JP2011253904A - Optical reception module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical reception module which can reduce the manufacturing cost, improve the degree of freedom in design and prevent the degradation of properties.SOLUTION: A conductive sub-mount 12 is connected to a principal surface of a conductive stem 10. The sub-mount 12 has an inclined surface 12a inclined to the principal surface of the stem 10, a mounting surface 12b, and a projection 12c projecting from the mounting surface 12b. A light-receiving element 16 is mounted on the inclined surface 12a of the sub-mount 12. A preamplifier 18 is mounted on the mounting surface 12b of the sub-mount 12. The preamplifier 18 has an input terminal 18a, an output terminal 18b, and a GND terminal 18c. The preamplifier 18 amplifies an output signal of the light-receiving element 16 inputted from the input terminal 18a and outputs it from the output terminal 18b. The projection 12c of the sub-mount 12 and the GND terminal 18c of the preamplifier 18 are connected to each other via a wire 20c.

Description

本発明は、光通信に用いられる光受信モジュールに関する。   The present invention relates to an optical receiver module used for optical communication.

近年、光通信システムでは、１０Ｇｂｐｓの光伝送システムが実用化されつつあり、各所で研究開発が行われている。光伝送システムにおいて、光信号を電気信号に変換する光受信モジュールが用いられている。光受信モジュールからの戻り光を低減するため、サブマウントの傾斜面上に受光素子が設けられている。   In recent years, 10 Gbps optical transmission systems are being put into practical use in optical communication systems, and research and development are being conducted in various places. In an optical transmission system, an optical receiver module that converts an optical signal into an electric signal is used. In order to reduce the return light from the light receiving module, a light receiving element is provided on the inclined surface of the submount.

また、光受信モジュールには、受光素子の出力信号を増幅するプリアンプ（TIA: Trans Impedance Amplifier）が設けられている。回路基板上に受光素子とプリアンプを設け、回路基板の配線にプリアンプの入力端子、出力端子、及びＧＮＤ端子を接続させた光受信モジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   The optical receiver module is provided with a preamplifier (TIA: Trans Impedance Amplifier) that amplifies the output signal of the light receiving element. There has been proposed an optical receiver module in which a light receiving element and a preamplifier are provided on a circuit board, and an input terminal, an output terminal, and a GND terminal of the preamplifier are connected to wiring of the circuit board (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６−３１０７０４号公報JP 2006-310704 A

特許文献１の場合、複雑な配線を有する回路基板を用意する必要があるため、製造コストが高い。そして、プリアンプのＧＮＤ端子が回路基板の複雑な配線を通って接地されるので、ＧＮＤ経路が長くなり、特性が劣化する。   In the case of Patent Document 1, since it is necessary to prepare a circuit board having complicated wiring, the manufacturing cost is high. Since the GND terminal of the preamplifier is grounded through the complicated wiring of the circuit board, the GND path becomes long and the characteristics are deteriorated.

また、ステム上にプリアンプを設ける場合もある。しかし、ステムを加工してプリアンプのＧＮＤ端子に接続する構造を形成しなければならないため、製造コストが高く、設計の自由度が低くなってしまう。   A preamplifier may be provided on the stem. However, since the stem must be processed to form a structure connected to the GND terminal of the preamplifier, the manufacturing cost is high and the degree of freedom in design is low.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、製造コストを低減し、設計の自由度を向上させ、特性の劣化を防ぐことができる光受信モジュールを得るものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to obtain an optical receiver module that can reduce manufacturing costs, improve design freedom, and prevent deterioration of characteristics. Is.

本発明は、主面を有する導電性のステムと、前記ステムの前記主面に対して傾いた傾斜面と、実装面と、前記実装面から突出した突出部とを有し、前記ステムの前記主面に接続された導電性のサブマウントと、前記サブマウントの前記傾斜面上に実装された受光素子と、入力端子と、出力端子と、ＧＮＤ端子とを有し、前記サブマウントの前記実装面上に実装され、前記入力端子から入力した前記受光素子の出力信号を増幅して前記出力端子から出力するプリアンプと、前記サブマウントの前記突出部と前記プリアンプの前記ＧＮＤ端子とを接続する第１のワイヤとを備えることを特徴とする光受信モジュールである。   The present invention includes a conductive stem having a main surface, an inclined surface inclined with respect to the main surface of the stem, a mounting surface, and a protruding portion protruding from the mounting surface. A conductive submount connected to a main surface, a light receiving element mounted on the inclined surface of the submount, an input terminal, an output terminal, and a GND terminal, and the mounting of the submount A preamplifier mounted on the surface, for amplifying an output signal of the light receiving element input from the input terminal and outputting the amplified signal from the output terminal; and a first amplifier for connecting the projecting portion of the submount and the GND terminal of the preamplifier. It is an optical receiver module provided with 1 wire.

