JP2003209267A - 光部品の実装方法 - Google Patents

光部品の実装方法

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JP2003209267A
JP2003209267A JP2002008100A JP2002008100A JP2003209267A JP 2003209267 A JP2003209267 A JP 2003209267A JP 2002008100 A JP2002008100 A JP 2002008100A JP 2002008100 A JP2002008100 A JP 2002008100A JP 2003209267 A JP2003209267 A JP 2003209267A
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイヤボンディングされる部品間の高さ方向の
配線差を無くし、これにより配線によるインダクタンス
を減少させ、高速信号伝送時の配線損失を減らすことの
できる光部品の実装方法を提供すること。 【解決手段】フォトダイオード1、プリアンプIC2、
チップコンデンサ3、チップ抵抗4等の光部品の配線を
取り出す実装面の高さを揃えるため、光部品を固定する
実装基板6上に各光部品の厚さに等しい深さの収納穴1
1〜14を形成し、そこに各部品を実装するか、又は、
上記光部品を固定する実装基板6上に各光部品の高さを
揃える高さ調整用台座21を固定し、その上に各光部品
を実装することにより、各光部品の実装面の高さを揃え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトダイオー
ド、プリアンプIC、コンデンサ、抵抗等の受動部品か
ら成る光部品を電気信号出力コネクタと共に実装基板に
取り付け、ワイヤボンディングした光受信モジュール、
特にその各部品間の高速信号伝送時の配線損失を減らし
た光部品の実装方法に関するものである。
【従来の技術】光通信システムの高速化、大容量化の要
求が高まっている。その実現の鍵となる重要要素の一つ
として、光受信デバイスである光受信モジュールがあ
る。この光通信システムの光受信モジュールとしては、
従来から、フォトダイオード、その出力を増幅するプリ
アンプIC、このプリアンプICに電源を供給するコン
デンサ、抵抗、及び電気信号出力コネクタ等の受動部品
を組み合わせたものがある。この光受信モジュールにお
ける従来の受動部品の実装方法を、図3に示す。図3の
光受信モジュールは、フォトダイオード1、その出力を
増幅するプリアンプIC2、このプリアンプICに電源
を供給するチップコンデンサ3及びチップ抵抗4といっ
た各受動部品(本明細書において「光部品」という)
と、プリアンプIC2の出力を外部に取り出す電気信号
出力コネクタ5と、そして各光部品及び電気信号出力コ
ネクタ5を固定する実装基板6を構成要素として有す
る。そして、実装基板6上に、フォトダイオード1、プ
リアンプIC2、チップコンデンサ3、チップ抵抗4と
いった各光部品をはんだ或いは導電性樹脂により固定
し、電気信号出力コネクタ5を実装基板6に固定した
後、ボンディングワイヤ7により配線(ワイヤボンディ
ング)した構造となっている。ここでワイヤボンディン
グされる箇所は、図3の場合、フォトダイオード用電源
VPDの電源入力端子8とチップ抵抗4の上面間(ボン
ディングワイヤ7a)、チップ抵抗4の上面とフォトダ
イオード1上面のカソード電極の間(ボンディングワイ
ヤ7b)、フォトダイオード1上面のアノード電極とプ
リアンプIC2の入力端子との間(ボンディングワイヤ
7c)、プリアンプIC2のアース端子と実装基板6の
上面間(ボンディングワイヤ7d)、プリアンプIC2
の電源端子とチップコンデンサ3の上面間(ボンディン
グワイヤ7e)、チップコンデンサ3の上面とプリアン
プIC用電源Vccの電源入力端子9との間(ボンディ
ングワイヤ7f)、及びプリアンプIC用電源Vccの
出力端子と出力コネクタ5のリードピン(出力端子)1
0と間(ボンディングワイヤ7g)である。この場合、
フォトダイオード1、プリアンプIC2、チップコンデ
ンサ3、チップ抵抗4といった各光部品の実装基板6か
らの高さはまちまちであり、それぞれの部品として最適
な製品寸法のまま実装基板6に搭載されている。また、
