JP2002299648A - 光送信・受信モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、高周波数領域における電波吸
収特性に優れ、伝送速度が2.4Gbps以上でも電磁波吸収
特性が低下しない電磁波吸収材を用いることによりノイ
ズが抑制される光送信・受信モジュールを提供すること
にある。 【解決手段】本発明は、回路基板上に発光素子及び受光
素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路
の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び
回路が、電磁波吸収材を有する部材によって被われてい
ること、内周面に電磁波吸収材を有する金属製キャップ
によって被われていること、及び電磁波吸収材を有する
部材によって被われ該部材の外周面が金属製キャップに
よって被われていることのいずれかよりなることを特徴
とする光送信・受信モジュールにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを用い
た高速通信網において使用される光送信モジュール、光
受信モジュール、又は、光送信モジュールと光受信モジ
ュールが一体となった光送受信モジュールに係る新規な
光送信・受信モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電気通信網の高度化や情報通信処
理の大容量化、高速化が加速的に進んでおり、データバ
ス、データリンクや光LAN等の各種通信システムに光通
信技術を応用することが注目されている。最近では、一
層の大容量化、高速化の要求から、2.4Gbpsや10Gbpsの
伝送装置の開発、実用化が進められており、将来的には
40Gbps,100Gbpsに移行してゆくものと考えられている。

【０００３】光ファイバを用いた通信装置に使用される
光送信モジュールは、電気信号を光信号に電気―光変換
するレーザーダイオード(以下、LD)等の発光素子と、こ
の発光素子を駆動する駆動回路から構成される。光送信
モジュールでは、高周波数の電気信号でレーザーダイオ
ードを励起する際、高周波ノイズが発生する。また、光
受信モジュールは、光信号を電気信号に光―電気変換す
るフォトダイオード(以下、PD)等の受光素子と、この受
光素子で光―電気変換された電気信号を増幅、波形整形
する受信回路から構成される。この光受信モジュールで
は、受光素子で光―電気変換された微弱かつ高周波数の
電気信号を扱うため、受信回路のアンプや同期信号等か
ら発生するノイズによる内部干渉や、外来ノイズの影響
を受けやすい。

【０００４】光送信部および光受信部を併せ持つ光送受
信モジュールにおけるモジュール内部での光送信部と光
受信部との間でのノイズの授受による内部干渉防止策と
しては、例えば、特開平11-196055号に記載されてい
る。この方法は、フレキシブルな絶縁体と、絶縁体中に
埋没されている受発光素子と送受信回路とを信号端子接
続部を介して接続する信号配線と、絶縁体の外側に設け
られる金属箔等からなるグランド層を有し、信号端子接
続部を覆うとともに、グランド層を回路基板のアース層
に接続することにより、電磁シールドを形成するもので
ある。しかし、この方法では、施工性、小型化に問題が
ある。

【０００５】また、特開2000-124483では、Fe-Al-Si合
金からなる扁平軟磁性粒子と熱可塑性エラストマーで構
成される電磁波吸収シートを光送信モジュール、光受信
モジュール、または、光送受信モジュール内に配備する
ことにより、電磁波干渉を抑制するものである。しか
し、前記軟磁性粒子から構成される電磁波吸収シートの
吸収特性は、図１に示すように、通常、周波数が、3GHz
以上の高周波領域では、ほとんど吸収効果がなく、伝送
速度が10Gbps以上では、発生するノイズ周波数も10GHz
以上になるため、電磁波吸収シートによるノイズ吸収効
果は期待できない。また、シート状であるため、複雑形
状の場所に、隙間無く配備することは不可能であり、完
全なノイズ対策は困難である。

【０００６】電磁波吸収材として、特開平9-181476号に
おいて、強磁性超微結晶金属相を金属酸化物相中に分散
した形態のヘテログラニュラー構造の超微結晶磁性膜を
高周波数領域での電波吸収体として利用することが提案
されている。

【０００７】又、特開平7-212079号公報及び特開平11-3
54973号公報は、扁平形状の軟磁性金属粒子と有機結合
剤からなる電磁波干渉抑制体或いは電磁波吸収体が開示
されている。軟磁性金属粒子を表皮深さ以下の厚みの扁
平形状として、渦電流を抑制し、さらに、形状磁気異方
性の効果による磁気共鳴周波数の向上、及び形状に起因
する反磁界の低減による透磁率向上を達成し、数ＭＨｚ
〜１GHzで優れた電磁波吸収能を得ている。

【０００８】更に、特開平9-111421号において、高透磁
率アモルファス合金をその結晶化温度以上で酸素ガス、
窒素ガスおよびアンモニアガスのうち少なくとも一種を
含有する雰囲気中で熱処理することにより、高透磁率合
金よりなる結晶粒と結晶粒の周囲に酸化物あるいは窒化
物を形成させることにより高周波領域で高電気抵抗化を
図った線輪部品用磁性材料が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平9-1814
76号においては、電気抵抗率の点では500〜1000μΩ・
ｃｍ程度であり、必ずしも十分高いとは言えず、GHz領
域では、渦電流損による透磁率低下は避けられない。
又、複素比誘電率に関しては電気抵抗率が十分高くない
ため、実数部に比して虚数部が大きくなってしまいイン
ピーダンス整合がとり難いことが予測される。又、特開
平7-212079号公報及び特開平11-354973号公報において
は電子機器内部或いは高周波数域対応の電磁波吸収体と
しては、厚さ、吸収能とも不十分である。

【００１０】本発明の目的は、高周波数領域における電
波吸収特性に優れ、伝送速度が2.4Gbps以上でも電磁波
吸収特性が低下しない電磁波吸収材を用いることにより
ノイズが抑制される光送信・受信モジュールを提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、高速通信網に
使用される電気―光変換器を有する光送信モジュール、
光―電気変換器を有する光受信モジュール又はこれらの
モジュールが組み合わされた光送受信モジュールに係る
光送信・受信モジュールにおいて、基板、素子及び回路
が電磁波吸収材を有する部材によって被われていること
を特徴とし、特に電磁波吸収材として磁性金属からなる
微結晶とセラミックス相とから構成される複合磁性粒子
と該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料とが
複合化された電磁波吸収材料を具備することにより、モ
ジュール外への放射ノイズおよびモジュール内でのノイ
ズ干渉を抑制することができるものである。

【００１２】又、本発明は、前述の基板、素子及び回路
が内周面に電磁波吸収材を有する金属製キャップによっ
て被われていることを特徴とする。

【００１３】更に、本発明は、前述の基板、素子及び回
路が電磁波吸収材を有する部材によって被われ、該部材
の外周面が金属製キャップによって被われていることを
特徴とする。