本発明により、製造コストを低減し、設計の自由度を向上させ、特性の劣化を防ぐことができる。   According to the present invention, manufacturing costs can be reduced, design freedom can be improved, and deterioration of characteristics can be prevented.

実施の形態１に係る光受信モジュールを示す平面図である。3 is a plan view showing the optical receiver module according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る光受信モジュールを示す側面図である。3 is a side view showing the optical receiving module according to Embodiment 1. FIG. 図１のＡ−Ａ´に沿った断面図である。It is sectional drawing along AA 'of FIG. 図１のＢ−Ｂ´に沿った断面図である。It is sectional drawing along BB 'of FIG. 比較例に係る光受信モジュールを示す平面図である。It is a top view which shows the optical receiver module which concerns on a comparative example. 図５のＣ−Ｃ´に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC 'of FIG. 実施の形態２に係る光受信モジュールを示す平面図である。6 is a plan view showing an optical receiver module according to Embodiment 2. FIG. 図７のＤ−Ｄ´に沿った断面図である。It is sectional drawing along DD 'of FIG. 実施の形態３に係る光受信モジュールを示す平面図である。6 is a plan view showing an optical receiver module according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態４に係る光受信モジュールを示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an optical receiver module according to a fourth embodiment. 図１０のＥ−Ｅ´に沿った断面図である。It is sectional drawing along EE 'of FIG. 実施の形態５に係る光受信モジュールを示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an optical receiver module according to a fifth embodiment. 実施の形態５に係る光受信モジュールを示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing an optical receiver module according to a fifth embodiment. 実施の形態６に係る光受信モジュールを示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an optical receiver module according to a sixth embodiment. 実施の形態６に係る光受信モジュールを示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing an optical receiver module according to a sixth embodiment. 実施の形態７に係る光受信モジュールを示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an optical receiver module according to a seventh embodiment. 実施の形態８に係る光受信モジュールを示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an optical receiver module according to an eighth embodiment.

本発明の実施の形態に係る光受信モジュールについて図面を参照して説明する。同じ構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。   An optical receiver module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光受信モジュールを示す平面図であり、図２はその側面図である。図３は図１のＡ−Ａ´に沿った断面図であり、図４は図１のＢ−Ｂ´に沿った断面図である。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a plan view showing the optical receiver module according to Embodiment 1, and FIG. 2 is a side view thereof. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.

導電性のステム１０の主面に、半田又は導電性接着剤により導電性のサブマウント１２が接合されている。従って、サブマウント１２はステム１０に電気的に接続されている。サブマウント１２は、ステム１０の主面に対して傾いた傾斜面１２ａと、実装面１２ｂと、実装面１２ｂの両端において実装面１２ｂから突出した突出部１２ｃとを有する。ただし、本実施の形態では、傾斜面１２ａと実装面１２ｂは同一の斜面上に存在する。   A conductive submount 12 is joined to the main surface of the conductive stem 10 by solder or a conductive adhesive. Accordingly, the submount 12 is electrically connected to the stem 10. The submount 12 includes an inclined surface 12a inclined with respect to the main surface of the stem 10, a mounting surface 12b, and protruding portions 12c protruding from the mounting surface 12b at both ends of the mounting surface 12b. However, in this embodiment, the inclined surface 12a and the mounting surface 12b exist on the same inclined surface.

サブマウント１２の傾斜面１２ａ上にキャリア１４を介して受光素子１６が実装されている。これにより、光受信モジュールからの戻り光を低減することができる。サブマウント１２の実装面１２ｂ上にプリアンプ１８が実装されている。プリアンプ１８は、入力端子１８ａと、出力端子１８ｂと、ＧＮＤ端子１８ｃとを有する。   A light receiving element 16 is mounted on the inclined surface 12 a of the submount 12 via a carrier 14. Thereby, the return light from the optical receiving module can be reduced. A preamplifier 18 is mounted on the mounting surface 12 b of the submount 12. The preamplifier 18 has an input terminal 18a, an output terminal 18b, and a GND terminal 18c.

