JP2004254125A - Light receiving module - Google Patents

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preamplifier
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Taku Sawa
卓 澤
Sosaku Sawada
宗作 澤田
Kenichiro Kawamoto
健一郎 河本
Makoto Ito
伊藤  誠
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light receiving module in which ground potential of a preamplifier is stabilized. <P>SOLUTION: The light receiving module 1 has a stem 2, a die cap capacitor 9 is provided on the stem 2 and a light receiving element 10 which receives an optical signal and converts it into an electric signal is loaded on the top surface of the die cap capacitor 9. In addition, the preamplifier 22 which amplifies the output signal of the light receiving element 10 is provided on the stem 2 and adjacent to the die cap capacitor 9. Furthermore, pole parts 25 for ground are erected on both sides of the die cap capacitor 9 on the stem 2. A signal input pad 29 of the preamplifier 22 is electrically connected with an electrode 12 of the light receiving element 10 via a boding wire 37, each ground pad 32 of the preamplifier 22 is electrically connected and grounded with each pole part 25 for ground via a bonding wire 40. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信を行うための光受信モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光受信モジュールとしては、例えば特許文献1に記載されているものが知られている。この文献に記載の光受信モジュールは、光信号を電気信号に変換する受光素子と、この受光素子の出力信号を増幅するプリアンプとを有し、これらの部品はTOパッケージに搭載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−139342号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
光信号としてGHz帯にまで及ぶ高速信号を扱う場合には、受光素子とプリアンプとを近接して配置する必要があるが、この場合には、プリアンプの接地パッドと接地電位であるTOパッケージとの間にボンディングワイヤを配設するスペースを確保することが困難になる。このため、プリアンプの接地パッドとTOパッケージとをつなぐボンディングワイヤを引き回して配設せざるを得ず、ボンディングワイヤが長くなってしまう。このようにワイヤ長が長くなると、ボンディングワイヤに存在するインダクタンス成分が増大するため、ボンディングワイヤのインピーダンスが高くなる。これにより、プリアンプの接地電位が不安定になり、周波数特性が悪化する可能性がある。
【0005】
本発明の目的は、プリアンプの接地電位を安定化させることができる光受信モジュールを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の光受信モジュールは、金属製のステムと、ステム上に設けられ、光信号を受光して電気信号に変換する受光素子と、ステム上に設けられ、受光素子の出力信号を増幅するプリアンプと、ステムと電気的に接続されるようにステム上に設けられた金属製の接地用柱部とを備え、接地用柱部とプリアンプとが電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【0007】
