半導体モジュールが知られている。この半導体モジュールには、変換された光信号を光素子から外部に伝達する光ファイバーケーブルが接続される場合がある。
しかしながら、上述の従来技術では、半導体モジュールに複数の光素子が搭載されていた場合、それぞれの光素子の発光量がばらつく場合があった。これにより、半導体モジュールから出力される光信号の振幅や中央値がばらつくため、光信号の信号品質が低下する恐れがあった。
そこで、上述の問題点を克服し、半導体モジュールから出力される光信号の信号品質を向上させることができる技術の実現が期待されている。
<半導体モジュールの構成>
まず、実施形態に係る半導体モジュール1の構成について、図1~図3を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係る半導体モジュール1を斜め上方から見た斜視図であり、図2は、実施形態に係る半導体モジュール1を斜め下方から見た斜視図である。
なお、以下に示す各実施形態では、半導体モジュール1が光素子3を基板上に実装した光モジュールである場合を例に挙げて説明するが、本開示による半導体モジュールは、必ずしも光モジュールであることを要しない。
図1および図2に示すように、実施形態に係る半導体モジュール1は、基板2と、複数の光素子3(光素子3a~3d)と、放熱部材4とを備える。光素子3は、半導体素子の一例である。
基板2は、たとえば平面視四角形の板形状を有する。基板2の第1面21(ここでは、上面)には、複数の光素子3a~3dおよび放熱部材4の他、電源IC5、制御IC6、複数の受動部品7(いずれも図3参照)などが位置している。受動部品7は、たとえば抵抗器、コンデンサおよびコイルなどである。
基板2の第2面22(ここでは、下面)には、コネクタ25が位置している。基板2は、コネクタ25を介してマザーボードと電気的に接続される。
光素子3は、電気信号を光信号に変換する半導体素子である。また、光素子3は、光信号を電気信号に変換してもよい。各光素子3の上面には、インタフェース部31が位置する。インタフェース部31は、複数の光ファイバーケーブル32で構成されるケーブル群32A(図3参照)を介して光コネクタ33に接続される。
放熱部材4は、いわゆるヒートシンクであり、複数の光素子3の上方に位置する。なお、放熱部材4は、必ずしも複数の光素子3の上方の全てを覆っていなくてもよい。すなわち、図1に示すように、複数の光素子3の上面は、放熱部材4から部分的に露出していてもよい。
放熱部材4は、複数の光素子3に近接し、光素子3から発生した熱を半導体モジュール1の外部に放出する。なお、放熱部材4は、光素子3と直接接触していてもよい。あるいは、放熱部材4は、光素子3にTIM(Thermal Interface Material)を介して接触していてもよい。すなわち、放熱部材4は、複数の光素子3と熱的に接続されてもよい。
放熱部材4は、たとえばアルミニウム、銅、鉄などの熱伝導率が比較的高い金属で形成されてもよい。TIMとは、樹脂中に熱伝導性のフィラーを含む複合材料のことである。
放熱部材4は、板状部41と、複数の脚部42と、複数の放熱体45とを有する。板状部41は、基板2の第1面21と間隔をあけて対向配置される板状の部位である。複数の脚部42は、板状部41に設けられる。具体的には、複数の脚部42は、板状部41から基板2に向かって延びて基板2に接触する(基板2上に据えられる)。
これらの脚部42は、板状部41からその厚みが部分的に厚くなる形状を成している。脚部42は板状部41と一体化していてもよい。複数の脚部42は、板状部41と基板2とに接続されていてもよい。複数の脚部42は、一定の方向(ここでは、X軸方向)に延在している。
複数の放熱体45は、板状部41における基板2との対向面とは反対側の面に位置する。図1および図2では、放熱体45がピン形状を有する場合(すなわち、放熱ピンである場合)の例を示しているが、放熱体45は、たとえば板形状(すなわち、放熱フィン)であってもよい。
図3は、実施形態に係る半導体モジュール1の平面図である。なお、図3では、理解を容易にするため、放熱部材4を破線で示している。
図3に示すように、複数の光素子3a~3dは、光ファイバーケーブル32の延在方向(X軸方向)に沿って見た場合に、かかる延在方向と直交する方向(Y軸方向)に沿って並べられる。具体的には、複数の光素子3a~3dは、Y軸正方向に光素子3d、光素子3c、光素子3bおよび光素子3aの順番で並べられる。
また、複数の光素子3a~3dは、互いに離隔して位置する。かかる構成とすることにより、基板2上に複数の光素子3a~3dが位置する場合に、光素子3a~3d同士の熱干渉を低減することができる。
具体的には、図3に示すように、複数の光素子3a~3dのうち光素子3aと、この光素子3aの最も近くに位置する光素子3bとは、互いの位置が光ファイバーケーブル32の延在方向(X軸方向)及びかかる延在方向と直交する方向(Y軸方向)にずれている。同様に、複数の光素子3a~3dのうち、光素子3dと、この光素子3dの最も近くに位置する光素子3cとは、互いの位置がX軸方向およびY軸方向にずれている。
