CN110380787A - 接收器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供接收器组件。该接收器组件包括：光电二极管；载体，其构造为安装光电二极管；基座，其具有安装载体的表面；导电图案，其设置在载体上，与光电二极管的阴极电极导电地结合；跨阻放大器，其具有通过键合线连接至导电图案的第一端子，以及电连接至光电二极管的阳极电极的第二端子；以及电容器，其具有通过导体电连接至导电图案的第一端，以及电连接至基座的表面的第二端，该导体的电感小于键合线的电感。
Description
技术领域
本发明涉及接收器组件。
背景技术
日本未经审查的专利公开No.2007-274032披露了包括光电二极管和跨阻放大器的光接收器的构造。
发明内容
根据一个实施例的接收器组件包括：光电二极管；载体，其构造为安装光电二极管，该载体具有绝缘性；基座，其具有安装载体的表面，该表面是导电的，该表面处于基准电位；导电图案(导电膜)，其设置在载体上，与光电二极管的阴极电极导电地结合，并且具有在基座的表面与导电图案之间的寄生电容；跨阻放大器，其具有通过键合线连接至导电图案的第一端子，以及电连接至光电二极管的阳极电极的第二端子；以及电容器，其具有通过具有导体电连接至导电图案的第一端，以及电连接至基座的表面的第二端，该导体的电感小于键合线的电感。
根据另一实施例的接收器组件包括：光电二极管；载体，其构造为安装光电二极管，该载体具有绝缘性；基座，其具有安装载体的表面，该表面是导电的，该表面处于基准电位；导电图案(导电膜)，其设置在载体上，与光电二极管的阴极电极导电地结合，并且具有在基座的表面与导电图案之间的寄生电容；跨阻放大器，其具有通过键合线连接至导电图案的第一端子，以及电连接至光电二极管的阳极电极的第二端子；以及电容器，其具有包括导电图案的一部分或抵靠在导电图案上的第一端，以及电连接至基座的表面的第二端。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的接收器组件1A的构造的透视图；
图2是多个光电二极管20附近的结构的放大透视图；
图3是电容器24附近的结构的放大透视图；
图4A是接收器组件1A的等效电路图，并且图4B是从图4A提取的电路D1的等效电路图；
图5A是根据比较例的接收器组件的等效电路图，并且图5B是从图5A提取的电路D2的等效电路图；
图6是接收器组件1A中的插入损耗与信号频率之间的关系的模拟结果的曲线图；
图7示出了在未设置电阻器的情况下插入损耗与信号频率之间的关系的模拟结果；
图8是根据第一变型例的接收器组件的一部分的放大透视图；
图9是根据第一变型例的接收器组件的一部分的放大侧视图；
图10是根据第二变型例的接收器组件的一部分的放大透视图；以及
图11A示出了光电二极管101施加在具有布线图案的载体102上并且载体102上的布线图案和TIA 103通过键合线104连接在一起的构造，并且图11B示出了TIA 103施加在载体102上并且光电二极管101和TIA 103仅通过载体102上的布线图案连接在一起的构造。
具体实施方式
在诸如光接收器等接收器组件中，跨阻放大器(TIA)将从光电二极管输出的电信号(例如，电流信号)放大。在这种情况下，如图11A所示，光电二极管101施加在具有布线图案的载体102上，并且载体102上的布线图案通过键合线104连接至TIA 103。然而，这种构造具有以下问题。即，在载体102上的布线图案与载体102下方的导体105之间产生寄生电容。对于最近的高速光通信，光信号的频率一直在增加。例如，可能使用几十千兆赫的频带。在这种的频带中存在的由电容器和键合线104的电感引起的谐振频率导致信号不可通过的频带，使得通信质量可能恶化，诸如信号波形失真或信道间串扰等。
应注意的是，作为减小光电二极管101与TIA 103之间的电感的技术，如图11B所示，考虑将TIA 103施加在载体102上(例如倒装芯片结合(flip-chip bonding))，并且使光电二极管101和TIA 103仅通过载体102上布线图案连接在一起。然而，这种方法要求TIA具有用于倒装芯片结合的专用盘(焊盘)，并且因此不能采用通用TIA，这导致制造成本增加。
本发明的目的是提供一种包括通过键合线而连接在一起的光电二极管和TIA的接收器组件，该接收器组件能够将由于谐振导致的不可通过的频带转移到高频。