出力コネクタ5のリードピン(出力端子)10の高さも
出力コネクタ5の取付け位置によって定まる構成となっ
ている。従って、上記ボンディングワイヤ7a〜7g
は、各光部品及び出力コネクタ5のリードピン10の高
さの差に応じた長さを必要としている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
光モジュールに対して伝送速度の向上が求められており
2.5Gbps、10Gbps、40Gbpsと高速に
なってきている。フォトダイオード及びプリアンプIC
等についても高速化が図られてきているが、それらを結
ぶワイヤボンディングによる配線についても高速化への
対応が迫られてきている。現状の実装方法については、
既に図3について述べたように、フォトダイオード1、
プリアンプIC2、チップコンデンサ3、チップ抵抗4
等の各光部品や、電気信号出力コネクタ5等の部品を、
実装基板6上にはんだ或いは導電性樹脂等により固定し
た後、それら部品間にワイヤボンドにより配線する構造
となっている。これら各光部品1〜4はその厚さがそれ
ぞれ異なっており、また出力コネクタ5のリードピン
(出力端子)10の高さも取付け位置によって異なって
いるため、その高さの差分だけワイヤボンディングする
配線の長さが余分に伸びることになる。ボンディングワ
イヤの長さはできるだけ短いことが望ましく、ワイヤボ
ンディングの配線が長いと、その分だけ配線によるイン
ダクタンスが増え、高速信号伝送時に損失が増大すると
いう問題につながる。そこで、本発明の目的は、上記課
題を解決し、ワイヤボンディングされる部品間の高さ方
向の配線差を無くし、これにより配線によるインダクタ
ンスを減少させ、高速信号伝送時の配線損失を減らすこ
とのできる光部品の実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成したものである。請求項
1の発明に係る光部品の実装方法は、フォトダイオー
ド、その出力を増幅するプリアンプIC、このプリアン
プICに電源を供給するコンデンサ、抵抗等の受動部品
から成る光部品を実装基板に搭載し、プリアンプICの
出力を外部に取り出す電気信号出力コネクタを実装基板
に取り付け、それら光部品間及び電気信号出力コネクタ
の出力端子たるリードピンとの間をワイヤボンディング
した光受信モジュールにおいて、前記光部品の配線を取
り出す実装面の高さを揃えるため、前記光部品を固定す
る実装基板上に各光部品の厚さに等しい深さの収納穴を
形成し、そこに各部品を実装することにより各光部品の
実装面の高さを揃えることを特徴とするものである。請
求項2記載の発明は、請求項1記載の光部品の実装方法
において、前記各光部品の実装面の高さを、実装基板の
面とほぼ同一に揃えることを特徴とする。各光部品を収
納穴に入れ、且つその実装面の高さを実装基板の面とほ
ぼ同一に揃える目的の達成上、実装基板は各光部品の厚
さをカバーできるように少し厚めに形成すると良い。ま
た、前記収納穴は有底穴として又は下部に支持段差を有
する穴として形成するのが好ましい。請求項3記載の発
明は、請求項1又は2記載の光部品の実装方法におい
て、前記電気信号出力コネクタのリードピンのワイヤボ
ンディングする接続面の高さを、前記各光部品の実装面
の高さとほぼ同一に揃えることを特徴とする。ここで前
記電気信号出力コネクタのリードピンは、その半径方向
下部を実装基板上に設けた溝に収納し、これによりリー
ドピンの先端に形成された平坦な接続面が各光部品の収
納穴に収納された実装面と一致するようにするのが好ま
しい。請求項4の発明に係る光部品の実装方法は、フォ
トダイオード、その出力を増幅するプリアンプIC、こ
のプリアンプICに電源を供給するコンデンサ、抵抗等
の受動部品から成る光部品を実装基板に搭載し、プリア
ンプICの出力を外部に取り出す電気信号出力コネクタ
を実装基板に取り付け、それら光部品間及び電気信号出
力コネクタの出力端子たるリードピンとの間をワイヤボ
ンディングした光受信モジュールにおいて、前記光部品
の配線を取り出す実装面の高さを揃えるため、前記光部
品を固定する実装基板上に各光部品の高さを揃える高さ
調整用台座を固定し、その上に各光部品を実装すること
により各光部品の実装面の高さを揃えることを特徴とす
るものである。請求項5の発明は、請求項4記載の光部
品の実装方法において、前記電気信号出力コネクタのリ