このように、複数の光素子3は、互いにずらされて配置される。これにより、実施形態では、隣接する光素子3同士の間の距離を確保しつつ、言い換えれば、隣接する光素子3同士の熱干渉を低減しつつ、基板2のサイズを小型化することができる。
ここでは、複数の光素子3a~3dのうち近接する2つの光素子(たとえば、光素子3aと光素子3b)が、X軸方向およびY軸方向に離隔する場合の例について説明した。しかしながら、本開示はこれに限られず、複数の光素子3a~3dの全てにおいて、近接する2つの半導体素子の位置が、光ファイバーケーブル32の延在方向(X軸方向)およびかかる延在方向と直交する方向(Y軸方向)にずれていてもよい。
たとえば、複数の光素子3a~3dは、互い違いに配置されてもよい。これによっても、光素子3同士の熱干渉を低減しつつ、基板2のサイズを小型化することができる。
半導体モジュール1のX軸負方向側には、半導体モジュール1に対して風を送る冷却ファンなどの送風機(図示せず)が位置する場合がある。かかる送風機は、X軸正方向に向かう風Wを発生させる。
送風機から送られた風Wは、複数の放熱体45(図1参照)に当たるとともに、基板2と放熱部材4の板状部41との間に形成される通風路100を抜けるように、基板2の第1面21に沿って流れる。
そして、実施形態では、かかる風Wが通風路100の出口側に位置する複数の光素子3に当たることにより、複数の光素子3の放熱効率をさらに高めることができる。
さらに、実施形態では、複数の光素子3が風Wの流れる方向と交差する方向(ここでは、Y軸方向)に沿って並べられるため、風Wがすべての光素子3に略均等に当たる。したがって、実施形態によれば、複数の光素子3の放熱効率をさらに高めることができる。
図3に示すように、制御IC6は、放熱部材4の下方に位置してもよい。そして、制御IC6は、放熱部材4と熱的に接続されてもよい。これにより、制御IC6から発生する熱を、放熱部材4によって効率よく放熱することができる。
電源IC5は、たとえば、基板2上に複数位置してもよい。これにより、光素子3に対して複数種類の基準電圧で電力を供給することができる。
また、電源IC5は、第1面21を平面視した場合に、光素子3を基準として制御IC6の反対側に位置してもよい。たとえば、制御IC6は光素子3のX軸負方向側に位置し、電源IC5は光素子3のX軸正方向側に位置してもよい。
これにより、基板2の第1面21側において制御IC6と光素子3との間に位置する各種の配線(図示せず)と、電源IC5とが互いに干渉することを低減できる。したがって、実施形態によれば、配線設計の自由度を確保することができる。
<実施形態>
つづいて、実施形態に係る半導体モジュール1の動作の詳細について、図4~図10を参照しながら説明する。図4は、実施形態に係る半導体モジュール1の機能ブロック図である。
図4に示すように、実施形態に係る半導体モジュール1は、光素子3と、制御IC6と、コネクタ25と、光ファイバーケーブル32とを備える。また、光素子3は、LD(レーザダイオード)34と、ドライバ35と、変調光回路36とを有する。LD34は、発光素子の一例である。
制御IC6は、予め設定されている駆動電流値の初期値に基づいて、光素子3のLD34の駆動電流値を設定する。LD34は、設定された駆動電流値の駆動電流によって発光する。LD34で生成された連続光は、変調光回路36に伝達される。
また、外部のFPGA(Field-Programmable Gate Array)200からコネクタ25を介して、光素子3のドライバ35にパルス状の電気信号が入力される。かかるパルス状の電気信号は、光素子3から出力される光信号の基準となる特性を有する。
ドライバ35は、FPGA200から供給される電気信号に基づいて、変調光回路36を駆動する駆動信号を生成し、かかる駆動信号を変調光回路36に供給する。また、ドライバ35は、制御IC6から供給される制御信号によって、動作のON/OFFやパルスの変調具合などが制御される。
変調光回路36は、ドライバ35から供給される駆動信号に基づいて、LD34から供給される連続光を変調し、パルス光を生成する。変調光回路36で生成されたパルス光は、光ファイバーケーブル32を介して外部に伝達される。
図5は、参考例における半導体モジュール1の発光動作を説明するための図である。図5に示すように、半導体モジュール1では、1つの制御IC6が複数の光素子3a~3dをすべて制御する。
そして、この参考例では、複数の光素子3a~3dにそれぞれ位置するLD34(図4参照)の駆動電流値の初期値がすべて等しい値(駆動電流値=A)である。すなわち、参考例では、制御IC6に予め設定されている、複数のLD34における駆動電流値の初期値が、すべて等しい値である。
一方で、駆動電流値の初期値がすべて等しい値であっても、各光素子3a~3dの発光量は必ずしも同じにはならない。なぜなら、LD34の駆動電流値が揃っていたとしても、各光素子3a~3dにおけるその他の要因までは完全に揃っていないため、発光量まで同じになるとは限らないからである。