根据本发明的一个实施例的接收器组件包括通过键合线而连接在一起的光电二极管和TIA，该接收器组件能够将由于谐振导致的不可通过的频带转移到高频。
[本发明的实施例的描述]
首先，将对本发明的实施例的内容进行描述。根据一个实施例的第一接收器组件包括：光电二极管；载体，其构造为安装光电二极管，该载体具有绝缘性；基座，其具有安装载体的表面，该表面是导电的，该表面处于基准电位；导电图案，其设置在载体上，与光电二极管的阴极电极导电地结合，并且具有在基座的表面与导电图案之间的寄生电容；跨阻放大器，其具有通过键合线连接至导电图案的第一端子，以及电连接至光电二极管的阳极电极的第二端子；以及电容器，其具有通过导体电连接至导电图案的第一端，以及电连接至基座的表面的第二端，该导体的电感小于键合线的电感。
在第一接收器组件中，电容器设置在导电图案与基座表面之间，与形成在载体上的导电图案与基座表面之间的寄生电容分离开。将导电图案与电容器连接起来的导体的电感小于键合线的电感。这种构造提供包括在导电图案与基座表面之间的串联连接的电感和电容器的电路，并且附加地可以使该构造的谐振频率高于由导电图案与键合线产生的谐振频率。因此，可以使整个电路的谐振频率增加，使得由于谐振导致的不可通过的频带可以转移到高频。
在第一接收器组件中，导体可以包括与键合线的材料相同的材料，并且可以是厚度厚于键合线的导体。例如，这种构造可以容易地使导体的电感小于键合线的电感。
根据一个实施例的第二接收器组件包括：光电二极管；载体，其构造为安装光电二极管，该载体具有绝缘性；基座，其具有安装载体的表面，该表面是导电的，该表面处于基准电位；导电图案，其设置在载体上，与光电二极管的阴极电极导电地结合，并且具有在基座的表面与导电图案之间的寄生电容；跨阻放大器，其具有通过键合线连接至导电图案的第一端子，以及电连接至光电二极管的阳极电极的第二端子；以及电容器，其具有包括导电图案的一部分或抵靠在导电图案上的第一端，以及电连接至基座的表面的第二端。
在第二接收器组件中，电容器设置在导电图案与基座的表面之间，与形成在载体上的导电图案与基座表面之间的寄生电容分离开。电容器的一端包括导电图案的一部分或者抵靠在导电图案上。利用这种构造，导电图案与电容器之间的电感接近零(或基本为零)，使得导电图案与基座的表面之间的谐振频率可以显著地高于由导电图案与键合线产生的谐振频率。因此，可以使整个电路的谐振频率增加，使得由于谐振导致的不可通过的频带可以转移到高频。
在第二接收器组件中，电容器可以是硅电容器。例如，这种构造允许容易地实现电容器并且能够使电容器的一端包括导电图案的一部分或抵靠在导电图案上。
在第一或第二接收器组件中，电容器的电容可以大于寄生电容器的电容。这种布置能够减小电容器对几十兆赫的高频频带中的信号传输特性的影响。
在第一或第二接收器组件中，光电二极管可以被导电地结合在导电图案与电容器连接的连接部以及导电图案与键合线连接的连接部之间。例如，这种构造能够布置电容器而不妨碍键合线的设置。
[本发明的实施例的细节]
下面将参考附图描述根据本发明的实施例的具体示例性接收器组件。应注意到，本发明不限于示例，并且由权利要求表示。本发明旨在包括权利要求的等同内容的意义和范围内的全部变化。在以下的描述中相同元件由附图描述中的相同附图标记表示，并且因此将省略对元件的重复描述。
图1是根据本发明的一个实施例的接收器组件1A的构造的透视图。图1示出了接收器组件1A，其中封装部的盖被移除并且封装部的侧壁的一部分被移除，以便于描述。接收器组件1A用作光收发器的接收器光学子组件(ROSA)。如图1所示，根据本实施例的接收器组件1A包括插座2、壳体3以及未示出的两个柔性印刷电路板(FPC)。
壳体3包括封装部11。封装部11是基本呈盒状的中空壳，封装部11包括金属侧壁11a和金属板11b。板11b是矩形的且是平坦的，板11b沿由方向A1以及与方向A1交叉(例如，正交)的方向A2限定的平面延伸。可以使用诸如铜钼或铜钨等金属作为板11b的构成材料。使用具有高导热性的材料能够提高散热性。作为矩形框架的侧壁11a沿板11b的周缘布置。侧壁11a包括沿与方向A1交叉的平面延伸的一对侧壁11aa和11ab。该对侧壁11aa和11ab沿方向A1排列。侧壁11a的与板11b相反的开口被盖(未示出)紧紧覆盖。