このようにステム上に接地用柱部を設けることにより、例えばボンディングワイヤでプリアンプと接地用柱部とを直結するだけで、プリアンプがステムと電気的に接続され、接地されるようになる。このため、プリアンプを接地電位(ステム)につなぐための接地用ボンディングワイヤが全体的に短くなる。従って、接地用ボンディングワイヤに存在するインダクタンスが低減するため、例えばGHz帯の高周波信号を伝送する際に、接地用ボンディングワイヤのインピーダンスが低くなる。これにより、プリアンプの接地電位がステムの電位とほぼ一致して安定化する。その結果、信号波形を良好に保った状態で伝送を行うことが可能となる。
【0008】
好ましくは、受光素子は、ステムの中央部に配置され、接地用柱部は、受光素子の両側にそれぞれ配置されている。この場合には、受光素子の出力信号をプリアンプに入力するための信号用ボンディングワイヤの両側に、接地用ボンディングワイヤがそれぞれ配設されることになる。このため、信号ラインの低インピーダンス化が図られるので、信号波形をより良好に保つことができる。
【0009】
また、好ましくは、プリアンプは、信号入力パッドと、信号入力パッドに隣接して配置された接地パッドとを有し、信号入力パッドと受光素子とが第1ボンディングワイヤを介して電気的に接続され、接地パッドと接地用柱部とが第2ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。これにより、受光素子とプリアンプとの電気的接続、接地用柱部とプリアンプとの電気的接続を簡単かつ確実に行うことができる。
【0010】
さらに、好ましくは、ステム及び接地用柱部はコバールで形成されている。コバールは、パッケージの材料として一般的であり、また高周波特性も良く有利である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光受信モジュールの好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【0012】
図1は、本発明に係る光受信モジュールの一実施形態を示す平面図であり、図2は、図1に示す光受信モジュールの垂直方向断面図である。また、図3は、図1に示す光受信モジュールの回路構成図である。
【0013】
各図において、本実施形態の光受信モジュール1は、コバールで形成された略円形のステム2を有し、このステム2には、複数本(ここでは5本)のリードピン3〜7が設けられている。リードピン3は、ステム2を接地電位にするためのピンであり、ステム2の中央部においてステム2の裏面に固着されている。リードピン4,5は、電源電圧供給用のピンであり、リードピン6,7は、電気信号出力用のピンである。これらのリードピン4〜7は、ステム2を貫通していると共に、絶縁ガラス8を介してステム2に固定されている。なお、図示はしないが、ステム2には、球面レンズを中央部に有する蓋部が取り付けられている。
【0014】
ステム2上にはダイキャップコンデンサ(平行平板コンデンサ)9が設けられ、このダイキャップコンデンサ9の上面には受光素子10が載置されている。受光素子10は、光受信モジュール1の上方に配置された光ファイバ(図示せず)から出射された光信号を受光して電気信号に変換する半導体素子である。ダイキャップコンデンサ9は、受光素子10をステム2の中央部に位置させるように配置されている。これにより、光ファイバから出射された光が球面レンズ(前述)を介して効率良く受光素子10に入射されることになる。
【0015】
受光素子10は、図3及び図4に示すように、フォトダイオード11を有し、このフォトダイオード11のアノードは電極12と接続され、フォトダイオード11のカソードは電極13と接続されている。また、フォトダイオード11のカソードは、抵抗14を介して電極15と接続され、抵抗14の両端にはダイオード16が並列接続されている。
【0016】
電極15は、ボンディングワイヤ17,18とステム2上に設けられたダイキャップコンデンサ19の上面電極とを介して、リードピン4と電気的に接続されている。これにより、受光素子10には、リードピン4からの電源電圧が印加されるようになる。
【0017】
ダイキャップコンデンサ19の下面電極は、ステム2と電気的に接続され、接地されている。これにより、ダイキャップコンデンサ19は、受光素子10に印加される電源のカップリングコンデンサとして機能することとなる。
【0018】