すなわち、図6に示すように、光素子3aの発光量B1と、光素子3bの発光量B2と、光素子3cの発光量B3と、光素子3dの発光量B4とがばらつく場合がある。図6は、参考例における各光素子3a~3dの発光量の一例を示す図である。
これにより、参考例では、複数の光コネクタ33(図1参照)からそれぞれ出力される光信号の振幅や中央値がばらつくため、半導体モジュール1から出力される光信号の信号品質が低下する恐れがあった。
そこで、実施形態では、図7に示すように、制御IC6が、LD34(図4参照)ごとに異なる駆動電流値の初期値(駆動電流値=A1~A4)を設定してもよい。すなわち、実施形態において、制御IC6には、LD34ごとに異なる駆動電流値の初期値が予め設定されていてもよい。
たとえば、制御IC6には、光素子3aのLD34に対して、参考例で示した駆動電流値A(図5参照)よりも大きい駆動電流値A1が初期値として予め設定されている。これにより、図8に示すように、光素子3aは、参考例における光素子3aの発光量B1よりも大きい発光量B1’で発光する。
また、制御IC6には、図7に示すように、光素子3bのLD34に対して、参考例で示した駆動電流値Aよりも小さい駆動電流値A2が初期値として予め設定されている。これにより、図8に示すように、光素子3bは、参考例における光素子3bの発光量B2よりも小さい発光量B2’で発光する。
また、制御IC6には、図7に示すように、光素子3cのLD34に対して、参考例で示した駆動電流値Aよりも大きい駆動電流値A3が初期値として予め設定されている。これにより、図8に示すように、光素子3cは、参考例における光素子3cの発光量B3よりも大きい発光量B3’で発光する。
また、制御IC6には、図7に示すように、光素子3dのLD34に対して、参考例で示した駆動電流値Aよりも小さい駆動電流値A4が初期値として予め設定されている。これにより、図8に示すように、光素子3dは、参考例における光素子3dの発光量B4よりも小さい発光量B4’で発光する。
これにより、図8に示すように、半導体モジュール1に搭載されるすべての光素子3a~3dの発光量B1’~B4’を揃えることができる。したがって、実施形態によれば、半導体モジュール1から出力される光信号の信号品質を向上させることができる。
また、実施形態では、複数のLD34における駆動電流値の初期値が、それぞれの光素子3a~3dの発光量に応じて設定されてもよい。たとえば、実施形態において、複数のLD34における駆動電流値の初期値は、複数の光素子3a~3dの発光量がそれぞれ均等になるように設定されてもよい。
これにより、半導体モジュール1から出力される光信号の信号品質を向上させることができる。
実施形態では、たとえば、半導体モジュール1を組み立てた後に、同じ駆動電流値で発光させた場合の各光素子3の発光量を測定する。そして、測定された各光素子3の発光量に応じて、すべての光素子3の発光量が均等になるように、複数のLD34の駆動電流値の初期値を設定してもよい。これにより、複数のLD34における駆動電流値の初期値を、複数の光素子3a~3dの発光量がそれぞれ均等になるように設定することができる。
また、実施形態では、上記の手段とは別の手段によって、複数のLD34における駆動電流値の初期値が設定されてもよい。図9および図10は、実施形態に係る半導体モジュール1の平面図である。
図9に示すように、実施形態では、基板2に位置し、コネクタ25と光素子3a~3dとの間をそれぞれ接続する配線C1~C4では、配線長がそれぞれ異なる場合がある。たとえば、図9の例では、コネクタ25と光素子3b、3cとをそれぞれ接続する配線C2、C3が、コネクタ25と光素子3a、3dとをそれぞれ接続する配線C1、C4よりも配線長が長い。
これにより、FPGA200(図4参照)からコネクタ25を介して入力される電気信号が、光素子3a、3dに達するまでと比べて、光素子3b、3cに到達するまでにより大きく減衰する場合がある。そしてこの場合、光素子3a、3dの発光量と比べて、光素子3b、3cの発光量が小さくなる恐れがある。
そこで、実施形態では、各光素子3a~3dのLD34における駆動電流値の初期値が、コネクタ25と光素子3a~3dとの間の配線長に応じてそれぞれ設定されてもよい。たとえば、実施形態では、各光素子3a~3dのLD34における駆動電流値の初期値が、コネクタ25と光素子3a~3dとの間の配線長が長くなるにしたがい大きくなるように設定されてもよい。
たとえば、図9の例では、光素子3b、3cのLD34における駆動電流値の初期値が、光素子3a、3dのLD34における駆動電流値の初期値と比べて大きくなるように設定されてもよい。
これにより、複数の光素子3a~3dの発光量が均等となることから、半導体モジュール1から出力される光信号の信号品質を向上させることができる。また、実施形態によれば、配線C1~C4の長さを同じ長さにしなくても、複数の光素子3a~3dの発光量が均等となることから、配線設計の自由度を確保することができる。