插座2为沿方向A1延伸的大致筒状部件，插座2布置在侧壁11aa处。插座2的前端连接至传输信号光的光纤。具体地说，插座2包括：套管4，光学连接器的插芯插入在套管4中；以及保持件6，其固定至壳体3。均为筒状并沿方向A1延伸的套管4和保持件6沿方向A1以所述顺序排列。
保持件6在方向A1上的一端通过设置在侧壁11aa的开口处的衬套7而固定至侧壁11aa。保持件6的另一端固定至套管4。套管4中布置有抵靠在光纤的插芯上的插头。保持件6中布置有使从插头发射的信号光准直的透镜。衬套7中布置有光学窗口。从光纤发射的信号光穿过插头到达透镜。通过透镜准直的信号光穿过光学窗口，从而被捕获到封装部11的内部。
壳体3包括馈通部13、载体15和16、光学多路分用器17、反射镜18、阵列式透镜19、跨阻放大器(TIA)22和基座23。除了馈通部13以外，上述构件中的每一个都容纳在封装部11中。
布置在侧壁11ab处的馈通部13与外部电路进行电连接。例如，由多个彼此层叠的陶瓷基板形成的馈通部13组装为使得馈通部13与侧壁11ab的开口接合。馈通部13的位于侧壁11ab外侧的部分设置有用于与外部电路电连接的多个端子13a。端子13a利用例如焊料与FPC导电地结合。馈通部13的位于侧壁11ab内侧的部分设置有用于与TIA 22电连接的多个端子。侧壁11ab内侧的多个端子与侧壁11ab外侧的多个端子13a通过嵌入馈通部13中的布线而相互短路。
光学多路分用器17通过保持件6中的透镜和衬套7中的光学窗口与光纤光耦合。光学多路分用器17将从光纤输出的波长多路复用的信号光多路分用为具有相互不同波长的多个信号光分量。光学多路分用器17由载体16支撑。更具体地说，载体16是沿由方向A1和方向A2限定的平面延伸的板状部件，载体16具有与封装部11的底部相对的平坦背面以及位于所述背面的相反位置的平坦表面。光学多路分用器17通过粘合剂固定至载体16的背面。载体16由例如陶瓷(诸如氧化铝(铝氧化物)等)制成。
载体16布置在载体15上。设置在封装部11的板11b与载体16之间的载体15支撑载体16的背面。载体15包括一对支柱部15a和15b，该对支柱部15a和15b支撑载体16的沿方向A1的两个边缘。该对支柱部15a和15b均沿方向A1延伸并且在它们之间夹置有光学多路分用器17。该对支柱部15a和15b在载体16的背面与载体15之间形成用于布置光学多路分用器17的空间。载体15由线性膨胀系数与载体16的线性膨胀系数接近的诸如氧化铝、氮化铝、铜钼或铜钨等材料制成。
反射镜18通过粘合剂固定至载体16的背面。反射镜18将从光学多路分用器17输出的多个信号光分量分别反射并引导至将在后文中描述的多个光电二极管20(参见图2)。反射镜18例如包括棱镜。反射镜18与多个光电二极管20之间的光路上布置有阵列式透镜19。包括多个凸透镜的阵列式透镜19将多个信号光分量分别会聚到多个光电二极管20。阵列式透镜19经由子载体28、载体21和基座23布置在板11b上。
基座23是在封装部11中靠近馈通部13布置的板状部件。至少基座23的表面具有导电性，并且该表面被设定为具有基准电位。作为一个实例，基座23是金属的。基座23布置在板11b上，使得基座23的所述表面背向封装部11的板11b。
图2是多个光电二极管20附近的结构的放大透视图。根据本实施例的接收器组件1A还包括多个光电二极管20。安装在载体21(其设置在基座23的表面上)上的多个光电二极管20相对于反射镜18(参见图1)沿与方向A1和A2两者交叉的方向(即，封装部11的底部的法线方向)布置。载体21沿着方向A2以长方体状延伸，并且多个光电二极管20在载体21上沿着方向A2排列。作为一个实例，图2示出了四个光电二极管20。然而，光电二极管20的数量不限于此，并且因此可以是一个以上的任何数量。
每个光电二极管20是将相应的信号光分量转换为电信号的半导体元件。每个光电二极管20通过阵列式透镜19和反射镜18而与光学多路分用器17光耦合。每个光电二极管20电连接至TIA 22。布置在多个光电二极管20与馈通部13之间的TIA 22将来自每个光电二极管20的电流信号转换为电压信号。TIA 22通过未示出的键合线电连接至馈通部13的布线(配线)。从TIA 22输出的电压信号通过馈通部13输出到接收器组件1A的外部。