【００１４】前述の基板、素子及び回路が絶縁樹脂によ
って被われていることが好ましい。

【００１５】又、本発明は、前述の電磁波吸収材が磁性
金属粒子とセラミックスとが一体となった複合磁性粒子
を有すること、複数の微細な磁性金属粒子がセラミック
スによって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有する
こと、磁性金属粒子内にセラミックス粒子が埋め込めれ
て一体となった複合磁性粒子を有すること、前記セラミ
ックスが前記複合磁性粒子表面に粒子状で一体に結合し
ていること、磁性金属粒子とセラミックスとが一体とな
った複合磁性粒子と、該複合磁性粒子より高電気抵抗率
を有する高分子樹脂、アルミナ及びシリカの少なくとも
１種とが複合化されたことのいずれかであることが好ま
しい。

【００１６】即ち、本発明は、磁性金属粒子とセラミッ
クスとが一体となった複合磁性粒子を有し、好ましくは
磁性金属粒子と体積比で10％以上、より好ましくは20％
以上のセラミックスとが一体となった粒径10μｍ以下、
より好ましくは5μｍ以下の複合磁性粒子を有すること
が好ましい。

【００１７】又、本発明は、好ましくは粒径0.1μｍ以
下、より好ましくは50nｍ以下の微細な多数の磁性金属
粒子、及び10体積％以上、好ましくは20〜70体積％のセ
ラミックスとが一体となった複合磁性粒子を有し、特
に、磁性金属とセラミックスとは、一つの粒子内で互い
に層状に形成されており、磁性金属は粒径の大半が100n
m以下の複雑な形状の粒子となっており、その周りをセ
ラミックスが囲む様子を有するものである。その複雑な
形状の粒子は粒径が20nm以下の微細な粒子が集合して出
来たものである。

【００１８】前述の磁性金属が鉄、コバルト、ニッケル
のうちの少なくとも一つの金属又は合金であり、前記セ
ラミックスが鉄、アルミニウム、シリコン、チタン、バ
リウム、マンガン、亜鉛、マグネシウム、コバルトまた
はニッケルの酸化物、窒化物及び炭化物のうちの少なく
とも一つであることが好ましい。

【００１９】本発明は、前述の複合磁性粒子が、該複合
磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する材料に分散してい
ることを特徴とし、この高電気抵抗率を有する材料が樹
脂、絶縁性高分子塗料及びセラミックス焼結体のいずれ
かであることが好ましい。

【００２０】前記複合磁性粒子に対して前記セラミック
スが10〜75体積％、前記磁性金属粒子内に埋め込まれて
いること、前記複合磁性粒子の平均結晶粒径が50nm以下
であること、前記複合磁性粒子の表面が前記複合磁性粒
子よりも高電気抵抗率を有する材料で被覆されているこ
と、前記複合磁性粒子のアスペクト比が２以上で、扁平
形状であること、扁平形状の複合磁性粒子が、前記高電
気抵抗率を有する材料中に一方向に配向していること、
前記アルミナ及びシリカは焼結体であることが好まし
い。

【００２１】本発明は、回路基板上に発光素子及び受光
素子の少なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路
の少なくとも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び
回路が電磁波吸収材を有する部材によって被われる光送
信・受信モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収
材は磁性金属粒子とセラミックスとが一体となった複合
磁性粒子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセ
ラミックス粉末とを用い、メカニカルアロイング法によ
り形成することを特徴とし、又、前記電磁波吸収材は磁
性金属粒子とセラミックスとが一体となった複合磁性粒
子を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミッ
クス粉末とを有する複合粉末に対して、前記金属粉末の
粒径より大きく、前記複合粉末の量より多い量の金属製
ボール又はセラミックス製ボールを投入し、メカニカル
アロイング法により形成することを特徴とする。

【００２２】本発明は、前述のように、磁性金属粉末と
セラミックス粉末とをメカニカルアロイング法により互
いに超微細な状態に混合して一体化するものであり、磁
性金属粒子と好ましくは体積比で10％以上のセラミック
スとが一体となった複合磁性粒子を形成すること、又、
磁性金属粉末とセラミックス粉末とを有する複合粉末
を、前記金属粉末の粒径より大きく、前記複合粉末の量
より多い量、好ましくは重量で複合粉末１に対して50〜
100の割合の金属製ボール又はセラミックス製ボールを
容器に入れて、高速で回転する、好ましくは1500〜3000
rpmで回転する方法による強力なエネルギーを粉末に与
えることによって互いに超微細な状態に混合して一体化
するいわゆる一般に言われているメカニカルアロイング
法によるものであり、微細な磁性金属粒子とセラミック
スとが一体となった複合磁性粒子を形成するものであ
る。

【００２３】そして、前記複合磁性粒子中のセラミック
スが10〜80体積％で、磁性金属粒子中に分散した海島
（グラニュラー）構造であることが好ましい。又、本発
明は、平均粒径50nm以下、更に好ましくは20nm以下の磁
性金属からなる微結晶、及び10体積％以上、好ましくは
20〜70体積％のセラミックスとが一体となった複合磁性
粒子と該複合磁性粒子よ前記複合磁性粒子の平均結晶粒
径が50nm以下であることが好ましい。更に、磁性金属粒
子及びセラミックスの材質は前述の通りである。

【００２４】このように、複合磁性粒子を高電気抵抗率
を有するセラミックス相が超微細磁性金属結晶粒の周り
を取り囲む構造とすることにより、一般に使用されてい
る単相金属磁性粒子に比べ、GHz領域において、電気抵
抗率が向上するだけでなく、複素比透磁率が向上する。

【００２５】ここで、複合磁性粒子を構成する磁性金属
の結晶粒径が、50nmを超えると、金属結晶粒間での交換
相互作用が弱くなり、軟磁性特性が劣化するために、透
磁率が低下し、電気抵抗率も上昇する。これより、本発
明における複合磁性粒子を構成する磁性金属の結晶粒径
は、50nm以下、更に好ましくは20nm以下が良い。

【００２６】更に、複合磁性粒子におけるセラミックス
の体積比率をコントロールすることにより、電磁波吸収
特性に関わるパラメータである複素比透磁率、複素比誘
電率を比較的自由に制御できるため、目的の周波数帯域
で良好な電磁波吸収特性を得ることができる。なお、磁
性金属に対するセラミックスの体積混合割合が10体積％
未満では、電気抵抗率が十分向上しないため、低周波数
側での複素比透磁率は高くなるが、GHz領域において
は、渦電流損失により、複素比透磁率は急激に減少して
しまう。さらに、複素比誘電率の虚数部は大きくなりす
ぎてしまい、十分な電磁波吸収特性が得られない。ま
た、セラミックス相が特に非磁性である場合、セラミッ
クスの体積混合割合が80体積％を超えると、電気抵抗率
はかなり向上するものの、複合磁性粒子の複素比透磁率
及び複素比誘電率の実数部が低下しすぎてしまい、十分
な電磁波吸収特性を得るためには、かなりの厚みが必要
である。

【００２７】本発明において、複合磁性粒子を高電気抵
抗率を有するセラミックス相が磁性金属からなる微結晶
の周りを取り囲む構造とすることにより、一般に使用さ
れている単相金属磁性粒子に比べ、GHz領域において、
電気抵抗率が向上するだけでなく、複素比透磁率が向上
することが可能となる。