また、図10に示すように、実施形態では、光素子3a~3dにそれぞれ接続される光ファイバーケーブル32の長さが異なる場合がある。たとえば、図10の例では、光素子3a、3dに接続される光ファイバーケーブル32の長さL1が、光素子3b、3cに接続される光ファイバーケーブル32の長さL2よりも長い。
これにより、光素子3a、3dから光ファイバーケーブル32を介して光コネクタ33まで伝達する光信号が、光素子3b、3cから光ファイバーケーブル32を介して光コネクタ33まで伝達する光信号に比べてより大きく減衰する場合がある。
そしてこの場合、光素子3a、3dから光コネクタ33に伝達する光信号の振幅や中央値が、光素子3b、3cから光コネクタ33に伝達する光信号の振幅や中央値に比べて小さくなる恐れがある。
そこで、実施形態では、各光素子3a~3dのLD34における駆動電流値の初期値が、各光素子3a~3dにそれぞれ接続される光ファイバーケーブル32の長さに応じてそれぞれ設定されてもよい。たとえば、実施形態では、LD34の駆動電流値の初期値が、光素子3a~3dに接続される光ファイバーケーブル32の長さが長くなるにしたがい大きくなるように設定されてもよい。
たとえば、図10の例では、光素子3a、3dのLD34における駆動電流値の初期値が、光素子3b、3cのLD34における駆動電流値の初期値と比べて大きくなるように設定されてもよい。
これにより、すべての光コネクタ33に伝達する光信号の振幅や中央値が均等となることから、半導体モジュール1から出力される光信号の信号品質を向上させることができる。
また、実施形態では、制御IC6が、光素子3a~3dの発光量に基づいて、それぞれの光素子3a~3dにおけるLD34の駆動電流値を補正する補正機能を有していてもよい。そして、制御IC6は、かかる補正機能の初期値として、予め設定されている駆動電流値の初期値(たとえば、駆動電流値A1~A4(図7参照)など)を用いてもよい。
これにより、すべての光素子3a~3dで一律の駆動電流値A(図5参照)を補正機能の初期値として用いる場合と比べて、補正機能による駆動電流値の補正量を小さくすることができる。
したがって、実施形態によれば、機能機能を実現するための補正回路の構成を簡素化することができるため、半導体モジュール1の製造コストを低減することができる。
また、実施形態によれば、機能機能を実現するための補正回路の構成を簡素化することができるとともに、LD34を過剰に光らせなくても補正機能を実施することができるため、半導体モジュール1の消費電力を低減することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上記の実施形態では、光素子3に実装される発光素子として、レーザダイオードを用いた例について示したが、本開示はかかる例に限られず、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などが発光素子として実装されていてもよい。
さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
基板と、
前記基板上に位置する複数の半導体素子と、
前記基板上に位置し、複数の前記半導体素子を制御する制御ICと、
を備え、
複数の前記半導体素子は、それぞれ発光素子を有し、
前記制御ICには、前記発光素子ごとに異なる駆動電流値の初期値が予め設定されている
半導体モジュール。
(2)
前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記半導体素子の発光量に応じて設定される
前記(1)に記載の半導体モジュール。
(3)
前記発光素子の駆動電流値の初期値は、複数の前記半導体素子の発光量がそれぞれ均等になるように設定される
前記(2)に記載の半導体モジュール。
(4)
前記発光素子から出力される光信号の基準となる電気信号を外部から受信するコネクタ、をさらに備え、
前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記コネクタと前記半導体素子との間の配線長に応じて設定される
前記(1)~(3)のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
(5)
前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記配線長が長くなるにしたがい大きくなるように設定される
前記(4)に記載の半導体モジュール。
(6)
複数の前記半導体素子にそれぞれ接続される複数の光ファイバーケーブル、をさらに備え、
前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記光ファイバーケーブルの長さに応じて設定される
前記(1)~(5)のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
(7)
前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記光ファイバーケーブルが長くなるにしたがい大きくなるように設定される
前記(6)に記載の半導体モジュール。
(8)