根据本实施例的接收器组件1A，还包括多个电容器24。电容器24安装在基座23上。多个电容器24在基座23上沿方向A2排列。每个电容器24的一端电连接至相应的光电二极管20。每个电容器24的另一端电连接至基座23的导电表面。每个电容器24在方向A1上隔着相应的光电二极管20与TIA 22相对设置。换言之，当沿板11b的表面的法线方向观看时，光电二极管20布置在电容器24与TIA 22之间。
图3是一个电容器24附近的结构的放大透视图。为了方面起见，图3仅示出了载体21的与一个光电二极管20和一个电容器24对应的部分。其它电容器24中的每一个附近的结构与图3的结构类似。安装光电二极管20的载体21包括介电体并具有绝缘性。呈长方体的载体21具有表面21a、背面21b和侧面21c。与基座23的表面相对的背面21b通过例如粘合剂与基座23结合。
表面21a上设置有导电图案26和27。作为附着于表面21a的金属图案的导电图案26通过诸如焊料等导电粘合剂与设置在光电二极管20的背面(与接收面相反的面)上的阴极电极导电地结合。导电图案26包括位于光电二极管20正下方的部分、从光电二极管20朝向TIA 22延伸的一对部分26a和26b、以及从光电二极管20朝向电容器24延伸的部分26c。导电图案26形成基座23的表面与导电图案26之间的寄生电容。
导电图案26的部分26a通过键合线41电连接至TIA 22的偏压端子22a(第一端子)。也就是说，键合线41的一端结合至导电图案26的部分26a，并且键合线41的另一端结合至TIA 22的偏压端子22a。类似地，导电图案26的部分26b通过键合线42电连接至TIA 22的偏压端子22b。也就是说，键合线42的一端结合至导电图案26的部分26b，并且键合线42的另一端结合至TIA 22的偏压端子22b。电源(偏置)电压通过键合线41和42从TIA 22的偏压端子22a和22b输入到导电图案26。将TIA 22安装在基座23的表面上，并且TIA 22的接地电位(基准电位)与基座23的表面的电位相同。
电容器24是诸如片式电容器(chip capacitor)等电容元件。电容器24的电容大于导电图案26与基座23的表面之间的寄生电容器的电容。作为实例，导电图案26与基座23的表面之间的寄生电容器的电容在10fF至100fF的范围内，并且电容器24的电容为1pF以上。电容器24具有沿基座23的表面的法线方向排列一对端面。在一个端面上形成电极24a，并且在另一端面上形成另一电极24b。导电图案26的部分26c通过导体43电连接至电容器24的一端(电极24a)。也就是说，导体43的一端结合至导电图案26的部分26c，并且导体43的另一端结合至电容器24的电极24a。因此，光电二极管20被导电地结合在导电图案26与电容器24的连接部以及导电图案26与键合线41和42的连接部之间。导体43是诸如金带或键合线等导体。应注意到，附图示出了两个导体43，但导体43的数量可以设定为一个以上的任何数量。所有导体43的总电感小于键合线41和42的总电感。因此，当导体43的构成材料与键合线41和42的构成材料相同时，对于每个导体43，使用比键合线41和42厚的导体。电容器24的另一端(电极24b)通过诸如焊料等导电粘合剂与基座23的表面导电地结合。
作为附着于表面21a的金属图案的导电图案27通过诸如焊料等导电粘合剂与设置在光电二极管20的背面上的阳极电极导电地结合。导电图案27从光电二极管20的正下方朝向TIA 22延伸。导电图案27通过键合线44电连接至TIA 22的信号端子22c(第二端子)。也就是说，键合线44的一端结合至导电图案27，并且键合线44的另一端结合至TIA 22的信号端子22c。由光电二极管20根据入射光量产生的电流信号通过键合线44被发送到TIA 22的信号端子22c。TIA 22将电流信号转换为电压信号。
接收器组件1A的示例性数值如下给定：
键合线41和42中的每一个的长度：0.2mm
键合线41和42中的每一个的电感：0.3nH
每个导体43的长度：0.2mm
每个导体43的电感：0.2nH
载体21的厚度：0.4mm
载体21在方向A1上的长度：1.1mm
电容器24的平面尺寸：0.38mm
电容器24的电容：330pF
导电图案26与基座23的表面之间的寄生电容：50fF