上記の受光素子10を搭載したダイキャップコンデンサ9の上面電極は、ボンディングワイヤ20を介して、受光素子10の電極13と電気的に接続されている。また、ダイキャップコンデンサ9の下面電極は、ステム2と電気的に接続され、接地されている。これにより、ダイキャップコンデンサ9と抵抗14とがCRフィルタ(LPF)回路を構成することになり、受光素子10の安定した動作が実現可能となる。
【0019】
ダイキャップコンデンサ9の上面電極には、上面に開口したダイボンド材流れ止め用の溝部21が形成されている。これにより、受光素子10をダイキャップコンデンサ9の上面に固定すべく、ダイキャップコンデンサ9の上面のチップ搭載エリアにダイボンド材を塗布した際に、ダイボンド材がダイキャップコンデンサ9上を流れて拡がることが防止される。従って、ダイキャップコンデンサ9の上面電極と受光素子10とのワイヤボンディングを確実に行うことができる。
【0020】
ステム2上において、ダイキャップコンデンサ9に対してダイキャップコンデンサ19の反対側には、プリアンプ22がダイキャップコンデンサ9に隣接するように設けられている。プリアンプ22は、受光素子10の出力信号を増幅する集積回路(IC)であり、図3に示すように多段接続されたOPアンプ23,24を有している。また、ステム2上において、ダイキャップコンデンサ9の両側には、直方体形状をもったコバール製の接地用柱部25がそれぞれ立設され、各接地用柱部25の外側には、ダイキャップコンデンサ26,27が配置されている。
【0021】
また、プリアンプ22は、図3及び図5に示すように、電源パッド28と、信号入力パッド29と、信号出力パッド30,31と、接地パッド32,33と、補助パッド34とを有している。電源パッド28は、ボンディングワイヤ35,36とダイキャップコンデンサ26の上面電極とを介して、リードピン5と電気的に接続されている。これにより、プリアンプ22には、リードピン5からの電源電圧が印加されるようになる。
【0022】
ダイキャップコンデンサ26の下面電極は、ステム2と電気的に接続され、接地されている。これにより、ダイキャップコンデンサ26は、プリアンプ22に印加される電源のカップリングコンデンサとして機能することとなる。
【0023】
信号入力パッド29は、受光素子10と対向するように配置され、ボンディングワイヤ37を介して受光素子10の電極12と電気的に接続されている。これにより、受光素子10の出力信号が信号入力パッド29に入力される。
【0024】
信号出力パッド30,31は、ボンディングワイヤ38,39を介してリードピン6,7とそれぞれ電気的に接続されている。なお、信号出力パッド31は、信号出力パッド30から出力される信号とは位相が180度異なる相補信号を出力するものである。これにより、プリアンプ22の出力信号が、リードピン6,7を介して外部に送られる。
【0025】
接地パッド32は信号入力パッド29の両側にそれぞれ配置されており、擬似的なコプレーナ構造を形成している。各接地パッド32は、ボンディングワイヤ40を介して各接地用柱部25と電気的に接続され、接地されている。これにより、信号ラインの低インピーダンス化を図ることができる。また、接地パッド33は、ボンディングワイヤ41を介してステム2と直接電気的に接続され、接地されている。
【0026】
補助パッド34は、ボンディングワイヤ42を介して、ダイキャップコンデンサ27の上面電極と電気的に接続されている。ダイキャップコンデンサ27の下面電極は、ステム2と電気的に接続され、接地されている。ダイキャップコンデンサ27は、プリアンプ22に内蔵されているCRフィルタ回路(LPF)の容量不足を補うために外付けしたものである。
【0027】
図6は、比較例として、従来の光受信モジュールの一つを示した平面図である。図中、上記の光受信モジュール1と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0028】
同図において、光受信モジュール50は、ステム2上に設けられたダイキャップコンデンサ51を有し、このダイキャップコンデンサ51の上面電極は4つの電極部52A〜52Dに分割されている。ダイキャップコンデンサ51の下面電極は、ステム2と電気的に接続され、接地されている。ステム2の中央部に位置する電極部52Bには受光素子10が載置され、この受光素子10は、ボンディングワイヤ53を介して電極部52Bと電気的に接続されている。
【0029】
ダイキャップコンデンサ51の一端側の電極部52Dは、ボンディングワイヤ54を介してプリアンプ22の電源パッドと電気的に接続されていると共に、ボンディングワイヤ55を介してリードピン5と電気的に接続されている。ダイキャップコンデンサ51の電極部52Dと下面電極とは、プリアンプ22に印加される電源のカップリングコンデンサとして機能している。
【0030】
