JP2002237644A - 光送信器 - Google Patents
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周波数特性が安定して歩留まりのよい光送信
器を提供する。 【解決手段】 発光素子チップ３０とその発光素子に信
号電流を印加するドライブ素子チップ２０とがハイブリ
ッド実装されている光送信器において、チップ抵抗器６
０またはチップジャンパが上記発光素子チップ３０の電
極３１と上記ドライブ素子チップ２０の電極２１との間
に掛け渡しされている。ボンディングワイヤより寄生イ
ンダクタンスを小さくすることができる。また、寄生容
量が所定値になるよう作り込むことができる。
器を提供する。 【解決手段】 発光素子チップ３０とその発光素子に信
号電流を印加するドライブ素子チップ２０とがハイブリ
ッド実装されている光送信器において、チップ抵抗器６
０またはチップジャンパが上記発光素子チップ３０の電
極３１と上記ドライブ素子チップ２０の電極２１との間
に掛け渡しされている。ボンディングワイヤより寄生イ
ンダクタンスを小さくすることができる。また、寄生容
量が所定値になるよう作り込むことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子チップを
実装した高速な光送信器に係り、特に、周波数特性が安
定して歩留まりのよい光送信器に関するものである。
実装した高速な光送信器に係り、特に、周波数特性が安
定して歩留まりのよい光送信器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、データ通信において光伝送を用い
ることがごく一般的となり、そのキーデバイスである光
トランシーバも極めて大量に使用されるようになってい
る。一方、その光トランシーバに求められる伝送速度は
ますます高速になっており、近い将来、１０Ｇｂｉｔ／
ｓあるいはそれ以上の光トランシーバもごく当たり前に
大量に使われるようになると考えられる。このため高速
光伝送を低コストで実現する技術が以前に増して強く求
められている。
ることがごく一般的となり、そのキーデバイスである光
トランシーバも極めて大量に使用されるようになってい
る。一方、その光トランシーバに求められる伝送速度は
ますます高速になっており、近い将来、１０Ｇｂｉｔ／
ｓあるいはそれ以上の光トランシーバもごく当たり前に
大量に使われるようになると考えられる。このため高速
光伝送を低コストで実現する技術が以前に増して強く求
められている。
【０００３】高速な光送受信器を実現するためにはレー
ザダイオード（以下、ＬＤ）あるいは外部変調器のよう
な光素子そのものを高速化することも重要であるが、光
素子の実装方法がキーポイントのひとつとなっている。
高速伝送時に良好な光送信波形を得るために、実装構造
を工夫し、かつその実装構造を低コストに実現可能な構
造にする必要がある。
ザダイオード（以下、ＬＤ）あるいは外部変調器のよう
な光素子そのものを高速化することも重要であるが、光
素子の実装方法がキーポイントのひとつとなっている。
高速伝送時に良好な光送信波形を得るために、実装構造
を工夫し、かつその実装構造を低コストに実現可能な構
造にする必要がある。
【０００４】図４は、従来の技術の一例を示したもので
ある。ＬＤチップ３０は、導電性の基板１０の上に搭載
され、ハンダ等の導電性の材料で基板１０に電気的に強
固に接続されている。同様に、ＬＤチップ３０に変調信
号を供給するＬＤドライブＩＣチップ２０も基板１０の
上に搭載されている。２つのチップは、至近距離に置か
れており、ＬＤチップ３０の電極（パッド）３１からＬ
ＤドライブＩＣチップ２０の電極２１は、直接、ボンデ
ィングワイヤ４０で接続されている。なお、ＬＤドライ
ブＩＣチップ２０から基板１０へ接続されるボンディン
グワイヤ４１は、ＬＤドライブＩＣの出力回路に通常の
差動出力回路を用いた際に、ＬＤチップ３０を駆動する
電流とは逆位相の電流をグランドに流すためのものであ
る。基板１０からＬＤドライブＩＣチップ２０への信号
入力は、マイクロストリップライン（図示せず）などを
通してＬＤドライブＩＣチップ２０付近まで送られ、Ｌ
ＤドライブＩＣチップ２０の図示右側の電極２２からＩ
Ｃに入力される。３２は、光出射部である。
ある。ＬＤチップ３０は、導電性の基板１０の上に搭載
され、ハンダ等の導電性の材料で基板１０に電気的に強
固に接続されている。同様に、ＬＤチップ３０に変調信
号を供給するＬＤドライブＩＣチップ２０も基板１０の
上に搭載されている。２つのチップは、至近距離に置か
れており、ＬＤチップ３０の電極（パッド）３１からＬ