将描述通过上述根据本实施例的接收器组件1A获得的效果以及根据比较例的接收器组件具有的问题。图4A是根据本实施例的接收器组件1A的等效电路图。如图4A所示，根据本实施例的接收器组件1A具有通过键合线41和42(在附图中以电感表示)连接至TIA 22的偏压端子22a和22b的光电二极管20的阴极。光电二极管20的阳极通过键合线44和TIA 22的信号端子22c连接至TIA 22的放大器电路22e。TIA 22的接地端子22d连接至基座23(在附图中以基准电位线(接地线)表示)。光电二极管20同键合线41和42间的导电图案26与基座23之间存在电容器C1。相互串联连接的导体43和电容器24与导电图案26和基座23间的电容器C1并联连接。
图4B是从图4A提取的电路D1的等效电路图。如图所示，电路D1包括在节点N1与节点N2之间彼此并联连接的：导体43和电容器24的串联电路、电容器C1、以及键合线41和42的组合电感。节点N1连接至光电二极管20的阴极，并且节点N2连接至基座23(即，基准电位)。
同时，图5A是根据比较例的接收器组件的等效电路图。与根据本实施例的接收器组件1A(参见图4A)不同，根据比较例的接收器组件不设置有导体43和电容器24的串联电路。因此，对于从图5A提取的电路D2，如图5B所示，在节点N1与节点N2之间电容器C1与键合线41和42的组合电感彼此并联连接。
电路D1和D2均包括LC谐振电路。LC谐振电路的谐振频率接近信号频率减小了从TIA 22的放大器电路22e到光电二极管20的电流Ia。此时，抑制了电流信号从光电二极管20流向放大器电路22e，导致信号无法通过。这里，当电容器C1的电容被限定为Ct，并且键合线41和42的组合电感被限定为Lwire时，图5B中所示的根据比较例的LC谐振电路的导纳(admittance)由下式表示
[数学公式1]
并且Y＝0，即，谐振频率由下式表示
[数学公式2]
同时，电容器24被认为是对高频短路，因为在图4B所示的根据本实施例的LC谐振电路中电容器24的电容足够大。当导体43的电感被限定为Lb时，导纳由下式表示
[数学公式3]
并且Y＝0，即，谐振频率由下式表示
[数学公式4]
假设电感Lb相对于电感Lwire足够小，则导致式子(4)导出
[数学公式5]
即，如式子(2)所表达的，电感Lwire主要影响根据比较例的LC谐振电路中的谐振频率f。然而，电感Lb主要影响根据本实施例的LC谐振电路中的谐振频率f。如上文所述，由于电感Lb小于电感Lwire，因此根据本实施例的谐振频率f高于根据比较例的谐振频率f。因此，根据本实施例的接收器组件1A能够使包括电容器C1以及键合线41和42的LC谐振电路的谐振频率增加，使得因谐振导致信号不可通过的频带可以转移到高频。因此，接收器组件1A控制传输性能的质量，诸如信号波形的失真或信道间串扰等。
图6是根据本实施例的接收器组件1A中的插入损耗(单位：dB)与信号频率(单位：GHz)之间的关系的模拟结果的曲线图。对于当前的光通信系统，100G传输正在成为支线系统(branch-line system)和数据中心以及支线系统和数据中心之间(传输)的主流。自此之前，存在进一步提高速度的计划，诸如400G传输等。对于该传输速度，传输中的时钟频率在25GHz至56GHz的范围内。与此不同的是，如图6所示，根据本实施例，谐振频率f大于60GHz。因此，即使在如上文所述的传输中的时钟频率中也可以避免谐振。
应注意的是，根据本实施例，仅将导电图案26置于光电二极管20的阴极与导体43之间。然而，可以将电阻器置于光电二极管20的阴极与导体43之间(例如，置于导电图案26的连接至光电二极管20的阴极的部分与部分26c之间)。图7示出了在未设置这种电阻器的情况下插入损耗与信号频率之间的关系的模拟结果。如图7所示，在没有电阻器的情况下，谐振发生在大约1GHz的低频频带中(图中的B2)。与此不同的是，如图6所示，在具有电阻器的情况下，有效地抑制了低频频带中的谐振(图中的B1)。
如在本实施例中那样，导体43可以由与键合线41和42的材料相同的材料制成，并且导体43均为厚度大于键合线41和42的导体(例如，金带)。例如，这种构造可以容易地使导体43的电感小于键合线41和42的电感，并且使导体43的截面积之和大于键合线41和42的截面积之和。
如本实施例中那样，电容器24的电容可以大于导电图案26与基座23的表面之间的寄生电容器的电容。这种布置能够减小电容器24对几十兆赫的高频频带中的信号传输特性的影响。