【００２８】複合磁性粒子をそれよりも高電気抵抗率を
有する材料に10〜80体積％、好ましくは20〜70体積％分
散させる理由は、複合磁性粒子単独の電気抵抗率が電
磁波吸収体としては十分大きくない、複合磁性粒子を
電極とするマイクロコンデンサーが構成されるため、複
素比誘電率の実数部を大きくできる、複合磁性粒子形
状及び分散形態をコントロールして、複素比透磁率、複
素比誘電率の周波数特性を制御できる、絶縁性樹脂に
対する複合磁性粒子の体積混合比率をコントロールし
て、複素比透磁率、複素比誘電率の周波数特性を制御で
きる、ためである。

【００２９】本発明において、複合磁性粒子をそれより
も高電気抵抗率を有する絶縁性材料と複合化を図り、磁
性金属相、高電気抵抗セラミックス相、絶縁性材料の三
相構造とすることが、磁性金属単相粒子と絶縁性樹脂と
の複合体や磁性金属粒子とセラミックスとの複合体のよ
うな二層構造よりも好ましい。

【００３０】ここで、電磁波吸収特性を更に向上させる
ためには、前記複合磁性粒子の形状をアスペクト比で２
以上かつ厚さを表皮深さ以下にした扁平形状とし、これ
らを高電気抵抗率を有する材料中で配向させるのがより
好ましい。つまり、渦電流による急激な複素比透磁率低
下の抑制、粒子形状に起因する反磁界の影響を低減させ
ることによる高透磁率化及び形状磁気異方性による磁気
共鳴周波数の高周波化、更にはコンデンサー電極面積の
増大による複素比誘電率実数部向上が図れるため、更な
る吸収特性向上及び薄型化が実現できる。

【００３１】本発明において、磁性金属からなる微結晶
粒子（磁性金属粒子という）とセラミックス粒子の複合
化手法としては、メカニカルアロイング手法或いは、例
えば、磁性金属とそれよりも酸素、窒素、炭素との親和
性が高い元素からなり、更に、これらガス元素のいずれ
かの含有量が高い合金粉末をアトマイズ法などにより製
造し、その後、熱処理をすることにより、軟磁性金属相
とセラミックス相をそれぞれ生成させる手法、更に、磁
性金属とそれよりも酸素、窒素、炭素との親和性が高い
元素からなる合金粉末をアトマイズ法などにより製造
し、酸素、窒素、炭素のいずれかを含有するガス雰囲気
中で熱処理する手法、軟磁性金属相とセラミックス相を
それぞれ生成させる手法、金属アルコキシドを利用した
ゾル・ゲル法等も適用できる。このゾル・ゲル法では、
セラミックス相の中に微細な磁性金属粒子が分散した複
合磁性粒子が形成される。

【００３２】なお、複合磁性粒子自体の電気抵抗率を向
上させるために、大気中、酸素雰囲気中あるいは窒素雰
囲気中でアニールすることにより、複合磁性粒子表面に
酸化物層あるいは窒化物層等の電気抵抗率の高い皮膜を
同時形成させることも可能である。

【００３３】また、機械的複合法、好ましくはせん断型
ミルの一つであるメカノフュージョン法により複合磁性
粒子表面をより高電気抵抗率の材料でコーティングする
ことも可能である。

【００３４】これら複合磁性粒子を絶縁性高分子材料に
対して、体積比にして20〜80％を混練した。絶縁性高分
子材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル
系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹
脂、セルロース系樹脂、あるいはこれらの共重合体、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系
樹脂、ナイロン、アクリル、合成ゴム等を用いることが
できる。エポキシ樹脂が好ましい。樹脂に対する複合磁
性粒子の充填率が50体積％以上となる場合は、複合磁性
粒子同士の接触により、樹脂複合体の電気抵抗率が低下
するために、複合磁性粒子表面を絶縁コーティングする
目的で、シラン系、アルシキレート系あるいはチタネー
ト系のカップリング処理剤もしくはリン酸ホウ酸マグネ
シア絶縁処理材などを同時に添加する必要がある。

【００３５】このように、表面酸化法、機械的複合法あ
るいは化学的表面処理法を単独もしくは組み合わせて、
複合磁性粒子表面をより高電気抵抗率の材料でコーティ
ングすることにより、樹脂に対する複合磁性粒子の混合
割合を高めても、電気抵抗率を保持させたまま、複素比
透磁率および、複素比誘電率実数部の向上を図ることが
でき、電磁波吸収率の向上を図ることが可能となる。

【００３６】以上の様に、本発明においては、高周波数
領域特にGHz領域における電磁波吸収特性に優れ、薄型
の電磁波吸収材によって電子機器内部での電磁波干渉を
効率的に抑制できるので、高速通信網での使用に耐え、
内部ノイズ干渉、外部へのノイズ放射を抑制し、小型・
軽量化、高速化、高感度化を可能にする半導体装置、光
送信モジュール、光受信モジュール、光送受信モジュー
ルが提供できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】（実施例１）図２は、本発明に係
る電磁波吸収材を用いた光送信モジュールの構成を示す
図である。光送信モジュール１は、光ファイバ５、光導
波路９、ＬＤ６、送信回路７、回路基板８等から構成さ
れる。送信回路は、レーザを駆動するＬＤドライバ、レ
ーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成され
る。実際には、リードフレームやワイヤがついている
が、これらの図示を略している。伝送速度が大きくなる
につれて、光伝送モジュール内では、ＬＤを励起する電
気信号のクロック周波数が高くなるため、高周波の電磁
波が発生し、これらの電磁波は、他の要素、部品等に悪
影響を及ぼすノイズの原因となる。

【００３８】本実施例では、光送信モジュールを型に入
れ、後述する実施例９〜１５に記載の磁性金属粒子とセ
ラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有し
た樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止
し、さらにその外側を金属筐体10で覆うことにより、各
素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、電磁波
を吸収、シールドすることができ、送信モジュール内で
のノイズ干渉を抑制し、かつモジュール外部へのノイズ
の放射を完全に防止することができる。

【００３９】又、金属筐体10は必ずしも必要ではなく、
図４のように、樹脂混合物のみで封止した構造をとって
も良いが、電磁波吸収、シールド効果は金属筐体で覆っ
た場合よりも若干劣るが、構造が簡単なため製造が容易
であるメリットがある。

【００４０】なお、複合磁性粒子表面は図５に示すよう
に、その表面を絶縁コーティングすることによって、配
線間の短絡を防止することができる。絶縁性コーティン
グ法としては、雰囲気中、熱処理により、複合磁性粒子
表面に酸化物層あるいは窒化物層等の電気抵抗率の高い
皮膜を形成させる方法、または、シラン系、アルシキレ
ート系あるいはチタネート系のカップリング処理剤もし
くはリン酸ホウ酸マグネシア絶縁処理液等を用いた化学
的形成法、あるいは、せん断型ミルの一つであるメカノ
フュージョン法により複合磁性粒子表面を高電気抵抗率
の材料でコーティングする機械的形成法などが挙げられ
るが、特にこれらに限定されるものではない。また、配
線間の短絡防止法としてより確実なのは、図４のよう
に、配線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性
樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有した
樹脂混合物で封止する２層構造とすることである。