ＤドライブＩＣチップ２０の電極２１は、直接、ボンデ
ィングワイヤ４０で接続されている。なお、ＬＤドライ
ブＩＣチップ２０から基板１０へ接続されるボンディン
グワイヤ４１は、ＬＤドライブＩＣの出力回路に通常の
差動出力回路を用いた際に、ＬＤチップ３０を駆動する
電流とは逆位相の電流をグランドに流すためのものであ
る。基板１０からＬＤドライブＩＣチップ２０への信号
入力は、マイクロストリップライン（図示せず）などを
通してＬＤドライブＩＣチップ２０付近まで送られ、Ｌ
ＤドライブＩＣチップ２０の図示右側の電極２２からＩ
Ｃに入力される。３２は、光出射部である。
【０００５】以上のような実装を行うことにより、ＬＤ
チップ３０とＬＤドライブＩＣチップ２０とが別の場所
に置かれる通常の実装に比較し、高速なＬＤ変調が可能
となる。同時に光送信器の小型化、低コスト化にも大き
な効果がある。
チップ３０とＬＤドライブＩＣチップ２０とが別の場所
に置かれる通常の実装に比較し、高速なＬＤ変調が可能
となる。同時に光送信器の小型化、低コスト化にも大き
な効果がある。
【０００６】実際には、図５のように、ＬＤチップ３０
とＬＤドライブＩＣチップ２０との間に抵抗器５０を置
き、この抵抗器５０を介してボンディングワイヤ４０，
４２でＬＤチップ３０とＬＤドライブＩＣチップ２０と
を接続する場合がある。これは、主にＬＤの持つ容量お
よびボンディングワイヤのインダクタンスにより周波数
特性が平坦にならないとき、抵抗でダンピングする必要
があるためである。この抵抗は、ＬＤドライブＩＣチッ
プ２０に内蔵することも可能だが、ＬＤチップ３０の特
性、ボンディングワイヤ４０の長さ、太さによって抵抗
値を最適化する必要があるため、図５のようにチップの
外に設ける方が一般的である。
とＬＤドライブＩＣチップ２０との間に抵抗器５０を置
き、この抵抗器５０を介してボンディングワイヤ４０，
４２でＬＤチップ３０とＬＤドライブＩＣチップ２０と
を接続する場合がある。これは、主にＬＤの持つ容量お
よびボンディングワイヤのインダクタンスにより周波数
特性が平坦にならないとき、抵抗でダンピングする必要
があるためである。この抵抗は、ＬＤドライブＩＣチッ
プ２０に内蔵することも可能だが、ＬＤチップ３０の特
性、ボンディングワイヤ４０の長さ、太さによって抵抗
値を最適化する必要があるため、図５のようにチップの
外に設ける方が一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の技術では、近年ますます求められている伝
送の高速化に追いつかない可能性がある。ＬＤチップ３
０とＬＤドライブＩＣチップ２０との間は、ボンディン
グワイヤ４０がなるべく短くなるように設計するが、そ
れには限界があり、どうしてもボンディングワイヤ４０
の寄生インダクタンスによる影響が出てしまう。ボンデ
ィングにインダクタンスの小さいリボン状ワイヤを使え
ば効果があるが、これもやはり限界がある。このインダ
クタンスによる周波数特性の乱れをダンピングするため
に、ハイブリッド実装用の抵抗器を使用すると、ワイヤ
ボンディングの箇所が増えてしまうため、高速化という
意味ではかえってマイナスとなる。また、ボンディング
ワイヤの寄生インダクタンスは、ワイヤの張り方などに
よってばらつくため再現性がよくないという欠点があ
る。このため、製造する光送信器の周波数特性が安定せ
ず、歩留まりの低下の原因となる。
ような従来の技術では、近年ますます求められている伝
送の高速化に追いつかない可能性がある。ＬＤチップ３
０とＬＤドライブＩＣチップ２０との間は、ボンディン
グワイヤ４０がなるべく短くなるように設計するが、そ
れには限界があり、どうしてもボンディングワイヤ４０
の寄生インダクタンスによる影響が出てしまう。ボンデ
ィングにインダクタンスの小さいリボン状ワイヤを使え
ば効果があるが、これもやはり限界がある。このインダ
クタンスによる周波数特性の乱れをダンピングするため
に、ハイブリッド実装用の抵抗器を使用すると、ワイヤ
ボンディングの箇所が増えてしまうため、高速化という
意味ではかえってマイナスとなる。また、ボンディング
ワイヤの寄生インダクタンスは、ワイヤの張り方などに
よってばらつくため再現性がよくないという欠点があ
る。このため、製造する光送信器の周波数特性が安定せ
ず、歩留まりの低下の原因となる。
【０００８】以上のように、従来技術によるＬＤチッ
プ、ＬＤドライブＩＣチップの実装方式は、広帯域性、
周波数特性の安定性の面で改善が求められる。
プ、ＬＤドライブＩＣチップの実装方式は、広帯域性、