如在本实施例中那样，光电二极管20可以被导电地结合到导电图案26的与电容器24连接的连接部(部分26c)以及导电图案26的与键合线41和42连接的连接部(部分26a和26b)之间的部分。例如，这种构造能够布置电容器24而不妨碍键合线41和42的设置(无需延长)。因此，这种布置使得能够在高频频带中将信号传输特性保持在良好状态。
(第一变型例)
图8是根据实施例的第一变型例的接收器组件的一部分的放大透视图，并且图9是其侧视图。本变型例与实施例之间的不同在于电容器的构造。根据本变型例的电容器不是与根据实施例的电容器24类似的片式电容器，根据本变型例的电容器由形成在载体21的表面上的导电图案形成。具体地说，设置在载体21的表面21a上的导电图案26的部分26c沿方向A1延伸到表面21a的一对边缘中相对于TIA 22在远侧的边缘附近。部分26c的边缘26d沿着表面21a的所述边缘延伸(例如，平行地延伸)。同时，导电图案29设置在载体21的沿方向A1彼此相反的一对侧面中相对于TIA 22在远侧的侧面21c上。导电图案29是附着于侧面21c的金属图案。在导电图案29在载体21的厚度方向上的一对边缘29a和29b中，相对于基座23在远侧的边缘29a沿着侧面21c的在载体21厚度方向上的上边缘延伸(例如，平行地延伸)。即，导电图案29的边缘29a沿着导电图案26的边缘26d延伸(例如，平行地延伸)，并且与边缘26d间隔开恒定间隔。导电图案29的边缘29b通过导电粘合剂(例如，银膏(silver paste))与基座23的表面结合，从而导致与基座23的表面电连接(短路)。根据本变型例的电容器是形成在导电图案29的边缘29a与导电图案26的边缘26d之间的寄生电容。即，电容器的一端由导电图案26的一部分形成，并且电容器的另一端电连接至基座23的表面。寄生电容器的电容例如是1pF。
根据本变型例，可以获得与根据实施例类似的效果，并且可以容易地实现电容器。电容器不需要与载体21分开的元件，从而有助于接收器组件的小型化。根据本变型例，可以省略根据实施例的导体43，并且可以仅通过导电图案26使电容器和光电二极管20的阴极连接。因此，电容器与光电二极管20的阴极之间的电感相当小，并且接近零或基本为零。因此，与实施例相比，导电图案26和基座23的表面之间的谐振频率可以显著高于仅由导电图案26和键合线41和42产生的谐振频率。因此，可以使整个电路的谐振频率进一步增加，使得由于谐振导致的不可通过的频带可以进一步转移到高频。
(第二变型例)
图10是根据实施例的第二变型例的接收器组件的一部分的放大透视图。本变型例与实施例之间的不同在于电容器的构造。即，根据本变型例的载体21由硅制成。该电容器通过在载体21的表面21a上形成电容器31来实现。电容器31包括导电图案，该导电图案形成为使得形成在由硅制成的载体21的表面21a上的一个或多个凹槽被所述导电图案填充。电容器31的与导电图案26的部分26c相邻的一端(一个电极)连接至部分26c。电容器31的另一端(另一电极)连接至导电图案30在表面21a上的一端，导电图案30设置为从载体21的表面21a到侧面21c。导电图案30的设置在侧面21c上的另一端通过导电粘合剂(例如，银膏)与基座23的表面结合，从而导致与基座23的表面电连接(短路)。应注意的是，电容器31的另一端和基座23的表面可以通过在载体21的厚度方向穿透载体21的导通孔彼此连接，以代替导电图案30或者与导电图案30一起使用。电容器31可以由不同于硅的其它介电材料制成。
根据本变型例的构造能够获得与根据实施例类似的效果。根据本变型例，与第一变型例类似，可以省略根据实施例的导体43，使得可以仅通过导电图案26使电容器和光电二极管20的阴极连接。因此，电容器与光电二极管20的阴极之间的电感相当小，并且接近零或基本为零。因此，与实施例相比，导电图案26和基座23的表面之间的谐振频率可以显著地高于仅由导电图案26和键合线41和42产生的谐振频率。因此，可以使整个电路的谐振频率进一步增加，使得由于谐振导致的不可通过的频带可以进一步转移到高频。
如在本实施例中那样，电容器可以包括电容器31。该布置使得能够容易地实现电容器。可以减小电容相对较大的电容器的尺寸，并且另外电容器不需要与载体21分开的元件，从而有助于接收器组件的小型化。
