JP2012114342A - Optical reception sub-assembly, manufacturing method therefor and optical receiver module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光受信サブアセンブリ、光受信サブアセンブリの製造方法及び光受信モジュールに関し、特に光通信用の光受信サブアセンブリ、光受信サブアセンブリの製造方法及び光受信モジュールに関する。 The present invention relates to an optical receiver subassembly, a method of manufacturing an optical receiver subassembly, and an optical receiver module, and more particularly to an optical receiver subassembly for optical communication, a method of manufacturing an optical receiver subassembly, and an optical receiver module.
従来の光通信用受信モジュール内には、電気光学素子(フォトダイオード)やトランスインピーダンスアンプ(TIA)などが実装されている。また、発振防止及び外部からのノイズ流入を防ぐため、コンデンサや抵抗などのノイズ遮断用のフィルタ部材が実装される。これらのフィルタ部材は、光受光素子及びTIAのそれぞれと、ボンディングワイヤで接続されている。これらのボンディングワイヤは長いため、ステムのリード部を介して流入したノイズが、受信モジュール内で電磁放射される。その結果、受信モジュール内のフォトダイオード及びTIAにノイズが再吸収され、受信モジュールの受信感度低下を招くという問題が生じていた。 An electro-optical element (photodiode), a transimpedance amplifier (TIA), and the like are mounted in a conventional optical communication receiving module. In addition, a filter member for blocking noise such as a capacitor and a resistor is mounted in order to prevent oscillation and noise from the outside. These filter members are connected to the light receiving element and the TIA by bonding wires. Since these bonding wires are long, the noise flowing in through the lead portion of the stem is electromagnetically radiated in the receiving module. As a result, there is a problem that noise is reabsorbed by the photodiode and TIA in the receiving module, resulting in a decrease in receiving sensitivity of the receiving module.
従来の光受信サブアセンブリ(以下、ROSA(Receiver Optical Sub-Assembly)と称する)(特許文献1)について説明する。図10は、従来のROSA500のステム上面を示す平面図である。ステム510は、円板状の導電体であり、そこにはリードピン511〜514が取り付けられている。リードピン511〜514はステム510を貫通しており、それらの先端はステム510の上面から突出している。ステム510とリードピン511〜514との間には絶縁性のシールガラスが介在しているので、ステム510とリードピン511〜514とは絶縁されている。
A conventional optical receiving subassembly (hereinafter referred to as ROSA (Receiver Optical Sub-Assembly)) (Patent Document 1) will be described. FIG. 10 is a plan view showing the upper surface of the stem of the conventional ROSA 500. As shown in FIG. The
ステム510の上面には、メタライズ基板515及びトランスインピーダンスアンプ(以下、TIAと表記)522が実装されている。一般に、メタライズ基板は、その基体である誘電体基板と、誘電体基板の上面に全面的または部分的に形成された電極と、誘電体基板の下面を全面的に覆うベタのメタライズ電極とを有している。
A
ここで、メタライズ基板515について説明する。図11Aは、メタライズ基板515の上面図である。図11Bは、メタライズ基板515の下面図である。メタライズ基板515は、誘電体基板528をその基体として含んでいる。誘電体基板528の上面には、図11Aに示すように、第1の電極516、第2の電極517、パッド電極518及びダンピング抵抗519が形成されている。第1の電極516は、ダンピング抵抗519を介してパッド電極518に接続されている。パッド電極518は、ワイヤ540を介してリードピン514に接続されている。第2の電極517は、第1の電極516、パッド電極518及びダンピング抵抗519から離間しており、したがって、これらから絶縁されている。また、誘電体基板528の下面は、図11Bに示すように、ベタのメタライズ電極527によって全面的に覆われている。
Here, the
メタライズ基板515の上面への電極形成方法は次の通りである。まず、誘電体基板528への接着性に優れたNiCr、Ti、Moなどの材料からなる金属薄膜を誘電体基板528の上面に部分的に形成する。この形成には、マスク法かエッチング法が用いられる。その後、得られた金属薄膜上において電極に相当する部分を、ワイヤリングが容易で電気抵抗の小さな金属(例えばAu)でメッキする。これにより、第1の電極516、第2の電極517及びパッド電極518が形成される。メッキされなかった箇所は、電気抵抗が大きいので、ダンピング抵抗519となる。
The electrode forming method on the upper surface of the
メタライズ基板515の第1の電極516上には、図10に示すように、受光素子としてフォトダイオード(以下、「PD」)520が実装される。PD520はチップ状であり、その上面にはアノードまたはカソードの一方が設けられ、その下面の全面はアノードまたはカソードの他方によって覆われている。PD520は、その上面に入射した光信号を電気信号に変換する。PD520の下面は、第1の電極516にダイボンドされ、それにより、PD520の下面の電極が第1の電極516に接続される。上述のように第1の電極516はリードピン514に電気的に接続されており、PD520の駆動に必要なバイアス電圧は、リードピン514からパッド電極518、ダンピング抵抗519及び第1の電極516を介してPD520に印加される。