周波数特性の安定性の面で改善が求められる。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、周波数特性が安定して歩留まりのよい光送信器を提
供することにある。
し、周波数特性が安定して歩留まりのよい光送信器を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、発光素子チップとその発光素子に信号電流
を印加するドライブ素子チップとがハイブリッド実装さ
れている光送信器において、チップ抵抗器またはチップ
ジャンパが上記発光素子チップの電極と上記ドライブ素
子チップの電極との間に掛け渡しされているものであ
る。
に本発明は、発光素子チップとその発光素子に信号電流
を印加するドライブ素子チップとがハイブリッド実装さ
れている光送信器において、チップ抵抗器またはチップ
ジャンパが上記発光素子チップの電極と上記ドライブ素
子チップの電極との間に掛け渡しされているものであ
る。
【００１１】上記チップ抵抗器またはチップジャンパが
各電極に対して所定の電極間容量を持つよう配置されて
いてもよい。
各電極に対して所定の電極間容量を持つよう配置されて
いてもよい。
【００１２】上記チップ抵抗器またはチップジャンパと
並列にチップコンデンサが設けられていてもよい。
並列にチップコンデンサが設けられていてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１４】図１に示されるように、本発明に係る光送
信器は、ＬＤチップ３０及びＬＤドライブＩＣチップ２
０は、導電性の基板１０の上に互いに近接して置かれて
おり、ＬＤチップ３０の裏面及びＬＤドライブＩＣチッ
プ２０の裏面のグランドは、基板１０に導電性接着物質
で電気的に強固に接続されている。
信器は、ＬＤチップ３０及びＬＤドライブＩＣチップ２
０は、導電性の基板１０の上に互いに近接して置かれて
おり、ＬＤチップ３０の裏面及びＬＤドライブＩＣチッ
プ２０の裏面のグランドは、基板１０に導電性接着物質
で電気的に強固に接続されている。
【００１５】ＬＤチップ３０の電極３１とＬＤドライブ
ＩＣチップ２０の電極２１とは、互いに基板１０からの
高さがほぼ同じとなっている。チップ抵抗器６０は、Ｌ
Ｄチップ３０の電極３１とＬＤドライブＩＣチップ２０
の電極２１との間に掛け渡しされ、両電極間を橋渡しす
る格好で置かれている。チップ抵抗器６０の電極（斜線
部）は、ＬＤチップ３０の電極３１とＬＤドライブＩＣ
チップ２０の電極２１とにそれぞれ導電性の材料で接着
されている。このチップ抵抗器６０は、セラミックの薄
板の片面に薄膜または厚膜の抵抗体が付着している構造
を持つ。また、このチップ抵抗器６０の抵抗値は、通
常、数Ω〜数十Ωであり、ＬＤチップ３０のインピーダ
ンスとＬＤドライブＩＣチップ２０の回路特性とに合わ
せて最適な値が選ばれている。ダンピングが必要ないと
きは、チップ抵抗器６０の代わりに０Ωの抵抗器（チッ
プジャンパ）が用いられる。
ＩＣチップ２０の電極２１とは、互いに基板１０からの
高さがほぼ同じとなっている。チップ抵抗器６０は、Ｌ
Ｄチップ３０の電極３１とＬＤドライブＩＣチップ２０
の電極２１との間に掛け渡しされ、両電極間を橋渡しす
る格好で置かれている。チップ抵抗器６０の電極（斜線
部）は、ＬＤチップ３０の電極３１とＬＤドライブＩＣ
チップ２０の電極２１とにそれぞれ導電性の材料で接着
されている。このチップ抵抗器６０は、セラミックの薄
板の片面に薄膜または厚膜の抵抗体が付着している構造
を持つ。また、このチップ抵抗器６０の抵抗値は、通
常、数Ω〜数十Ωであり、ＬＤチップ３０のインピーダ
ンスとＬＤドライブＩＣチップ２０の回路特性とに合わ
せて最適な値が選ばれている。ダンピングが必要ないと
きは、チップ抵抗器６０の代わりに０Ωの抵抗器（チッ
プジャンパ）が用いられる。
【００１６】チップ抵抗器６０は、図５のボンディング
ワイヤ４０より容易に太くできるので寄生インダクタン
スを大幅に小さくすることができる。また、従来の技術
では、ダンピング用抵抗器を使用する場合に接続用部材
（ボンディングワイヤ）が２点に増えてしまうが、本発
明ではチップ抵抗器６０の１点でよい。従って、ダンピ
ング用抵抗器を使用する場合はもちろん使用しない場合
も、従来技術に比較し接続を理想的に行うことができ
る。以上の効果により、寄生インダクタンスの影響を抑
えることができ、周波数特性は容易に平坦にすることが
できる。
ワイヤ４０より容易に太くできるので寄生インダクタン
スを大幅に小さくすることができる。また、従来の技術
では、ダンピング用抵抗器を使用する場合に接続用部材
（ボンディングワイヤ）が２点に増えてしまうが、本発
明ではチップ抵抗器６０の１点でよい。従って、ダンピ