ダイキャップコンデンサ51の残りの2つの電極部52A,52Cは、ボンディングワイヤ56を介して、プリアンプ22の接地パッドとそれぞれ電気的に接続されていると共に、ボンディングワイヤ57を介して、ステム2とそれぞれ電気的に接続されている。つまり、各電極部52A,52Cは、プリアンプ22の接地パッドとステム2とを接続するワイヤリングの中継点として機能している。
【0031】
しかし、このような構造では、プリアンプ22の接地パッドを接地電位とするためのボンディングワイヤが全体的に長くなってしまうため、以下の問題点が生じる。即ち、例えば直径が30〜50μmの通常のボンディングワイヤでは、長さ1mm当たり1nHのインダクタンスが寄生的に存在すると考えられる。このインダクタンスは、1GHzの信号に対しては数Ωのインピーダンスに相当するため、10GHzの高速信号を扱う場合には、数十Ωのインピーダンスが生じることになる。
【0032】
上記の光受信モジュール50においては、プリアンプ22の接地パッドから、数Ωのインピーダンスを有するボンディングワイヤ56を介してダイキャップコンデンサ51に至り、ダイキャップコンデンサ51の電極部52A,52Cと下面電極との間の容量を見込んだ上で、更にダイキャップコンデンサ51から、数Ωのインピーダンスを有するボンディングワイヤ57を介してステム2に至る。つまり、プリアンプ22の接地パッドからL,C,Lの等価回路を経てステム2に至る構成となってしまう。
【0033】
この場合には、コプレーナ構造を構成するようにプリアンプ22の信号入力パッドの両脇に設けられた接地パッドが、GHz帯、特に10GHz帯を越えるような超高周波帯では、有効に機能しないものとなってしまう。具体的には、ボンディングワイヤ56,57に存する数Ω〜数十Ωのインピーダンスによってプリアンプ22の接地パッドの接地電位が不安定になるため、プリアンプ22の動作も不安定になり、良好な信号波形を得ることが困難になる。
【0034】
これに対し、本実施形態の光受信モジュール1では、受光素子10を搭載したダイキャップコンデンサ9の両側に接地用柱部25を設け、この接地用柱部25とプリアンプ22の接地パッド32とをボンディングワイヤ40で直結するようにしたので、接地パッド32の接地に必要なボンディングワイヤ長が短くて済む。このため、ボンディングワイヤ40が有するインダクタンス成分が低減するので、ボンディングワイヤ40のインピーダンスが低くなる。また、プリアンプ22の接地パッド32とステム2との間には、L,C,Lの等価回路が存在することは無い。これにより、接地パッド32の接地電位を有効にステム2の電位に一致させることができる。従って、1GHz帯を越えるような高周波信号帯域であっても、プリアンプ22の動作が安定化すると共に、信号波形が良好な状態に保たれる。
【0035】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、接地用柱部25をダイキャップコンデンサ9の両脇に配置し、各接地用柱部25とプリアンプ22の接地パッド32とをボンディングワイヤ40で直結する構成としたが、接地用柱部25の数は1つでも良いし、3つ以上あっても良い。また、ステム2及び接地用柱部25の金属材料としては、上記のコバールの他に、鉄にニッケルめっきを施したものや、銅にニッケルめっきを施したものを使用してもよい。さらに、各部品の電気的接続のための部材としては、ボンディングワイヤの他に、リボンを使用してもよい。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、ステム上に、ステムと電気的に接続されるように金属製の接地用柱部を設け、接地用柱部とプリアンプとを電気的に接続するようにしたので、プリアンプの接地電位を安定化させることができる。これにより、プリアンプの動作を安定化させ、信号の発振等を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光受信モジュールの一実施形態を示す平面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】図1に示す光受信モジュールの回路構成図である。
【図4】図1に示す受光素子の拡大平面図である。
【図5】図1に示すプリアンプの拡大平面図である。
【図6】比較例として、従来の光受信モジュールの一つを示す平面図である。
【符号の説明】
1…光受信モジュール、2…ステム、10…受光素子、22…プリアンプ、25…接地用柱部、29…信号入力パッド、32…接地パッド、37…ボンディングワイヤ(第1ボンディングワイヤ)、40…ボンディングワイヤ(第2ボンディングワイヤ)。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical receiving module for performing optical communication.