【００４１】なお、複合磁性粒子の粒径は、複合磁性粒
子組成により異なるが、樹脂混合物の流動性等を考慮す
ると、40μm以下が好ましい。また、粒形状は球状ある
いは扁平状でも良く、特に限定されない。また、複合磁
性粒子の樹脂に対する充填量は、樹脂混合物の流動性確
保の点から60vol%以下であるのが好ましい。樹脂として
は、通常電子回路部の封止樹脂として使用されるエポキ
シ系の他に、前述した絶縁性高分子材料を用いることが
出来る。

【００４２】（実施例２）図６は、実施例１と同様、本
発明に係る光送信モジュールの断面図である。実施例１
と異なるのは、モジュール全体が、前述した複合磁性粒
子を含有した樹脂混合物で完全封止されているのではな
く、この樹脂混合物を金属筐体内面全体あるいは一部の
みに配置していることである。

【００４３】金属筐体内面に樹脂混合物を配置する方法
としては、予め、後述する実施例９〜１５に記載の磁性
金属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性
粒子を含有した樹脂混合物をシート化しておき、それを
接着剤で貼り付ける方法、樹脂混合物を塗料化し、塗布
する方法、あるいは、射出成形法により内面に樹脂混合
物層が形成された金属筐体をニアネットシェイプで製造
する方法等が考えられるが、これらの方法に特に限定さ
れるものではない。

【００４４】又、図７のように、電磁波発生源となるLD
部およびLDと各素子との接続部等の主要部分のみを内面
に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カ
バーで覆うことにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼ
すノイズを金属カバー内で吸収することができ、ノイズ
干渉を抑制することができる。

【００４５】（実施例３）図８は、本発明に係る光受信
モジュールの構成を示す断面図である。光受信モジュー
ル２は、光ファイバ５、光導波路９、PD１５、受信回路
１６、回路基板８等から構成される。受信回路は、前置
増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等価増
幅部からなるCDR LSI、狭帯域フィルタのSAW、APDバイ
アス制御回路等から構成される。実際には、リードフレ
ームやワイヤがついているが、これらの図示を略してい
る。

【００４６】光受信モジュールでは、光信号をPDによっ
て変換した電気信号が微弱、かつ高周波である。このた
め、適切な措置を講じないと、電気信号は、内部回路の
アンプや同期回路等で発生する電磁波による内部ノイズ
干渉や外来ノイズの影響を受けやすく、誤動作の原因と
なる。

【００４７】本実施例では、光送信モジュールを型に入
れ、後述する実施例９〜１５に記載の磁性金属粒子とセ
ラミックスとが一体に形成された複合磁性粒子を含有し
た樹脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止
し、さらにその外側を金属筐体10で覆うことにより、各
素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、電磁波
を吸収、シールドすることができ、光受信モジュール内
でのノイズ干渉を抑制し、充分な受信感度を確保するこ
とが可能となる。

【００４８】また、図９のように、樹脂混合物のみで封
止した構造をとっても良いが、電磁波吸収、シールド効
果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣るが、廉価でき
るメリットがある。

【００４９】なお、複合磁性粒子表面は、前記のよう
に、絶縁層でコーティングされているが、配線間の短絡
を確実に防止するためには、図１０のように、配線部の
みを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、さら
にその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封止す
る２層構造とするのが有効である。

【００５０】（実施例４）図１１は、本発明に係る光受
信モジュールの断面図である。実施例３と異なるのは、
モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹脂混合物
で完全封止されているのではなく、この樹脂混合物を金
属筐体内面全体あるいは一部のみに配置していることで
ある。

【００５１】又、図１２のように、電磁波発生源となる
受信回路部あるいは、PDと各素子との接続部等の主要部
分のみを内面に後述する実施例９〜１５に記載の磁性金
属粒子とセラミックスとが一体に形成された複合磁性粒
子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うこ
とにより、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金
属カバー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制
し、十分な受信感度を確保することができる。

【００５２】（実施例５）図１３は、本発明に係る光送
受信モジュールの平面図である。光送受信モジュール３
は、前記の光送信モジュールと光受信モジュールを併せ
備えた機能を有する。光送信部は、光ファイバ５、光導
波路９、ＬＤ６、送信回路７、回路基板８等から構成さ
れる。送信回路は、レーザを駆動するＬＤドライバ、レ
ーザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成され
る。光受信部は、光ファイバ５、光導波路９、PD１５、
受信回路１６、回路基板８等から構成される。受信回路
は、前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部およ
び等価増幅部からなるCDR LSI、狭帯域フィルタのSAW、
APDバイアス制御回路等から構成される。実際には、リ
ードフレームやワイヤがついているが、これらの図示を
略している。

【００５３】電磁波吸収材は、後述する実施例９〜１５
に記載の磁性金属粒子とセラミックスとが一体に形成さ
れた複合磁性粒子を含有した樹脂混合物が用いられる。
このように、送信モジュールと受信モジュールが一体と
なった送受信モジュールでは、前記したように、特に、
光送信部と光受信部との間でのノイズ授受による内部ノ
イズ干渉が問題となる。

【００５４】図１４のように、本実施例では、光送受信
モジュールを型に入れ、前記複合磁性粒子を含有した樹
脂混合物を流し込んで固化させることで、完全封止し、
さらにその外側を金属筐体１０で覆う。このような構造
とすることにより、各素子や基板を水や気体から保護す
るだけでなく、光送信部から発生する電磁波を吸収する
ことができるので、光受信部でのノイズ干渉を防止する
ことができ、充分な受信感度を確保することが可能とな
る。

【００５５】従来の光送受信モジュールでは、光送信部
と光受信部の間に、金属製のシールド板を配置したり、
各モジュールを金属パッケージに封入し、独立の送信モ
ジュール、受信モジュールとしてノイズ干渉を防止して
いたが、このような構造とすることで、モジュール全体
が大型化し、重くなるばかりではなく高価な金属パッケ
ージを使用することで、廉価にできないといった問題が
あり、本発明のような構造とすることで、モジュール内
でのノイズ干渉を防止できるばかりでなく、小型・軽量
化、低価格化を実現できる。

【００５６】また、特に図示しないが、前記のように、
金属筐体をなくして、複合磁性粒子を含有したと樹脂混
合物のみで封止した構造をとっても良いが、電磁波吸
収、シールド効果は金属筐体で覆った場合よりも若干劣
るが、廉価できるメリットがある。

【００５７】更に、図１４のように、配線間の短絡防止
の観点から、配線部のみを複合磁性粒子を含有していな
い樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性粒子を含有し
た樹脂混合物で封止する２層構造とすることも可能であ
る。

【００５８】（実施例６）図１５は、本発明に係る光送
受信モジュールの受信部側の断面図である。実施例５と
異なるのは、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有し
た樹脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹
脂混合物を金属筐体内面全体あるいはその一部のみに配
置していることである。本実施例の樹脂混合物は前述の
ものと同様である。