受光素子１６の出力端子とプリアンプ１８の入力端子１８ａはワイヤ２０ａにより接続されている。リードピン２２ａ，２２ｂはステム１０を貫通し、ガラス２４によりステム１０とは絶縁されている。リードピン２２ａとプリアンプ１８の出力端子１８ｂはワイヤ２０ｂにより接続されている。サブマウント１２の突出部１２ｃとプリアンプ１８のＧＮＤ端子１８ｃはワイヤ２０ｃにより接続されている。リードピン２２ｂとキャリア１４はワイヤ２０ｄを介して接続されている。キャリア１４は受光素子１６の入力端子に接続されている。   The output terminal of the light receiving element 16 and the input terminal 18a of the preamplifier 18 are connected by a wire 20a. The lead pins 22 a and 22 b penetrate the stem 10 and are insulated from the stem 10 by the glass 24. The lead pin 22a and the output terminal 18b of the preamplifier 18 are connected by a wire 20b. The protrusion 12c of the submount 12 and the GND terminal 18c of the preamplifier 18 are connected by a wire 20c. The lead pin 22b and the carrier 14 are connected via a wire 20d. The carrier 14 is connected to the input terminal of the light receiving element 16.

プリアンプ１８は、ワイヤ２０ａを介して入力端子１８ａから入力した受光素子１６の出力信号を増幅して出力端子１８ｂから出力する。プリアンプ１８の出力信号は、ワイヤ２０ｂを介してリードピン２２に出力される。   The preamplifier 18 amplifies the output signal of the light receiving element 16 input from the input terminal 18a via the wire 20a and outputs the amplified signal from the output terminal 18b. The output signal of the preamplifier 18 is output to the lead pin 22 through the wire 20b.

本実施の形態の効果について比較例と比較して説明する。図５は、比較例に係る光受信モジュールを示す平面図である。図６は、図５のＣ−Ｃ´に沿った断面図である。比較例では、ステム１０に凹部２６を形成し、その凹部２６内にプリアンプ１８を設けている。そして、プリアンプ１８のＧＮＤ端子１８ｃとステム１０をワイヤ２０ｃにより接続している。比較例では、サブマウント１２とステム１０の両方を加工しなければならないため、製造コストが高く、設計の自由度が低くなってしまう。一方、本実施の形態ではサブマウント１２だけを加工すればよいので、製造コストを低減し、設計の自由度を向上させることができる。   The effect of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example. FIG. 5 is a plan view showing an optical receiver module according to a comparative example. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. In the comparative example, a recess 26 is formed in the stem 10, and the preamplifier 18 is provided in the recess 26. The GND terminal 18c of the preamplifier 18 and the stem 10 are connected by a wire 20c. In the comparative example, since both the submount 12 and the stem 10 must be processed, the manufacturing cost is high and the degree of freedom in design is low. On the other hand, since only the submount 12 needs to be processed in this embodiment, the manufacturing cost can be reduced and the degree of design freedom can be improved.

また、本実施の形態では、サブマウント１２の突出部１２ｃにプリアンプ１８のＧＮＤ端子１８ｃをワイヤ２０ｃにより接続する。そして、サブマウント１２は導電性であり、ＧＮＤ電位のステム１０に接続されている。従って、ＧＮＤ経路が短いため、特性の劣化を防ぐことができる。   In the present embodiment, the GND terminal 18c of the preamplifier 18 is connected to the protruding portion 12c of the submount 12 by the wire 20c. The submount 12 is conductive and connected to the stem 10 having the GND potential. Therefore, since the GND path is short, deterioration of characteristics can be prevented.

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る光受信モジュールを示す平面図である。図８は、図７のＤ−Ｄ´に沿った断面図である。実装面１２ｂはステム１０の主面に対して傾いている。サブマウント１２は、くの字型になっており、傾斜面１２ａと実装面１２ｂの連結部において最も厚い。これによりワイヤ２０ａが長くなるため、受光素子１６の出力信号はワイヤ２０ａによりピーキングを生じる。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a plan view showing the optical receiving module according to the second embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. The mounting surface 12 b is inclined with respect to the main surface of the stem 10. The submount 12 has a dogleg shape and is the thickest at the connecting portion between the inclined surface 12a and the mounting surface 12b. As a result, the wire 20a becomes longer, and the output signal of the light receiving element 16 is peaked by the wire 20a.

実施の形態３．
図９は、実施の形態３に係る光受信モジュールを示す平面図である。サブマウント１２上に、絶縁膜やアルミナ基板などの絶縁物２８を介して細い線路３０が設けられている。受光素子１６とプリアンプ１８の入力端子１８ａは、線路３０により接続されている。受光素子１６の出力信号は線路３０によりピーキングを生じる。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a plan view showing the optical receiving module according to the third embodiment. A thin line 30 is provided on the submount 12 via an insulator 28 such as an insulating film or an alumina substrate. The light receiving element 16 and the input terminal 18 a of the preamplifier 18 are connected by a line 30. The output signal of the light receiving element 16 is peaked by the line 30.