[0002]
[Prior art]
As a conventional optical receiving module, for example, a module described in Patent Document 1 is known. The optical receiving module described in this document has a light receiving element that converts an optical signal into an electric signal, and a preamplifier that amplifies an output signal of the light receiving element, and these components are mounted on a TO package.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-139342
[Problems to be solved by the invention]
When a high-speed signal up to the GHz band is handled as an optical signal, the light receiving element and the preamplifier need to be arranged close to each other. In this case, the ground pad of the preamplifier and the TO package, which is the ground potential, are connected. It becomes difficult to secure a space for disposing a bonding wire therebetween. For this reason, a bonding wire connecting the ground pad of the preamplifier and the TO package must be routed and disposed, and the bonding wire becomes longer. When the wire length is increased as described above, the inductance component existing in the bonding wire increases, so that the impedance of the bonding wire increases. As a result, the ground potential of the preamplifier becomes unstable, and the frequency characteristics may deteriorate.
[0005]
An object of the present invention is to provide an optical receiving module that can stabilize the ground potential of a preamplifier.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An optical receiving module according to the present invention includes a metal stem, a light receiving element provided on the stem, for receiving an optical signal and converting the signal into an electric signal, and a preamplifier provided on the stem for amplifying an output signal of the light receiving element. And a metal grounding post provided on the stem so as to be electrically connected to the stem, wherein the grounding post and the preamplifier are electrically connected. It is.
[0007]
By providing the grounding pillar on the stem in this way, the preamplifier is electrically connected to the stem and grounded simply by directly connecting the preamplifier and the grounding pillar with, for example, a bonding wire. Therefore, the ground bonding wire for connecting the preamplifier to the ground potential (stem) is shortened as a whole. Accordingly, since the inductance existing in the bonding wire for grounding is reduced, the impedance of the bonding wire for grounding becomes low, for example, when transmitting a high-frequency signal in the GHz band. As a result, the ground potential of the preamplifier is almost equal to the potential of the stem and is stabilized. As a result, transmission can be performed with the signal waveform kept good.
[0008]
Preferably, the light receiving element is disposed at the center of the stem, and the grounding pillars are disposed on both sides of the light receiving element. In this case, ground bonding wires are provided on both sides of the signal bonding wire for inputting the output signal of the light receiving element to the preamplifier. For this reason, the impedance of the signal line is reduced, so that the signal waveform can be better maintained.
[0009]
Preferably, the preamplifier has a signal input pad and a ground pad disposed adjacent to the signal input pad, and the signal input pad and the light receiving element are electrically connected via a first bonding wire. The ground pad and the ground post are electrically connected via a second bonding wire. Thus, the electrical connection between the light receiving element and the preamplifier and the electrical connection between the grounding pillar and the preamplifier can be easily and reliably performed.
[0010]
Further, preferably, the stem and the grounding pillar are formed of Kovar. Kovar is a common package material and has good high-frequency characteristics.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of an optical receiving module according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the optical receiving module according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view of the optical receiving module shown in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of the optical receiving module shown in FIG.
[0013]
In each of the drawings, an optical receiving module 1 of the present embodiment has a substantially circular stem 2 made of Kovar, and a plurality of (here, five) lead pins 3 to 7 are provided on the stem 2. ing. The lead pin 3 is a pin for setting the stem 2 to the ground potential, and is fixed to the back surface of the stem 2 at the center of the stem 2. The lead pins 4 and 5 are pins for supplying a power supply voltage, and the lead pins 6 and 7 are pins for outputting an electric signal. These lead pins 4 to 7 penetrate the stem 2 and are fixed to the stem 2 via the insulating glass 8. Although not shown, a lid having a spherical lens at the center is attached to the stem 2.
[0014]
A die cap capacitor (parallel plate capacitor) 9 is provided on the stem 2, and a light receiving element 10 is mounted on an upper surface of the die cap capacitor 9. The light receiving element 10 is a semiconductor element that receives an optical signal emitted from an optical fiber (not shown) disposed above the optical receiving module 1 and converts the optical signal into an electric signal. The die cap capacitor 9 is arranged so that the light receiving element 10 is located at the center of the stem 2. Thus, the light emitted from the optical fiber is efficiently incident on the light receiving element 10 via the spherical lens (described above).