ング用抵抗器を使用する場合はもちろん使用しない場合
も、従来技術に比較し接続を理想的に行うことができ
る。以上の効果により、寄生インダクタンスの影響を抑
えることができ、周波数特性は容易に平坦にすることが
できる。
【００１７】上記の説明では、チップ抵抗器６０自体の
寄生容量を考慮していないが、特にＬＤドライブＩＣの
出力インピーダンスが低い場合などに、このチップ抵抗
器６０の寄生容量を積極的に光送信器の特性向上に利用
することが考えられる。即ち、チップ抵抗器６０は、電
極形状を工夫するなどして故意に（所定値になることを
目論んで）電極間容量（寄生容量）を増やすことができ
るが、この電極間容量によりＬＤの寄生容量の補償をす
ることができる。
寄生容量を考慮していないが、特にＬＤドライブＩＣの
出力インピーダンスが低い場合などに、このチップ抵抗
器６０の寄生容量を積極的に光送信器の特性向上に利用
することが考えられる。即ち、チップ抵抗器６０は、電
極形状を工夫するなどして故意に（所定値になることを
目論んで）電極間容量（寄生容量）を増やすことができ
るが、この電極間容量によりＬＤの寄生容量の補償をす
ることができる。
【００１８】図２（ａ）に示されるように、ＬＤドライ
バとグランドＧＮＤとの間にＬＤと抵抗Ｒとが直列に挿
入されている。寄生容量を考慮した等価回路では、図２
（ｂ）に示されるように、ＬＤチップ３０には寄生容量
ＣL が存在する。ここで、ＬＤチップ３０のインピーダ
ンスの抵抗成分をＲL 、チップ抵抗器６０の寄生容量を
Ｃ、チップ抵抗器６０の抵抗値をＲとすると、ＣL ：Ｃ
＝Ｒ：ＲL としたときに、帯域（周波数特性）はもっと
も平坦にすることができる。このときのチップ抵抗器６
０の寄生容量Ｃを最適値とする。寄生容量Ｃを最適値よ
りやや大きくすれば、高周波域のブーストもすることが
できる。なお、チップ抵抗器６０の寄生容量Ｃは、比較
的安定しており、この寄生容量Ｃを考慮した設計によ
り、周波数特性の再現性をよくすることができる。
バとグランドＧＮＤとの間にＬＤと抵抗Ｒとが直列に挿
入されている。寄生容量を考慮した等価回路では、図２
（ｂ）に示されるように、ＬＤチップ３０には寄生容量
ＣL が存在する。ここで、ＬＤチップ３０のインピーダ
ンスの抵抗成分をＲL 、チップ抵抗器６０の寄生容量を
Ｃ、チップ抵抗器６０の抵抗値をＲとすると、ＣL ：Ｃ
＝Ｒ：ＲL としたときに、帯域（周波数特性）はもっと
も平坦にすることができる。このときのチップ抵抗器６
０の寄生容量Ｃを最適値とする。寄生容量Ｃを最適値よ
りやや大きくすれば、高周波域のブーストもすることが
できる。なお、チップ抵抗器６０の寄生容量Ｃは、比較
的安定しており、この寄生容量Ｃを考慮した設計によ
り、周波数特性の再現性をよくすることができる。
【００１９】図１の光送信器では、ＬＤチップ３０とＬ
ＤドライブＩＣチップ２０とを結んでいるのはチップ抵
抗器６０だけであるが、図３のように、チップコンデン
サ６１を取り付けて容量を持たせても上記のような周波
数特性の補償を行うことができる。なお、図３で図１と
同一符号のものは同一部材であるので部材の説明は省略
する。
ＤドライブＩＣチップ２０とを結んでいるのはチップ抵
抗器６０だけであるが、図３のように、チップコンデン
サ６１を取り付けて容量を持たせても上記のような周波
数特性の補償を行うことができる。なお、図３で図１と
同一符号のものは同一部材であるので部材の説明は省略
する。
【００２０】このように、チップ抵抗器６０と並列にチ
ップコンデンサ６１を設ける場合、図３のように、ＬＤ
チップ３０の電極３１と同じ大きさの幅のチップ抵抗器
６０及びチップコンデンサ６１を上下に重ねてもよい
が、電極３１より小さい幅のものを使ってチップ抵抗器
６０及びチップコンデンサ６１を横に並べてもよい。
ップコンデンサ６１を設ける場合、図３のように、ＬＤ
チップ３０の電極３１と同じ大きさの幅のチップ抵抗器
６０及びチップコンデンサ６１を上下に重ねてもよい
が、電極３１より小さい幅のものを使ってチップ抵抗器
６０及びチップコンデンサ６１を横に並べてもよい。
【００２１】このように、容量をチップコンデンサ６１
によって付加すれば任意の容量を比較的簡単に付加した
り変更したりすることができる。
によって付加すれば任意の容量を比較的簡単に付加した
り変更したりすることができる。
【００２２】以上のような構成を用いれば、光送信器の
ＬＤまわりの周波数特性の広帯域化、平坦化が低コスト
で実現できる。
ＬＤまわりの周波数特性の広帯域化、平坦化が低コスト
で実現できる。
【００２３】なお、ここまで光素子チップとしてＬＤチ
ップ３０を代表として挙げて説明したが、ＬＤチップ３