【００５９】また、前記図７、図１２に示したように、
電磁波発生源となる送信回路部あるいは、PDと各素子と
の接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有
した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うことによ
り、各要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カバ
ー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制できる。

【００６０】（実施例７）図１６は、本発明の第７の実
施形態である光送受信モジュールの第二の形態である送
受信モジュールの平面図である。光送受信モジュール４
は、前記の光送信モジュールと光受信モジュールを併せ
備えた機能を有する。光送信部は、光ファイバ５、光導
波路９、ＬＤ６、送信回路、回路基板８等から構成され
る。送信回路は、レーザを駆動するＬＤドライバ、レー
ザ出力制御部、フリップフロップ回路等から構成され
る。光受信部は、光ファイバ５、光導波路９、PD１５、
受信回路、回路基板８等から構成される。受信回路は、
前置増幅機能を有するPRE IC、クロック抽出部および等
価増幅部からなるCDR LSI、APDバイアス制御回路等から
構成される。また、WDMフィルタ（波長分波器）は、光
導波路の分岐点付近に配置され、送信光はそのまま透過
し、受信光は反射する作用がある。実際には、リードフ
レームやワイヤがついているが、これらの図示を略して
いる。

【００６１】光送信部と光受信部との間でのノイズ授受
による内部ノイズ干渉を防止するために、図１７のよう
に、光送受信モジュールを型に入れ、前述と同様に複合
磁性粒子を含有した樹脂混合物を流し込んで固化させる
ことで、完全封止し、さらにその外側を金属筐体１０で
覆う。このような構造とすることにより、前記同様、各
素子や基板を水や気体から保護するだけでなく、光送信
部から発生する電磁波を吸収することができるので、光
受信部でのノイズ干渉を防止することができ、充分な受
信感度を確保することが可能となる。

【００６２】又、金属筐体をなくして、複合磁性粒子と
樹脂の混合物のみで封止した構造をとっても良いが、電
磁波吸収、シールド効果は、金属筐体で覆った場合より
も若干劣るが、廉価できるメリットがある。

【００６３】更に、配線間の短絡防止の観点から、配線
部のみを複合磁性粒子を含有していない樹脂で封止し、
さらにその上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で封
止する２層構造とすることも可能である。

【００６４】（実施例８）図１８は、本発明に係る光送
受信モジュールの受信部側の断面図である。実施例６と
同様に、モジュール全体が、複合磁性粒子を含有した樹
脂混合物で完全封止されているのではなく、この樹脂混
合物を金属筐体内面全体あるいはその一部のみに配置し
ている。

【００６５】又、図７、図１２に示したように、電磁波
発生源となる受信回路部あるいは、PDと各素子との接続
部等の主要部分のみを内面に前述と同様に複合磁性粒子
を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆うこと
により、要素、部品等に悪影響を及ぼすノイズを金属カ
バー内で吸収することができ、ノイズ干渉を抑制するこ
とができる。

【００６６】（実施例９）粒径1-5μmのFe粉50vol％と
平均粒径0.3μmのSiO₂粒子50vol％の混合粉末とSUS410
製ボール（粒径：9.5mm）を重量比にして粉末：ボール
＝1:80でSUS製の容器に一緒に入れ、アルゴンガスを封
入して、回転数：200rpmで100時間 、MA（メカニカルア
ロイング）処理を行った。MA後の複合粒子の形状は複雑
な形状を有する不定形であり、平均粒径は数十μmであ
った。

【００６７】図１９は複合磁性粒子をTEM観察したTEM組
織写真である。写真の黒い部分のFeの結晶粒径は約10nm
程度であり、その複合磁性粒子は複雑な形状を有し、粒
径100nm以下のFe粒子を囲む様に白い部分のSi酸化物が
網目状に形成していた。そのFe粒子は粒径が20nm以下の
微細なものが独立又、複雑な形状のFe粒子となってその
粒径より大きく形成されているものはそれらが集合して
形成されているものである。又、Si酸化物がFe結晶粒界
に分散しており、Fe粒子とSi酸化物とが互いに層状に形
成されていた。更に、Si酸化物は棒状にも形成され、直
径0.05μｍ以下、長さ0.1〜0.5μｍのものが１μm平方
当たり10〜20個程度形成されていた。

【００６８】また、MA後、この複合粒子を真空中(真空
度：10^-6Torr以上)で温度500℃、１時間のアニールを施
した。その後、この複合粒子をエポキシ樹脂に対して、
体積比にして50%を混練し、室温でタブレット状に加圧
成形し、さらに、そのタブレットを180℃、210kgfで一
軸加圧し、硬化させた。その後、機械加工、研磨によ
り、外形：7-0.05mm、内径：3.04+0.06mm、厚さ：2mm、
4mmのトロイダル形状に仕上げた。

【００６９】ネットワークアナライザー（HP製8720C）
と同軸エアラインから構成される測定系により、試料の
複素比誘電率、複素比透磁率を測定する場合には、自由
空間の透磁率、誘電率が1となるように校正した後、同
軸エアラインに試料を挿入し、２つのポートを使用して
S11、S21の2つのパラメータを測定し、それから計算に
より複素比誘電率、複素比透磁率を求めた。

【００７０】また、試料の反射特性は、自由空間の反射
係数が０になるように校正した後、試料を同軸エアライ
ンに挿入し、試料の終端を金属面で短絡し、S11を測定
し、反射係数を計算した。なお、測定周波数は50MHz〜2
0GHzである。

【００７１】軟磁性金属粒子内に絶縁性金属酸化物粒子
を分散した複合磁性粒子の効果をみるために、本発明の
方法により製造したFe-50vol%SiO₂複合磁性粒子及び、F
e粉とSiO₂粉を別々に前記MA処理と同条件でメカニカル
ミリング処理後、アニールした各粉末を単にVミキサー
により混合したものをエポキシ樹脂と複合化したものの
複素比透磁率、複素比誘電率および反射係数の周波数特
性を測定し、比較した結果を図２〜図４に示す。

【００７２】図２０より、高周波領域では、単にFe粉と
SiO₂粉とをＶミキサーにより混合した場合よりも複合化
した方が、複素比透磁率の実数部および虚数部ともに上
昇しているのがわかる。

【００７３】図２１より、複素比誘電率の実数部および
虚数部ともに、複合化により若干低下しており、自由空
間とのインピーダンス整合がとりやすくなっているのが
わかる。

【００７４】図２２は試料厚さ1.8mmの場合の反射係数
の周波数特性であり、反射係数は複合粒子の方が小さ
く、また中心周波数（最も反射係数が小さくなる周波
数）は複合粒子の方が低周波数側にある。さらに、反射
係数-10dB以下を満足する周波数帯域幅は、複合粒子の
方が広くなっている。

【００７５】これらの結果より、軟磁性金属粉と絶縁性
金属酸化物をナノスケールで複合化した方が、単に２種
類の粉末を混合した場合に比べ、電波吸収特性は向上し
ているのがわかる。