ードピンのワイヤボンディングする接続面の高さを、前
記各光部品の実装面の高さとほぼ同一に揃えることを特
徴とする。<作用>本発明による光部品の実装方法は、
光部品の配線を取り出す実装面の高さを揃えるため、光
部品を固定する実装基板上に各光部品の厚さに等しい深
さの収納穴を形成し、そこに各部品を実装することによ
り、又は、前記光部品を固定する実装基板上に各光部品
の高さを揃える高さ調整用台座を固定し、その上に各光
部品を実装することにより、各光部品の実装面の高さを
揃えるものである。このため、本発明によれば、ワイヤ
ボンディングされる部品間の高さ方向の配線差が無くな
ることから、これにより配線によるインダクタンスを減
少させ、高速信号伝送時の配線損失を減らすことができ
る。また本発明の他の特徴によれば、電気信号出力コネ
クタのリードピンのワイヤボンディングする接続面の高
さについても、これを上記各光部品の実装面の高さとほ
ぼ同一に揃えるようにしているので、この光部品と電気
信号出力コネクタの区間の配線についても、配線による
インダクタンスを減少させることができ、その分だけ高
速信号伝送時の配線損失を減らすことができる。
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。図1に本発明の第1の実施形態を示
す。図示の光受信モジュールは、フォトダイオード1、
その出力を増幅するプリアンプIC2、このプリアンプ
ICに電源を供給するチップコンデンサ3、及びチップ
抵抗4等の受動部品から成る光部品を実装基板6に搭載
すると共に、プリアンプIC2の出力を外部に取り出す
電気信号出力コネクタ5を実装基板6に取り付け、それ
ら光部品間及び電気信号出力コネクタ5の出力端子たる
リードピン10との間をワイヤボンディングした構成と
なっている。上記フォトダイオード1、プリアンプIC
2、チップコンデンサ3、チップ抵抗4等の光部品は、
その製品に適した厚さで製造され、厚さがそれぞれ異な
っている。そこで、これら光部品の配線を取り出す実装
面の高さを揃えるため、実装基板6には、上記フォトダ
イオード1、プリアンプIC2、チップコンデンサ3、
チップ抵抗4等の光部品のための収納穴11〜14が形
成されており、この収納穴11〜14に各光部品が挿入
されて、各光部品の実装面の高さが揃えられている。す
なわち、収納穴11〜14は各光部品の厚さに等しい深
さで形成されており、従って、この収納穴11〜14に
各光部品を挿入すると、これにより各光部品の実装面の
高さが実装基板6に揃うようになっている。具体的に説
明するに、各光部品の厚さはそれぞれ異なり、たとえば
フォトダイオード1は0.15mm、プリアンプIC2は
0.25mm、チップコンデンサ3は0.35mm、チップ
抵抗4は0.30mmとなっている。実装基板6上の各部
品を並べる位置に、これら実装部品の厚さに等しい深さ
の収納穴11〜14を形成し、その中にはんだ或いは導
電性樹脂で固定する。これによりワイヤボンドを打つ位
置の高さが揃う。すなわち、ワイヤボンディングされる
箇所として、図1の場合、フォトダイオード用電源VP
Dの電源入力端子8とチップ抵抗4の上面間(ボンディ
ングワイヤ7a)、チップ抵抗4の上面とフォトダイオ
ード1上面のカソード電極の間(ボンディングワイヤ7
b)、フォトダイオード1上面のアノード電極とプリア
ンプIC2の入力端子との間(ボンディングワイヤ7
c)、プリアンプIC2のアース端子と実装基板6の上
面間(ボンディングワイヤ7d)、プリアンプIC2の
電源端子とチップコンデンサ3の上面間(ボンディング
ワイヤ7e)、及びチップコンデンサ3の上面とプリア
ンプIC用電源Vccの電源入力端子9と間(ボンディ
ングワイヤ7f)の高さが揃うことになる。このように
高さ方向のワイヤボンディングによる配線差が無くなる
ことから、配線によるインダクタンスが減少し、高速信
号伝送時の配線損失を減らすことが可能となる。また、
電気信号出力コネクタ5のリードピン10は、その半径
方向下部が実装基板6上に設けた溝15に収納されてお
り、これによりリードピン10の先端に形成された平坦
な接続面10aが、各光部品の収納穴に収納された実装
面と一致するように揃えられている。これにより、プリ
アンプIC用電源Vccの出力端子と出力コネクタ5の
リードピン10と間のボンディングワイヤ7gも高さ方
向について配線長さが減じられている。このように電気