０だけでなく外部変調チップなどでも同様の接続をして
効果を得ることができる。
ップ３０を代表として挙げて説明したが、ＬＤチップ３
０だけでなく外部変調チップなどでも同様の接続をして
効果を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００２５】（１）広帯域な周波数特性を持つ光送受信
器を容易に歩留まりよく提供することができる。
器を容易に歩留まりよく提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す光送信器の斜視図で
ある。
ある。
【図２】（ａ）は図１の光送信器の回路図、（ｂ）はそ
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す光送信器の斜視図
である。
である。
【図４】従来の光送信器の斜視図である。
【図５】従来の光送信器の斜視図である。
１０ 基板 ２０ ＬＤドライブＩＣチップ ２１ 電極 ３０ ＬＤチップ ３１ 電極 ６０ チップ抵抗器 ６１ チップコンデンサ
Claims (3)
- 【請求項１】 発光素子チップとその発光素子に信号電
流を印加するドライブ素子チップとがハイブリッド実装
されている光送信器において、チップ抵抗器またはチッ
プジャンパが上記発光素子チップの電極と上記ドライブ
素子チップの電極との間に掛け渡しされていることを特
徴とする光送信器。 - 【請求項２】 上記チップ抵抗器またはチップジャンパ
が各電極に対して所定の電極間容量を持つよう配置され
ていることを特徴とする請求項１記載の光送信器。 - 【請求項３】 上記チップ抵抗器またはチップジャンパ
と並列にチップコンデンサが設けられていることを特徴
とする請求項１又は２記載の光送信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001034107A JP2002237644A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 光送信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001034107A JP2002237644A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 光送信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002237644A true JP2002237644A (ja) | 2002-08-23 |
Family
ID=18897766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001034107A Pending JP2002237644A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 光送信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002237644A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005158767A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Ibiden Co Ltd | Ｉｃチップの接続構造およびｉｃチップ実装用基板 |
| JP2007208671A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロ波モジュール用パッケージ |
| JP2010182800A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Hitachi Cable Ltd | 光伝送モジュール |
| CN109194153A (zh) * | 2010-11-02 | 2019-01-11 | 三菱电机株式会社 | 电动式动力转向用电源模块及使用其的电动式动力转向驱动控制装置 |
| JP2021027206A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 日本ルメンタム株式会社 | 半導体発光装置 |
-
2001
- 2001-02-09 JP JP2001034107A patent/JP2002237644A/ja active Pending
Cited By (7)
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