【００７６】（実施例１０）粒径1〜5μmのFe粉と平均
粒径0.7μmの(Ni-Zn-Cu)Fe₂O₄又は(Mn-Zn)Fe₂O₄などの
軟磁性金属酸化物粉との混合粉末（体積比で50:50）とS
US410製ボール（粒径95mm）を重量比にして粉末：ボー
ル＝1:80でSUS製のポットに一緒に入れ、アルゴンガス
を封入して、回転数：200rpmで100時間、MA（メカニカ
ルアロイング）処理を行った。MA後の複合磁性粒子の形
状は不定形であり、平均粒径は数10μmであった。ま
た、この複合磁性粒子をTEM観察した結果実施例１と同
様であり、Feの結晶粒径は約10nm程度であり、その結晶
粒界に軟磁性金属酸化物の成分を含む酸化物が網目状に
微細分散していた。この複合粒子を真空中(真空度：10
^-6Torr以上)で温度500℃、1時間のアニールを施した。
複合磁性粒子は実施例１と同様の組織を示していた。

【００７７】軟磁性金属粉と軟磁性金属酸化物粉を複合
化した効果をみるために、本発明の複合粒子及び、Fe粉
と軟磁性金属酸化物粉を別々に前述のMA処理と同条件で
メカニカルミリング処理後、アニールした各粉末を単に
Vミキサーにより混合したものをエポキシ樹脂と複合化
したものの各特性の各特性を測定し、比較した結果、実
施例１と同様な効果が認められた。

【００７８】（実施例１１）粒径1〜5μmのFe粉と平均
粒径1.0μmのSi粉とを体積比にして50:50で混合した粉
末に前述と同じステンレス製ボールを重量比にして1:80
でステンレス製のポットに一緒に入れ、酸素ガス（Ar：
O2＝4：1）を封入して、回転数：200rpmで100時間、メ
カニカルアロイング(MA)処理を行った。MA後の複合粉末
の形状は不定形であり、平均粒径は5.0μmであった。ま
た、この複合磁性粒子をTEM観察した結果、Feの結晶粒
径は約10nm程度であり、その結晶粒界にはSi酸化物が網
目状に微細分散し、更に棒状のSi酸化物が分散してい
た。さらに、X線回折の結果、Fe酸化物（Fe₂O₃，Fe
₃O₄）の存在も確認された。前記方法と同様にこの複合
粒子をエポキシ樹脂に混合したものの各種特性を測定し
た結果、実施例１の方法で製造した複合磁性粒子とほぼ
同様な組織及び特性が得られた。

【００７９】（実施例１２）実施例９〜１１によって得
た複合磁性粒子の粒子表面に電気抵抗率の高い非磁性又
は磁性酸化物をコーティングした。コーティング法とし
て表面酸化法又は機械的複合法により行った。

【００８０】表面酸化法として、複合粒子の製造工程に
おけるアニール時の雰囲気を大気又は酸素とすることに
より、主に粒子表面にFe₃O₄などの酸化物が生成してい
るのが、Ｘ線回折により確認された。

【００８１】又、機械的複合法として、せん断型ミルの
一つであるメカノフュージョン法を採用した。具体的に
は、ホスト粒子として複合磁性粒子（平均粒径：10μ
ｍ）、ゲスト粒子としてSiO₂（平均粒径：0.016μｍ）
又は（Ni−Zn―Cu）Fe₂O₄（平均粒径：0.5μｍ）をもち
いた。これらのホスト粒子とゲスト粒子を体積比で２：
３で混合し、メカノフュージョン装置に投入した。メカ
ノフュージョン条件として、真空中、回転数：1000rp
m、処理時間：3時間とした。その結果、複合磁性粒子表
面にはゲスト粒子で構成される厚さ約1.0μｍの比較的
緻密な酸化物層がコーティングされているのが、SEM観
察により確認された。

【００８２】（実施例１３）粒径1−5μｍのFe粉70vol
％と平均粒径0.3μｍのSiO₂粒子30vol％の混合粉末とＳ
ＵＳ製ボールをＳＵＳ製容器に一緒に入れ、アルゴンガ
スを封入して、メカニカルアロイング（機械的合金化）
処理を行った。メカニカルアロイング後の複合磁性粒子
の形状は不定形であり、平均粒径は数10μｍであった。
次いで、この複合磁性粒子に真空中（真空度：10^-6Torr
以上）で500℃、１時間の熱処理を施した。

【００８３】磁性金属からなる微結晶粒子（磁性金属粒
子という）とセラミックス粒子の複合化手法としては、
メカニカルアロイング手法に限らず、前述した方法によ
って行うことが出来る。具体的には、ホスト粒子として
メカニカルアローイング処理後の複合磁性粒子（平均粒
径：10μｍ）、ゲスト粒子としてSiO₂（平均粒径：0.01
6μｍ）又は（Ni−Zn―Cu）Fe₂O₄（平均粒径：0.5μ
ｍ）を用いた。これらのホスト粒子とゲスト粒子を体積
比で２：３で混合し、メカノフュージョン装置に投入
（好ましくは、真空中、回転数100〜10000rpm、処理時
間１〜10時間）した。メカノフュージョン条件として、
真空中、回転数：1000rpm、処理時間：３時間とした。
その結果、複合磁性粒子表面にはゲスト粒子で構成され
る厚さ約１．０μｍの緻密な酸化物層がコーティングさ
れているのが、SEM観察により確認された。

【００８４】図２３はメカニカルアローイング処理後、
真空中でアニールした複合磁性粒子のＴＥＭ組織写真で
ある。写真の黒い部分はFeの微細結晶粒であり、結晶粒
径は10〜20nm程度であった。また、Feの微細結晶粒を取
り囲むように非晶質Si酸化物が存在していた。

【００８５】その後、これらを乾燥、粉砕処理後、室温
でタブレット状に加圧成形した。さらに、そのタブレッ
トを180℃、210ｋｇｆで一軸加圧し、硬化させた。な
お、その他の樹脂複合体の製造法としては，射出成形法
やトランスファーモールド法等が挙げられる。また、シ
ート状の樹脂複合体を製造する場合には、ドクターブレ
ード法、スピンコート法、カレンダーロール法等が適用
可能である。

【００８６】特性評価用試料として、これら樹脂複合体
を機械加工、研磨により、外形：7−0.02ｍｍ、内径：
3.04＋0.02ｍｍ、厚さ：0.5〜2ｍｍのトロイダル形状に
仕上げた。次に、特性評価法であるが、ネットワークア
ナライザー（ＨＰ製8720Ｃ）と同軸導波管から構成され
る測定系により、試料の複素比誘電率、複素比透磁率を
測定する場合には、自由空間の透磁率、誘電率が１とな
るように校正した後、同軸導波管に試料を挿入し、２つ
のポートを使用してＳ１１、Ｓ２１の２つのパラメータ
を測定し、Niｃｏｌｓｏｎ−Ｒｏｓｓ，Ｗｅｉｒ法によ
り複素比誘電率、複素比透磁率を求めた。