信号出力コネクタ5のリードピン10のワイヤボンディ
ングする接続面10aの高さについても、各光部品の実
装面の高さとほぼ同一に揃えることにより、配線による
インダクタンスをさらに減少させ、高速信号伝送時の配
線損失を減らすことができる。図2に本発明の第2の実
施形態を示す。この光受信モジュールも、フォトダイオ
ード1、その出力を増幅するプリアンプIC2、このプ
リアンプICに電源を供給するチップコンデンサ3、及
びチップ抵抗4等の受動部品から成る光部品を実装基板
6に搭載すると共に、プリアンプIC2の出力を外部に
取り出す電気信号出力コネクタ5を実装基板6に取り付
け、それら光部品間及び電気信号出力コネクタ5の出力
端子たるリードピン10との間をワイヤボンディングし
た構成となっている。しかし、図1の場合と異なり、上
記光部品の配線を取り出す実装面の高さを揃える手段と
して、光部品を固定する実装基板6上に各光部品の高さ
を揃える高さ調整用台座21が固定され、その上に各光
部品を実装することにより各光部品の実装面の高さが揃
えられている。なお、1aはフォトダイオード1に最初
から付加されているフォトダイオード用サブ基盤であ
る。すなわち、フォトダイオード1、フォトダイオード
用サブ基盤1a、プリアンプIC2、チップコンデンサ
3、及びチップ抵抗4の各部品に関し、これらの各部品
を並べる実装基板6上の位置に、実装部品の厚さに見合
った高さ調整用台座21をはんだ或いは導電性樹脂によ
り固定し、その上に各部品を実装することにより実装面
の高さをそろえる。これにより、ボンディングワイヤ7
による高さ方向の配線差が無くし、配線によるインダク
タンスを減少させ、高速信号伝送時の配線損失を減らす
ことを可能にする。ただし、この実施形態の場合、最も
厚みのあるプリアンプIC2については高さ調整用台座
21の厚みをゼロとして、高さ調整用台座21を設ける
ことを省略し、フォトダイオード1、チップコンデンサ
3及びチップ抵抗4に対してのみ高さ調整用台座21を
設け、それらの実装面の高さを揃えている。これによ
り、ワイヤボンディングされる箇所として、図2の場
合、フォトダイオード用電源VPDの電源入力端子8と
チップ抵抗4の上面間(ボンディングワイヤ7a)、チ
ップ抵抗4の上面とフォトダイオード1上面のカソード
電極の間(ボンディングワイヤ7b)、フォトダイオー
ド1上面のアノード電極とプリアンプIC2の入力端子
との間(ボンディングワイヤ7c)、プリアンプIC2
のアース端子と実装基板6の上面間(ボンディングワイ
ヤ7d)、プリアンプIC2の電源端子とチップコンデ
ンサ3の上面間(ボンディングワイヤ7e)、及びチッ
プコンデンサ3の上面とプリアンプIC用電源Vccの
電源入力端子9と間(ボンディングワイヤ7f)の高さ
が揃うことになる。このように高さ方向のワイヤボンデ
ィングによる配線差が無くなることから、配線によるイ
ンダクタンスが減少し、高速信号伝送時の配線損失を減
らすことが可能となる。また、電気信号出力コネクタ5
のリードピン10も、そのリードピン10の先端に形成
された平坦な接続面10aが、各光部品の実装面と一致
するように揃えられている。これにより、プリアンプI
C用電源Vccの出力端子と出力コネクタ5のリードピ
ン10と間のボンディングワイヤ7gも高さ方向につい
て配線長さが減じられる。このように電気信号出力コネ
クタ5のリードピン10のワイヤボンディングする接続
面10aの高さについても、各光部品の実装面の高さと
ほぼ同一に揃えることにより、配線によるインダクタン
スがさらに減少し、高速信号伝送時の配線損失を減らす
ことができる。
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。本発明による光部品の
実装方法は、光部品の配線を取り出す実装面の高さを揃
えるため、光部品を固定する実装基板上に各光部品の厚
さに等しい深さの収納穴を形成し、そこに各部品を実装
することにより、又は、前記光部品を固定する実装基板
上に各光部品の高さを揃える高さ調整用台座を固定し、
その上に各光部品を実装することにより、各光部品の実
装面の高さを揃えるものであるため、ワイヤボンディン
グされる部品間の高さ方向の配線差を無くし、これによ
り配線によるインダクタンスを減少させ、高速信号伝送
時の配線損失を減らすことができる。また本発明の他の