[0015]
The light receiving element 10 has a photodiode 11 as shown in FIGS. 3 and 4. The anode of the photodiode 11 is connected to the electrode 12, and the cathode of the photodiode 11 is connected to the electrode 13. The cathode of the photodiode 11 is connected to an electrode 15 via a resistor 14, and a diode 16 is connected in parallel to both ends of the resistor 14.
[0016]
The electrode 15 is electrically connected to the lead pin 4 via bonding wires 17 and 18 and an upper electrode of a die cap capacitor 19 provided on the stem 2. As a result, the power supply voltage from the lead pin 4 is applied to the light receiving element 10.
[0017]
The lower electrode of the die cap capacitor 19 is electrically connected to the stem 2 and is grounded. As a result, the die cap capacitor 19 functions as a coupling capacitor for the power applied to the light receiving element 10.
[0018]
The upper surface electrode of the die cap capacitor 9 on which the light receiving element 10 is mounted is electrically connected to the electrode 13 of the light receiving element 10 via a bonding wire 20. The lower surface electrode of the die cap capacitor 9 is electrically connected to the stem 2 and is grounded. As a result, the die cap capacitor 9 and the resistor 14 form a CR filter (LPF) circuit, and the light receiving element 10 can realize a stable operation.
[0019]
The upper surface electrode of the die cap capacitor 9 is formed with a groove 21 for stopping the flow of the die bonding material, which is opened on the upper surface. Accordingly, when the die bonding material is applied to the chip mounting area on the upper surface of the die cap capacitor 9 in order to fix the light receiving element 10 on the upper surface of the die cap capacitor 9, the die bonding material flows over the die cap capacitor 9 and spreads. Is prevented. Therefore, wire bonding between the upper surface electrode of the die cap capacitor 9 and the light receiving element 10 can be reliably performed.
[0020]
On the stem 2, on the opposite side of the die cap capacitor 19 with respect to the die cap capacitor 9, a preamplifier 22 is provided so as to be adjacent to the die cap capacitor 9. The preamplifier 22 is an integrated circuit (IC) that amplifies an output signal of the light receiving element 10, and has OP amplifiers 23 and 24 connected in multiple stages as shown in FIG. On the stem 2, on both sides of the die cap capacitor 9, grounding pillars 25 made of Kovar having a rectangular parallelepiped shape are respectively provided upright. Outside the grounding pillars 25, die cap capacitors 26 are provided. , 27 are arranged.
[0021]
As shown in FIGS. 3 and 5, the preamplifier 22 has a power supply pad 28, a signal input pad 29, signal output pads 30, 31, ground pads 32, 33, and an auxiliary pad 34. I have. The power supply pad 28 is electrically connected to the lead pin 5 via the bonding wires 35 and 36 and the upper surface electrode of the die cap capacitor 26. As a result, the power supply voltage from the lead pin 5 is applied to the preamplifier 22.
[0022]
The lower electrode of the die cap capacitor 26 is electrically connected to the stem 2 and is grounded. As a result, the die cap capacitor 26 functions as a coupling capacitor for the power supply applied to the preamplifier 22.
[0023]
The signal input pad 29 is arranged to face the light receiving element 10 and is electrically connected to the electrode 12 of the light receiving element 10 via a bonding wire 37. Thus, the output signal of the light receiving element 10 is input to the signal input pad 29.
[0024]
The signal output pads 30 and 31 are electrically connected to the lead pins 6 and 7 via bonding wires 38 and 39, respectively. The signal output pad 31 outputs a complementary signal whose phase is different from the signal output from the signal output pad 30 by 180 degrees. Thereby, the output signal of the preamplifier 22 is sent to the outside via the lead pins 6 and 7.