実施の形態４．
図１０は、実施の形態４に係る光受信モジュールを示す平面図である。図１１は、図１０のＥ−Ｅ´に沿った断面図である。サブマウント１２の上面において、受光素子１６が実装される傾斜面１２ａのみ傾斜し、プリアンプ１８が実装される実装面１２ｂはステム１０の主面に対して平行である。この場合でも実施の形態１と同様の効果を得ることができる。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a plan view showing an optical receiver module according to the fourth embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line EE ′ of FIG. On the upper surface of the submount 12, only the inclined surface 12 a on which the light receiving element 16 is mounted is inclined, and the mounting surface 12 b on which the preamplifier 18 is mounted is parallel to the main surface of the stem 10. Even in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態５．
図１２は、実施の形態５に係る光受信モジュールを示す平面図である。図１３は、実施の形態５に係る光受信モジュールを示す側面図である。リードピン２２ａとリードピン２２ｂの間に導電性のカベ３２が配置されている。即ち、カベ３２は、受光素子１６の入力側とプリアンプ１８の出力側の間に配置されている。このカベ３２はサブマウント１２に接続されている。これにより出力側から入力側への信号の周り込みを防ぐことができる。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 12 is a plan view showing an optical receiver module according to the fifth embodiment. FIG. 13 is a side view showing the optical receiving module according to the fifth embodiment. A conductive cover 32 is disposed between the lead pin 22a and the lead pin 22b. That is, the cover 32 is disposed between the input side of the light receiving element 16 and the output side of the preamplifier 18. The cover 32 is connected to the submount 12. Thereby, it is possible to prevent a signal from wrapping around from the output side to the input side.

実施の形態６．
図１４は、実施の形態６に係る光受信モジュールを示す平面図である。図１５は、実施の形態６に係る光受信モジュールを示す側面図である。プリアンプ１８の入力端子１８ａと出力端子１８ｂを導電性のカバー３４が覆っている。カバー３４はサブマウント１２に接続されている。これにより出力側から入力側への信号の周り込みを防ぐことができる。 Embodiment 6 FIG.
FIG. 14 is a plan view showing an optical receiver module according to the sixth embodiment. FIG. 15 is a side view showing the optical receiving module according to the sixth embodiment. A conductive cover 34 covers the input terminal 18 a and the output terminal 18 b of the preamplifier 18. The cover 34 is connected to the submount 12. Thereby, it is possible to prevent a signal from wrapping around from the output side to the input side.

実施の形態７．
図１６は、実施の形態７に係る光受信モジュールを示す平面図である。ワイヤ２０ａをフレキシブル基板３６（FPC: Flexible printed circuits）が覆っている。フレキシブルプリント基板は、フィルム状の絶縁体（ベースフィルム）の上に導体箔を形成したものである。フレキシブル基板３６の導体箔はサブマウント１２に接続されている。これにより出力側から入力側への信号の周り込みを防ぐことができる。 Embodiment 7 FIG.
FIG. 16 is a plan view showing an optical receiver module according to the seventh embodiment. A flexible substrate 36 (FPC: Flexible printed circuits) covers the wire 20a. The flexible printed board is obtained by forming a conductive foil on a film-like insulator (base film). The conductive foil of the flexible substrate 36 is connected to the submount 12. Thereby, it is possible to prevent a signal from wrapping around from the output side to the input side.

実施の形態８．
図１７は、実施の形態８に係る光受信モジュールを示す平面図である。ワイヤ２０ｂをフレキシブル基板３６が覆っている。フレキシブル基板３６の導体箔はサブマウント１２に接続されている。これにより出力側から入力側への信号の周り込みを防ぐことができる。 Embodiment 8 FIG.
FIG. 17 is a plan view showing an optical receiver module according to the eighth embodiment. The flexible substrate 36 covers the wire 20b. The conductive foil of the flexible substrate 36 is connected to the submount 12. Thereby, it is possible to prevent a signal from wrapping around from the output side to the input side.