【００８７】試料の反射特性は、空気の反射係数が０に
なるように校正した後、試料を同軸エアラインに挿入
し、試料の終端を金属面で短絡し、Ｓ１１を測定し、反
射係数を計算した。なお、測定周波数は0.1〜18GHzであ
る。

【００８８】また、単相のFe粒子との特性を比較するた
めに、粒径1−5μｍのFe粉と平均粒径0.3μｍのSiO₂粉
を別々に前記メカニカルアローイング処理と同条件でメ
カニカルミリング処理後、Fe粉とSiO₂粉を体積比で70：
30の割合で配合し、これらをＶミキサーにより十分混合
し、前記同条件でアニールしたものを前記同様の手法に
よりエポキシ樹脂と複合化し、複素比透磁率、複素比誘
電率及び反射係数の周波数特性を測定した。

【００８９】図２４〜図２６に複合磁性粒子と単相Fe粒
子との複素比透磁率、複素比誘電率、反射係数の周波数
特性比較を示す。図２４より、高周波領域では、Fe粉と
SiO₂粉との単純混合粉よりも複合磁性粒子の方が、複素
比透磁率の実数部および虚数部ともに上昇しているのが
わかる。図２５より、複素比誘電率の実数部に関して
は、複合磁性粒子の方が、大きくなっているが、同時に
虚数部も僅かに大きくなっている。図２６（ａ）は、電
磁波吸収材２５の片面に金属板２４がある場合の反射係
数の周波数特性であり、反射係数は複合磁性粒子の方が
小さくなっている。また、図２６（ｂ）は、電磁波吸収
材そのものの電磁波吸収量を測定した結果であり、複合
磁性粒子の方が、吸収率は大きくなっている。

【００９０】これらの結果より、軟磁性金属粒相と高電
気抵抗セラミックス相をナノスケールで複合化すること
により、電磁波吸収特性を向上させることができる。

【００９１】（実施例１４）実施例１３において、Feの
代わりに、Ni、Coあるいはそれら強磁性金属のうち少な
くとも１つを含む合金、例えばFe−Ni系のパーマロイ、
Fe−Al−Si系のセンダスト、Fe−Si合金系、Fe−Cr、Fe
−Cr−Al合金系等を用いた場合、及びSiO₂の代わりに、
アルミナ（Al₂O₃）、磁性酸化物としてスピネル系のＭ
ｎ−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、更にはプレ
ーナー型六方晶系フェライト、マグネトプランバイト型
フェライトなどを用いた場合にも同様の結果が得られ
た。

【００９２】（実施例１５）実施例１３又は１４におけ
るメカニカルアローイング処理後の複合磁性粒子形状を
偏平化する目的で、遊星ボールミル装置（又はアトライ
ター）等の粉砕機を用いて、エタノール等の有機溶剤と
複合磁性粒子を一緒に入れて湿式処理することにより、
アスペクト比が２以上の偏平状複合磁性粒子を得た。こ
の偏平状複合磁性粒子を熱処理した後、液状樹脂に混合
しペースト状にした後、複合磁性粒子にせん断力が加え
られるドクターブレード法でシート状にした後、ホット
プレスで加圧成形した。このシート断面をSEMで観察し
た結果、偏平状複合磁性粒子がシート表面に対して平行
に配向していた。

【００９３】また、偏平状複合磁性粒子と樹脂との複合
コンパウンドを予め作製しておき、それを射出成形機に
より金型に射出した。この成形品の断面をSEM観察した
結果、射出方向に偏平状複合磁性粒子が高配向してい
た。これら偏平状複合磁性粒子を樹脂中に高配向させた
場合、実施例１３及び１４に比べ、複素比透磁率及び複
素比誘電率実数部の向上が認められ、電磁波吸収率が大
幅に向上した。

【００９４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、高速通信網にお
いて使用に耐え、内部ノイズ干渉、外部へのノイズ放射
を抑制し、小型・軽量化、高速化、高感度化を可能にす
る光送信モジュール、光受信モジュール、又は、光送信
部および光受信部を併せ持つ光送受信モジュールを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 軟磁性粒子と樹脂から構成される従来電磁波
吸収シートと複合磁性粒子と樹脂から構成される本発明
の電磁波吸収シートの電磁波吸収特性比較図。

【図２】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全
封止し、さらにその外側を金属筐体で覆った光送信モジ
ュールの断面図。

【図３】 図２の金属筐体を取外した光送信モジュール
の断面図。

【図４】 図２の配線部のみを複合磁性粒子を含有して
いない絶縁性樹脂で封止し、その上に複合磁性粒子を含
有した樹脂混合物で封止した２層構造の光送信モジュー
ルの断面図。

【図５】 表面を絶縁コーティングした複合磁性粒子と
樹脂から構成される電磁波吸収層の断面図。

【図６】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐
体内面全体あるいは一部のみに配置した光送信モジュー
ルの断面図。

【図７】 電磁波発生源となるLD部およびLDと各素子と
の接続部等の主要部分のみを内面に複合磁性粒子を含有
した樹脂混合物を配置した金属カバーで覆った光送信モ
ジュールの断面図。

【図８】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物で、完全
封止し、さらにその外側を金属筐体で覆った光受信モジ
ュールの断面図。

【図９】 図８の金属筐体を取外した光受信モジュール
の断面図。

【図１０】 図８の配線部のみを複合磁性粒子を含有し
ていない絶縁性樹脂で封止し、さらにその上に複合磁性
粒子を含有した樹脂混合物で封止した２層構造の光受信
モジュールの断面図。

【図１１】 複合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属
筐体内面全体あるいは一部のみに配置した光受信モジュ
ールの断面図。

【図１２】 ノイズの影響を受けやすいPD部および電磁
波発生源となる受信回路等の主要部分のみを内面に複合
磁性粒子を含有した樹脂混合物を配置した金属カバーで
覆った受信モジュールの断面図。

【図１３】 光送受信モジュールの第一の形態である光
送受信モジュールの平面図。

【図１４】 図１３の光送受信モジュールにおいて、配
線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で
封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物
で、完全封止し、更にその外側を金属筐体で覆った光送
受信モジュールの受信部側の断面図。

【図１５】 図１３の光送信モジュールにおいて、複合
磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体ある
いは一部のみに配置した光送受信モジュールの受信部側
の断面図。

【図１６】 光送受信モジュールの第二の形態である光
送受信モジュールの平面図。

【図１７】 図１６の光送受信モジュールにおいて、配
線部のみを複合磁性粒子を含有していない絶縁性樹脂で
封止し、その上に複合磁性粒子を含有した樹脂混合物
で、完全封止し、更にその外側を金属筐体で覆った光送
受信モジュールの受信部側の断面図。

【図１８】 図１６の光送受信モジュールにおいて、複
合磁性粒子を含有した樹脂混合物を金属筐体内面全体あ
るいは一部のみに配置した光送受信モジュールの受信部
側の断面図。

【図１９】 本発明のFe-SiO₂磁性複合粒子の断面の顕
微鏡写真（TEM写真）。

【図２０】 本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のも
のの透磁率の周波数特性測定結果を示す線図。