根据本发明的接收器组件不限于该实施例，并且可以进行各种变型。例如，根据本发明的一个实施例的电容器不限于上述实施例和变型例，并且可以应用能够获得电容器的各种实施例。根据上述实施例和变型例，电容器布置为使得光电二极管定位在电容器与TIA之间。然而，电容器的布置不限于此，并且电容器可以布置在光电二极管附近的各种位置。
Claims (6)
1.一种接收器，包括：
光电二极管，其设置在由绝缘体材料构成的载体上；
基座，其具有连接至基准电压的导电图案，所述导电图案设置在所述基座的表面上，并且所述载体设置在所述导电图案上；
导电膜，其设置在所述载体上，并且电连接至所述光电二极管的阴极，所述导电膜与所述基座的表面之间具有寄生电容；
跨阻放大器，其具有经由键合线连接至所述导电膜的第一端子，以及电连接至所述光电二极管的阳极的第二端子；以及
电容器，其具有经由导体电连接至所述导电膜的一端，以及电连接至所述基座的所述导电图案的另一端，所述导体的电感小于所述键合线的电感。
2.根据权利要求1所述的接收器，
其中，所述导体的材料与构成所述键合线的材料相同，并且所述导体的宽度大于所述键合线的宽度。
3.一种接收器，包括：
光电二极管，其设置在由绝缘体材料构成的载体上；
基座，其具有连接至基准电压的导电图案，所述导电图案设置在所述基座的表面上，并且所述载体设置在所述导电图案上；
导电膜，其设置在所述载体上，并且电连接至所述光电二极管的阴极，所述导电膜与所述基座的表面之间具有寄生电容；
跨阻放大器，其具有经由键合线连接至所述导电膜的第一端子，以及电连接至所述光电二极管的阳极的第二端子；以及
电容器，其一端包括所述导电膜的一部分或与所述导电膜相邻，并且所述电容器的另一端电连接至所述基座的所述导电图案。
4.根据权利要求3所述的接收器，
其中，所述电容器是薄硅电容器。
5.根据权利要求3所述的接收器，
其中，所述电容器的电容值大于所述寄生电容的电容值。
6.根据权利要求1所述的接收器，
其中，所述光电二极管电连接在所述导电膜的连接至所述电容器的第一部分与所述导电膜的连接至所述键合线的第二部分之间。
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| JP2023008550A (ja) * | 2021-07-06 | 2023-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 受信回路 |
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| WO2024009388A1 (ja) * | 2022-07-05 | 2024-01-11 | 日本電信電話株式会社 | 光受信器 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003197952A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Mitsubishi Electric Corp | 光信号受信モジュール |
| US20070248363A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Osamu Kagaya | Semiconductor element mounting board and optical transmission module |
| CN102437874A (zh) * | 2010-09-22 | 2012-05-02 | 住友电气工业株式会社 | 光接收器的前端模块 |
| US20120170944A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-05 | Fujitsu Limited | Optical receiver and optical transmitter |
| CN102761362A (zh) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 住友电气工业株式会社 | 光接收器装置 |
| JP2014212228A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | 三菱電機株式会社 | 光受信モジュール |