[0025]
The ground pads 32 are arranged on both sides of the signal input pad 29, respectively, and form a pseudo coplanar structure. Each ground pad 32 is electrically connected to each ground post 25 via a bonding wire 40 and is grounded. This makes it possible to reduce the impedance of the signal line. The ground pad 33 is directly electrically connected to the stem 2 via a bonding wire 41 and is grounded.
[0026]
The auxiliary pad 34 is electrically connected to an upper electrode of the die cap capacitor 27 via a bonding wire 42. The lower electrode of the die cap capacitor 27 is electrically connected to the stem 2 and is grounded. The die cap capacitor 27 is externally provided to compensate for a capacity shortage of the CR filter circuit (LPF) built in the preamplifier 22.
[0027]
FIG. 6 is a plan view showing one conventional optical receiving module as a comparative example. In the figure, members that are the same as or equivalent to those of the optical receiving module 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0028]
In the figure, an optical receiving module 50 has a die cap capacitor 51 provided on a stem 2, and an upper surface electrode of the die cap capacitor 51 is divided into four electrode portions 52 </ b> A to 52 </ b> D. The lower electrode of the die cap capacitor 51 is electrically connected to the stem 2 and is grounded. The light receiving element 10 is mounted on the electrode portion 52B located at the center of the stem 2, and the light receiving element 10 is electrically connected to the electrode portion 52B via the bonding wire 53.
[0029]
The electrode portion 52D at one end of the die cap capacitor 51 is electrically connected to a power supply pad of the preamplifier 22 via a bonding wire 54, and is also electrically connected to the lead pin 5 via a bonding wire 55. . The electrode portion 52D and the lower surface electrode of the die cap capacitor 51 function as a coupling capacitor for a power supply applied to the preamplifier 22.
[0030]
The other two electrode portions 52A and 52C of the die cap capacitor 51 are electrically connected to the ground pads of the preamplifier 22 via bonding wires 56, respectively, and are connected to the stem 2 via bonding wires 57, respectively. It is electrically connected. That is, each of the electrode portions 52A and 52C functions as a relay point of the wiring connecting the ground pad of the preamplifier 22 and the stem 2.
[0031]
However, in such a structure, since the bonding wire for setting the ground pad of the preamplifier 22 to the ground potential becomes longer as a whole, the following problems occur. That is, for example, in a normal bonding wire having a diameter of 30 to 50 μm, it is considered that an inductance of 1 nH per 1 mm in length is parasitically present. This inductance corresponds to an impedance of several Ω for a signal of 1 GHz, so that an impedance of several tens of Ω is generated when a high-speed signal of 10 GHz is handled.
[0032]
In the optical receiving module 50, the ground pad of the preamplifier 22 reaches the die cap capacitor 51 via the bonding wire 56 having an impedance of several Ω, and the connection between the electrode portions 52A and 52C of the die cap capacitor 51 and the lower surface electrode. After taking into account the capacitance between them, it further reaches the stem 2 from the die cap capacitor 51 via the bonding wire 57 having an impedance of several Ω. That is, the configuration is such that the ground pad of the preamplifier 22 reaches the stem 2 through the equivalent circuit of L, C, and L.
[0033]
In this case, the ground pads provided on both sides of the signal input pad of the preamplifier 22 so as to form a coplanar structure do not function effectively in the GHz band, especially in an ultra-high frequency band exceeding the 10 GHz band. turn into. Specifically, the ground potential of the ground pad of the preamplifier 22 becomes unstable due to the impedance of several Ω to several tens Ω present in the bonding wires 56 and 57, so that the operation of the preamplifier 22 also becomes unstable and a good signal waveform is obtained. It becomes difficult to obtain.