On the
なお、メタライズ基板515は、PD520の下面の電極(すなわち、バイアス端子)とステム510(すなわち、グラウンド電位)との間に挿入されるコンデンサの役割も持っている。
Note that the
TIA522は、PD520から出力される電気信号を受けて増幅する。光通信で使用される光受信器では、ROSA500にメイン回路が接続されるが、このメイン回路は、この増幅された電気信号を更に増幅する増幅器を含んでいる。TIA522は、これら一連の増幅器のうち初段の増幅器である。
The TIA 522 receives and amplifies the electrical signal output from the
TIA522は、チップ状であり、その上面に四つの端子電極523〜526を有している。端子電極523は、PD520から電気信号を受け取るための端子であり、ワイヤ541を介してPD520の上面の電極に接続されている。
The TIA 522 has a chip shape and has four
端子電極524は、電源電圧を受けるための電源端子であり、ワイヤ542を介してメタライズ基板515上の第2の電極517に接続されている。第2の電極517は、別のワイヤ543を介してリードピン513にも接続されている。こうして端子電極524に電気的に接続されたリードピン513は、ROSA500外の電源に接続され、TIA522に電源電圧を供給する。
The
端子電極525及び526は、TIA522によって増幅された電気信号を出力するための差動出力端子であり、ここで、端子電極525は正相出力端子、端子電極526は逆相出力端子である。端子電極525及び526は、それぞれリードピン511及び512にワイヤリングによって接続されている。TIA522によって増幅された電気信号は、リードピン511及び512から出力される。
The
ステム510の上面には、リードピン511〜514の先端、メタライズ基板515及びTIA522を覆うレンズ付きキャップ(図示せず)が設置されている。ROSA500は、PD520の受光部に光学的に接続された光ファイバ(図示せず)と、その光ファイバの先端を保持するフェルール(図示せず)を更に有している。このフェルールは、ステム510またはキャップに固定されたスリーブ(図示せず)に収容されている。PD520は、この光ファイバによって伝送される光信号を受けて電気信号に変換する。
On the upper surface of the
しかしながら、発明者は、上述の従来のROSAには、以下の問題があることを見出した。図10に示した従来のROSA500においては、PD520はコンデンサ上にマウントされる。そして、PD520を、第1の電極516、ダンピング抵抗519、パッド電極518及びワイヤ540を介して、ステム510のリード514と接続している。この場合、リードピン513とコンデンサ(第2の電極517)との間のワイヤ543の長さは、3mmと比較的長い。よって、ROSA500では、リードピン513を通じて、ROSA500外部からワイヤ543流入したノイズが、ROSA500の内部でワイヤ543から電磁放射される。
However, the inventor has found that the above-described conventional ROSA has the following problems. In the conventional ROSA 500 shown in FIG. 10, the
一般に、ワイヤ(ボンディングワイヤ)の長さが長いほど、ワイヤから電磁放射されるノイズ量は多くなる。その結果、比較的長いワイヤ543から電磁放射されたノイズは、PD520とTIA522と間のワイヤ541、及び、TIA522とコンデンサとの間のワイヤ542へ重畳される。その結果、ROSA500が組み込まれた受信モジュールの受信感度を低下させてしまう。
In general, the longer the length of a wire (bonding wire), the greater the amount of noise radiated from the wire. As a result, noise radiated from the relatively
本発明の一態様である光受信サブアセンブリは、導電性を有するステムと、前記ステムを貫通し、かつ前記ステムと絶縁された電源リード及び出力リードと、通過孔に前記電源リード及び前記出力リードを通すことにより前記電源リード及び前記出力リードが上面から突出する、誘電体からなる基板と、前記基板上に形成され、前記電源リードと導電性材料で接合された第1の基板上配線と、前記基板上に形成され、前記出力リードと前記導電性材料で接合された第2の基板上配線と、前記第1の基板上配線を介して前記電源リードから電源供給され、受光した光信号を変換した電気信号を前記第2の基板上配線を介して前記出力リードに出力する受光素子と、を備えるものである。本発明の一態様である光受信サブアセンブリは、リードに接続されるボンディングワイヤの数を削減するとともに、ボンディングワイヤの長さを短縮することができる。これにより、光受信サブアセンブリ内部で電磁放射されるノイズ量を低減できる。 An optical receiving subassembly according to an aspect of the present invention includes a conductive stem, a power supply lead and an output lead that penetrate the stem and are insulated from the stem, and the power supply lead and the output lead in a passage hole. A first substrate wiring formed on the substrate and bonded to the power supply lead with a conductive material; A second substrate wiring formed on the substrate and joined to the output lead by the conductive material, and a power signal supplied from the power lead via the first substrate wiring and receiving a received optical signal. A light receiving element that outputs the converted electrical signal to the output lead via the second wiring on the substrate. The optical receiving subassembly which is one embodiment of the present invention can reduce the number of bonding wires connected to the leads and the length of the bonding wires. Thereby, the amount of noise radiated electromagnetically inside the optical receiving subassembly can be reduced.