【図２１】 本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のも
のの誘電率の周波数特性測定結果を示す線図。

【図２２】 本発明の磁性複合粒子と比較の混合粉のも
のの反射係数の周波数特性測定結果を示す線図。

【図２３】 本発明の複合磁性粒子の断面の高分解能透
過電子顕微鏡写真。

【図２４】 磁性金属相とセラミックス相とをナノレベ
ルで複合化したことによる複素比透磁率の周波数特性を
示すグラフ。

【図２５】 磁性金属相とセラミックス相とをナノレベ
ルで複合化したことによる複素比誘電率の周波数特性を
示す線図。

【図２６】 磁性金属相とセラミックス相とをナノレベ
ルで複合化したことによる電磁波吸収特性を示す線図。

【符号の説明】

１…光送信モジュール、２…光受信モジュール、３…光
送受信モジュール、４…光送受信モジュール、５…光フ
ァイバ、６…ＬＤ、７…送信回路、８…回路基板、９…
光導波路、１０…金属筐体、１１…光ファイバの芯線、
１２…複合磁性粒子を含有した樹脂混合物、１３…絶縁
性樹脂、１４…金属カバー、１５…PD、１６…受信回
路、１７…増幅器、１８…前置増幅器、１９…送信部、
２０…受信部、２１…WDMフィルタ（波長分波器）、２
２…複合磁性粒子、２３…絶縁コーティング層、２４…
金属板、２５…電磁波吸収体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 輝宜 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5E321 AA01 BB32 BB51 BB53 GG11 GH07 5F073 AB21 AB25 AB28 BA02 EA27 FA06 FA29 5F088 AA01 BA03 BB01 EA09 JA06 JA07 JA11 JA14 JA20

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路基板上に発光素子及び受光素子の少な
   くとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくと
   も一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁
   波吸収材を有する部材によって被われていることを特徴
   とする光送信・受信モジュール。
2. 【請求項２】回路基板上に発光素子及び受光素子の少な
   くとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくと
   も一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁
   波吸収材を有する部材によって被われている内周面が形
   成された金属製キャップによって被われていることを特
   徴とする光送信・受信モジュール。
3. 【請求項３】回路基板上に発光素子及び受光素子の少な
   くとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なくと
   も一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電磁
   波吸収材を有する部材によって被われ、該部材の外周面
   が金属製キャップによって被われていることを特徴とす
   る光送信・受信モジュール。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記基
   板、素子及び回路が絶縁樹脂によって被われていること
   を特徴とする光送信・受信モジュール。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記電
   磁波吸収材が磁性金属粒子とセラミックスとが一体とな
   った複合磁性粒子を有することを特徴とする光送信・受
   信モジュール。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記電
   磁波吸収材が複数の微細な磁性金属粒子がセラミックス
   によって囲まれて一体となった複合磁性粒子を有するこ
   とを特徴とする光送信・受信モジュール。
7. 【請求項７】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記電
   磁波吸収材が磁性金属粒子内にセラミックス粒子が埋め
   込められて一体となった複合磁性粒子を有することを特
   徴とする光送信・受信モジュール。
8. 【請求項８】請求項４〜７のいずれかにおいて、前記電
   磁波吸収材が前記磁性金属が鉄、コバルト、ニッケルの
   うちの少なくとも一つの金属又は合金であり、前記セラ
   ミックスが鉄、アルミニウム、シリコン、チタン、バリ
   ウム、マンガン、亜鉛、マグネシウム、コバルトまたは
   ニッケルの酸化物、窒化物及び炭化物のうちの少なくと
   も一つであることを特徴とする光送信・受信モジュー
   ル。
9. 【請求項９】請求項４〜８のいずれかにおいて、前記電
   磁波吸収材が前記セラミックスが前記複合磁性粒子表面
   に粒子状で一体に結合していることを特徴とする光送信
   ・受信モジュール電磁波吸収材。
10. 【請求項１０】請求項４〜９のいずれかに記載の複合磁
    性粒子が、該複合磁性粒子よりも高電気抵抗率を有する
    材料に分散していることを特徴とする光送信・受信モジ
    ュール。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の高電気抵抗率を有す
    る材料が樹脂、絶縁性高分子塗料及びセラミックス焼結
    体のいずれかであることを特徴とする光送信・受信モジ
    ュール。
12. 【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかにおいて、前
    記電磁波吸収材が磁性金属粒子とセラミックスとが一体
    となった複合磁性粒子と、該複合磁性粒子より高電気抵
    抗率を有する高分子樹脂、アルミナ及びシリカの少なく
    とも１種とが複合化されたことを特徴とする光送信・受
    信モジュール。
13. 【請求項１３】請求項４〜１２いずれかにおいて、前記
    複合磁性粒子に対して前記セラミックスが１０〜７５体
    積％であり、前記磁性金属粒子内に埋め込まれているこ
    とを特徴とする光送信・受信モジュール。
14. 【請求項１４】請求項４〜１３のいずれかにおいて、前
    記複合磁性粒子の平均結晶粒径が50nm以下であることを
    特徴とする光送信・受信モジュール。
15. 【請求項１５】請求項４〜１４のいずれかにおいて、前
    記複合磁性粒子の表面が前記複合磁性粒子よりも高電気
    抵抗率を有する材料で被覆されていることを特徴とす
    る。
16. 【請求項１６】請求項４〜１５のいずれかにおいて、前
    記複合磁性粒子のアスペクト比が２以上で、扁平形状で
    あることを特徴とする光送信・受信モジュール。
17. 【請求項１７】請求項１６において、扁平形状の複合磁
    性粒子が、前記高電気抵抗率を有する材料中に一方向に
    配向していることを特徴とする光送信・受信モジュー
    ル。
18. 【請求項１８】請求項１２〜１７のいずれかにおいて、
    前記アルミナ及びシリカは焼結体であることを特徴とす
    る光送信・受信モジュール。
19. 【請求項１９】回路基板上に発光素子及び受光素子の少
    なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なく
    とも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電
    磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信
    モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は磁性
    金属粒子とセラミックスとが一体となった複合磁性粒子
    を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミック
    ス粉末とを用い、メカニカルアロイング法により形成す
    ることを特徴とする光送信・受信モジュールの製造法。
20. 【請求項２０】回路基板上に発光素子及び受光素子の少
    なくとも一方の素子と、送信回路及び受信回路の少なく
    とも一方の回路とを有し、前記基板、素子及び回路が電
    磁波吸収材を有する部材によって被われる光送信・受信
    モジュールの製造法であって、前記電磁波吸収材は磁性
    金属粒子とセラミックスとが一体となった複合磁性粒子
    を有し、該複合磁性粒子を、磁性金属粉末とセラミック
    ス粉末とを有する複合粉末に対して、前記金属粉末の粒
    径より大きく、前記複合粉末の量より多い量の金属製ボ
    ール又はセラミックス製ボールを投入し、メカニカルア
    ロイング法により形成することを特徴とする光送信・受
    信モジュールの製造法。