| CN104243051A (zh) * | 2013-06-13 | 2014-12-24 | 三菱电机株式会社 | 光接收模块 |
| CN104425631A (zh) * | 2013-09-10 | 2015-03-18 | 富士通株式会社 | 包括多个检光器的光接收器模块 |
| US20160370686A1 (en) * | 2012-12-28 | 2016-12-22 | Futurewei Technologies, Inc. | Hybrid Integration using Folded Mach-Zehnder Modulator Array Block |
| CN107317637A (zh) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 苏州旭创科技有限公司 | 光接收组件及光模块 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210646A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP3093230B2 (ja) * | 1990-02-05 | 2000-10-03 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路 |
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| JP2007274032A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信器 |
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003197952A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Mitsubishi Electric Corp | 光信号受信モジュール |
| US20070248363A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Osamu Kagaya | Semiconductor element mounting board and optical transmission module |
| CN102437874A (zh) * | 2010-09-22 | 2012-05-02 | 住友电气工业株式会社 | 光接收器的前端模块 |
| US20120170944A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-05 | Fujitsu Limited | Optical receiver and optical transmitter |
| CN102761362A (zh) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 住友电气工业株式会社 | 光接收器装置 |
| US20160370686A1 (en) * | 2012-12-28 | 2016-12-22 | Futurewei Technologies, Inc. | Hybrid Integration using Folded Mach-Zehnder Modulator Array Block |
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| CN104243051A (zh) * | 2013-06-13 | 2014-12-24 | 三菱电机株式会社 | 光接收模块 |
| CN104425631A (zh) * | 2013-09-10 | 2015-03-18 | 富士通株式会社 | 包括多个检光器的光接收器模块 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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