前記制御ICは、前記半導体素子の発光量に基づいて前記発光素子の駆動電流値を補正する補正機能を有し、
前記制御ICは、前記補正機能の初期値として、予め設定されている駆動電流値の初期値を用いる
前記(1)~(7)のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
1 半導体モジュール
2 基板
25 コネクタ
3、3a~3d 光素子(半導体素子の一例)
32 光ファイバーケーブル
33 光コネクタ
34 LD(発光素子の一例)
35 ドライバ
36 変調光回路
6 制御IC

Claims (7)

  1. 第1方向および該第1方向に直交する第2方向に広がる第1面を有する基板と、
    前記第1面上に位置し、それぞれが発光素子を有する複数の半導体素子と、
    前記第1面上に位置し、複数の前記半導体素子を制御する制御ICと、
    前記発光素子から出力される光信号の基準となる電気信号を外部から受信するコネクタと、
    を備え、
    複数の前記半導体素子は、前記第1面上において、前記第1方向における両端に位置する複数の第1半導体素子と、前記第1方向において前記第1半導体素子の間に位置し、前記第2方向において、前記第1半導体素子よりも前記第1面の端部に近い位置にある複数の第2半導体素子と、を含み、
    前記コネクタから前記第2半導体素子までの配線長は、前記コネクタから前記第1半導体素子までの配線長よりも長く、
    前記制御ICには、前記発光素子ごとに異なる駆動電流値の初期値が予め設定されており、
    前記第2半導体素子の前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記第1半導体素子の前記発光素子の駆動電流値の初期値よりも大きい
    半導体モジュール。
  2. 前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記半導体素子の発光量に応じて設定される
    請求項1に記載の半導体モジュール。
  3. 前記発光素子の駆動電流値の初期値は、複数の前記半導体素子の発光量がそれぞれ均等になるように設定される
    請求項2に記載の半導体モジュール。
  4. 複数の前記半導体素子にそれぞれ接続される複数の光ファイバーケーブル、をさらに備え、
    前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記光ファイバーケーブルの長さに応じて設定される
    請求項1~3のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
  5. 前記発光素子の駆動電流値の初期値は、前記光ファイバーケーブルが長くなるにしたがい大きくなるように設定される
    請求項に記載の半導体モジュール。
  6. 前記第1半導体素子に接続される前記光ファイバーケーブルは、前記第2半導体素子に接続される前記光ファイバーケーブルよりも長い
    請求項5に記載の半導体モジュール。
  7. 前記制御ICは、前記半導体素子の発光量に基づいて前記発光素子の駆動電流値を補正する補正機能を有し、
    前記制御ICは、前記補正機能の初期値として、予め設定されている駆動電流値の初期値を用いる
    請求項1~3のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004222022A (ja) 2003-01-16 2004-08-05 Yazaki Corp 光伝送装置
JP2005081678A (ja) 2003-09-08 2005-03-31 Fuji Photo Film Co Ltd 表示装置
JP2011053269A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi Cable Ltd 光電気複合配線モジュールおよびその製造方法
JP2013197131A (ja) 2012-03-16 2013-09-30 Sony Corp 半導体レーザー駆動装置、半導体レーザーの駆動方法、及び電子機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004222022A (ja) 2003-01-16 2004-08-05 Yazaki Corp 光伝送装置
JP2005081678A (ja) 2003-09-08 2005-03-31 Fuji Photo Film Co Ltd 表示装置
JP2011053269A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi Cable Ltd 光電気複合配線モジュールおよびその製造方法
JP2013197131A (ja) 2012-03-16 2013-09-30 Sony Corp 半導体レーザー駆動装置、半導体レーザーの駆動方法、及び電子機器

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