１０ ステム
１２ サブマウント
１２ａ 傾斜面
１２ｂ 実装面
１２ｃ 突出部
１６ 受光素子
１８ プリアンプ
１８ａ 入力端子
１８ｂ 出力端子
１８ｃ ＧＮＤ端子
２０ａ ワイヤ（第２のワイヤ）
２０ｂ ワイヤ（第３のワイヤ）
２０ｃ ワイヤ（第１のワイヤ）
２２ａ リードピン
２８ 絶縁物
３０ 線路
３２ カベ
３４ カバー
３６ フレキシブル基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stem 12 Submount 12a Inclined surface 12b Mounting surface 12c Protrusion part 16 Light receiving element 18 Preamplifier 18a Input terminal 18b Output terminal 18c GND terminal 20a Wire (2nd wire)
20b wire (third wire)
20c wire (first wire)
22a Lead pin 28 Insulator 30 Line 32 Cover 34 Cover 36 Flexible substrate

Claims (8)

主面を有する導電性のステムと、
前記ステムの前記主面に対して傾いた傾斜面と、実装面と、前記実装面から突出した突出部とを有し、前記ステムの前記主面に接続された導電性のサブマウントと、
前記サブマウントの前記傾斜面上に実装された受光素子と、
入力端子と、出力端子と、ＧＮＤ端子とを有し、前記サブマウントの前記実装面上に実装され、前記入力端子から入力した前記受光素子の出力信号を増幅して前記出力端子から出力するプリアンプと、
前記サブマウントの前記突出部と前記プリアンプの前記ＧＮＤ端子とを接続する第１のワイヤとを備えることを特徴とする光受信モジュール。 A conductive stem having a main surface;
A conductive submount connected to the main surface of the stem, having an inclined surface inclined with respect to the main surface of the stem, a mounting surface, and a protruding portion protruding from the mounting surface;
A light receiving element mounted on the inclined surface of the submount;
A preamplifier having an input terminal, an output terminal, and a GND terminal, which is mounted on the mounting surface of the submount, amplifies an output signal of the light receiving element input from the input terminal, and outputs the amplified output signal from the output terminal When,
An optical receiver module comprising: a first wire that connects the projecting portion of the submount and the GND terminal of the preamplifier. 前記受光素子と前記プリアンプの前記入力端子とを接続する第２のワイヤを更に備え、
前記実装面は前記ステムの前記主面に対して傾いており、
前記サブマウントは、前記傾斜面と前記実装面の連結部において最も厚く、
前記受光素子の前記出力信号は、前記第２のワイヤによりピーキングを生じることを特徴とする請求項１に記載の光受信モジュール。 A second wire connecting the light receiving element and the input terminal of the preamplifier;
The mounting surface is inclined with respect to the main surface of the stem;
The submount is thickest at the connecting portion between the inclined surface and the mounting surface,
2. The optical receiver module according to claim 1, wherein the output signal of the light receiving element causes peaking by the second wire. 前記サブマウント上に絶縁物を介して設けられ、前記受光素子と前記プリアンプの前記入力端子とを接続する線路を更に備え、
前記受光素子の前記出力信号は、前記線路によりピーキングを生じることを特徴とする請求項１に記載の光受信モジュール。 Provided via an insulator on the submount, further comprising a line connecting the light receiving element and the input terminal of the preamplifier,
The optical receiving module according to claim 1, wherein the output signal of the light receiving element causes peaking by the line. 前記実装面は、前記ステムの前記主面に対して平行であることを特徴とする請求項１に記載の光受信モジュール。   The optical receiving module according to claim 1, wherein the mounting surface is parallel to the main surface of the stem. 前記サブマウントに接続され、前記受光素子の入力側と前記プリアンプの出力側の間に配置された導電性のカベを更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光受信モジュール。   5. The apparatus according to claim 1, further comprising a conductive cover connected to the submount and disposed between an input side of the light receiving element and an output side of the preamplifier. Optical receiver module. 前記サブマウントに接続され、前記プリアンプの前記入力端子と前記出力端子を覆う導電性のカバーを更に備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光受信モジュール。   The optical receiver module according to claim 1, further comprising a conductive cover connected to the submount and covering the input terminal and the output terminal of the preamplifier. 前記受光素子と前記プリアンプの前記入力端子とを接続する第２のワイヤと、
前記サブマウントに接続され、前記第２のワイヤを覆うフレキシブル基板とを更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光受信モジュール。 A second wire connecting the light receiving element and the input terminal of the preamplifier;
The optical receiver module according to claim 1, further comprising a flexible substrate connected to the submount and covering the second wire. 前記ステムを貫通し、前記ステムとは絶縁されたリードピンと、
前記リードピンと前記プリアンプの前記出力端子を接続する第３のワイヤと、
前記サブマウントに接続され、前記第３のワイヤを覆うフレキシブル基板とを更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光受信モジュール。 A lead pin penetrating the stem and insulated from the stem;
A third wire connecting the lead pin and the output terminal of the preamplifier;
The optical receiver module according to claim 1, further comprising a flexible substrate connected to the submount and covering the third wire.
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