特徴によれば、電気信号出力コネクタのリードピンのワ
イヤボンディングする接続面の高さについても、これを
上記各光部品の実装面の高さとほぼ同一に揃えているの
で、この光部品と電気信号出力コネクタの区間の配線に
ついても、配線によるインダクタンスを減少させること
ができ、その分だけ高速信号伝送時の配線損失を減らす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す光受信モジュー
ルの構成図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す光受信モジュー
ルの構成図である。
【図3】従来技術の光受信モジュールを示す構成図であ
る。
【符号の説明】
1 フォトダイオード 2 プリアンプIC 3 チップコンデンサ 4 チップ抵抗 5 電気信号出力コネクタ 6 実装基板 7 ボンディングワイヤ 7a〜7g ボンディングワイヤ 10 出力コネクタ5のリードピン(出力端子) 10a 接続面 11〜14 収納穴 15 溝 21 高さ調整用台座

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フォトダイオード、その出力を増幅するプ
    リアンプIC、このプリアンプICに電源を供給するコ
    ンデンサ、抵抗等の受動部品から成る光部品を実装基板
    に搭載し、プリアンプICの出力を外部に取り出す電気
    信号出力コネクタを実装基板に取り付け、それら光部品
    間及び電気信号出力コネクタの出力端子たるリードピン
    との間をワイヤボンディングした光受信モジュールにお
    いて、 前記光部品の配線を取り出す実装面の高さを揃えるた
    め、前記光部品を固定する実装基板上に各光部品の厚さ
    に等しい深さの収納穴を形成し、そこに各部品を実装す
    ることにより各光部品の実装面の高さを揃えることを特
    徴とする光部品の実装方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光部品の実装方法におい
    て、 前記各光部品の実装面の高さを、実装基板の面とほぼ同
    一に揃えることを特徴とする光部品の実装方法。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の光部品の実装方法に
    おいて、 前記電気信号出力コネクタのリードピンのワイヤボンデ
    ィングする接続面の高さを、前記各光部品の実装面の高
    さとほぼ同一に揃えることを特徴とする光部品の実装方
    法。
  4. 【請求項4】フォトダイオード、その出力を増幅するプ
    リアンプIC、このプリアンプICに電源を供給するコ
    ンデンサ、抵抗等の受動部品から成る光部品を実装基板
    に搭載し、プリアンプICの出力を外部に取り出す電気
    信号出力コネクタを実装基板に取り付け、それら光部品
    間及び電気信号出力コネクタの出力端子たるリードピン
    との間をワイヤボンディングした光受信モジュールにお
    いて、 前記光部品の配線を取り出す実装面の高さを揃えるた
    め、前記光部品を固定する実装基板上に各光部品の高さ
    を揃える高さ調整用台座を固定し、その上に各光部品を
    実装することにより各光部品の実装面の高さを揃えるこ
    とを特徴とする光部品の実装方法。
  5. 【請求項5】請求項4記載の光部品の実装方法におい
    て、 前記電気信号出力コネクタのリードピンのワイヤボンデ
    ィングする接続面の高さを、前記各光部品の実装面の高
    さとほぼ同一に揃えることを特徴とする光部品の実装方
    法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006253676A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光アセンブリ
WO2024075170A1 (ja) * 2022-10-03 2024-04-11 日本電信電話株式会社 光送信器
WO2024075167A1 (ja) * 2022-10-03 2024-04-11 日本電信電話株式会社 光送信器
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