[0034]
On the other hand, in the optical receiving module 1 of the present embodiment, the grounding columns 25 are provided on both sides of the die cap capacitor 9 on which the light receiving element 10 is mounted, and the grounding columns 25 and the grounding pads 32 of the preamplifier 22 are connected. Since the connection is made directly by the bonding wire 40, the length of the bonding wire required for grounding the ground pad 32 can be reduced. Therefore, the inductance component of the bonding wire 40 is reduced, and the impedance of the bonding wire 40 is reduced. Further, there is no equivalent circuit of L, C, and L between the ground pad 32 of the preamplifier 22 and the stem 2. As a result, the ground potential of the ground pad 32 can be effectively matched with the potential of the stem 2. Therefore, even in a high-frequency signal band exceeding the 1 GHz band, the operation of the preamplifier 22 is stabilized and the signal waveform is maintained in a good state.
[0035]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the grounding pillars 25 are arranged on both sides of the die cap capacitor 9, and each grounding pillar 25 is directly connected to the ground pad 32 of the preamplifier 22 by the bonding wire 40. The number of the grounding pillar portions 25 may be one, or may be three or more. Further, as the metal material of the stem 2 and the grounding pillar 25, in addition to the above-mentioned Kovar, a material in which iron is plated with nickel or a material in which copper is plated with nickel may be used. Further, as a member for electrical connection of each component, a ribbon may be used in addition to the bonding wire.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, a metal grounding pillar is provided on the stem so as to be electrically connected to the stem, and the grounding pillar and the preamplifier are electrically connected. The ground potential can be stabilized. This makes it possible to stabilize the operation of the preamplifier and prevent signal oscillation and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an optical receiving module according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the optical receiving module shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged plan view of the light receiving element shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged plan view of the preamplifier shown in FIG.
FIG. 6 is a plan view showing one conventional optical receiving module as a comparative example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light receiving module, 2 ... Stem, 10 ... Light receiving element, 22 ... Preamplifier, 25 ... Grounding pillar part, 29 ... Signal input pad, 32 ... Grounding pad, 37 ... Bonding wire (first bonding wire), 40 ... Bonding wire (second bonding wire).

Claims (4)

金属製のステムと、
前記ステム上に設けられ、光信号を受光して電気信号に変換する受光素子と、
前記ステム上に設けられ、前記受光素子の出力信号を増幅するプリアンプと、
前記ステムと電気的に接続されるように前記ステム上に設けられた金属製の接地用柱部とを備え、
前記接地用柱部と前記プリアンプとが電気的に接続されていることを特徴とする光受信モジュール。
A metal stem,
A light receiving element provided on the stem, for receiving an optical signal and converting it into an electric signal;
A preamplifier provided on the stem and amplifying an output signal of the light receiving element;
A metal grounding pillar provided on the stem so as to be electrically connected to the stem,
An optical receiving module, wherein the ground post and the preamplifier are electrically connected.
前記受光素子は、前記ステムの中央部に配置され、
前記接地用柱部は、前記受光素子の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1記載の光受信モジュール。
The light receiving element is disposed at a central portion of the stem,
The optical receiving module according to claim 1, wherein the grounding pillars are respectively arranged on both sides of the light receiving element.
前記プリアンプは、信号入力パッドと、前記信号入力パッドに隣接して配置された接地パッドとを有し、
前記信号入力パッドと前記受光素子とが第1ボンディングワイヤを介して電気的に接続され、前記接地パッドと前記接地用柱部とが第2ボンディングワイヤを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項1または2記載の光受信モジュール。
The preamplifier has a signal input pad and a ground pad arranged adjacent to the signal input pad,
The signal input pad and the light receiving element are electrically connected via a first bonding wire, and the ground pad and the grounding pillar are electrically connected via a second bonding wire. The optical receiving module according to claim 1 or 2, wherein:
前記ステム及び前記接地用柱部はコバールで形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の光受信モジュール。The optical receiving module according to any one of claims 1 to 3, wherein the stem and the pillar for grounding are formed of Kovar.
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