本発明の一態様である光受信サブアセンブリの製造方法は、第1及び第2の基板上配線を、誘電体からなる基板上に形成し、導電性を有するステムを貫通し、かつ前記ステムと絶縁された電源リード及び出力リードを、前記基板上に設けられた通過孔に通すことにより、前記基板を前記ステム上に配置し、前記電源リードを、導電性材料により前記第1の基板上配線と接合し、前記出力リードを、前記導電性材料により前記第2の基板上配線と接合し、受光した光信号を変換した電気信号を出力する受光素子の電源端子を前記第1の基板上配線と接続するとともに、前記受光素子の出力端子を前記第2の基板上配線と接続するものである。本発明の一態様である光受信サブアセンブリの製造方法は、リードに接続されるボンディングワイヤの数を削減するとともに、ボンディングワイヤの長さを短縮することができる。これにより、光受信サブアセンブリ内部で電磁放射されるノイズ量を低減できる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical receiving subassembly, wherein first and second wirings on a substrate are formed on a substrate made of a dielectric material, penetrate a conductive stem, The insulated power supply lead and the output lead are passed through a passage hole provided on the substrate to place the substrate on the stem, and the power supply lead is made of the conductive material and the first on-substrate wiring. And the output lead is joined to the second on-substrate wiring by the conductive material, and the power supply terminal of the light receiving element that outputs the electric signal converted from the received optical signal is connected to the first on-substrate wiring. And the output terminal of the light receiving element is connected to the second wiring on the substrate. The manufacturing method of the optical receiving subassembly which is one aspect of the present invention can reduce the number of bonding wires connected to the leads and the length of the bonding wires. Thereby, the amount of noise radiated electromagnetically inside the optical receiving subassembly can be reduced.
本発明によれば、内部でのノイズの電磁放射を低減できる光受信サブアセンブリ、これを有する光受信モジュール及び内部でのノイズの電磁放射を低減できる光受信サブアセンブリの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical receiving subassembly capable of reducing electromagnetic radiation of noise inside, an optical receiving module having the same, and a method of manufacturing an optical receiving subassembly capable of reducing electromagnetic radiation of noise inside. it can.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary.
実施の形態1
まず、本発明の実施の形態1にかかる光受信サブアセンブリ(以下、ROSA(Receiver Optical Sub-Assembly)と称する)について説明する。図1Aは、実施の形態1にかかるROSA100の構成を示す平面図である。図1Bは、図1AのIB−IB線におけるROSA100の断面図である。図1Cは、図1AのIC−IC線におけるROSA100の断面図である。
First, an optical reception subassembly (hereinafter referred to as ROSA (Receiver Optical Sub-Assembly)) according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A is a plan view illustrating a configuration of the
ROSA100のステム1は、導電性材料により構成される。ステム1は、接地電位GNDに接続される。図1Bに示すように、リード21〜24は、ステム1を貫通し、リード封止部3を介してステム1に固定されている。リード封止部3は、リード21〜24とステム1とを絶縁し、かつ、外部に対する気密性を確保するために設けられる。リード封止部3は、例えばガラス材料により構成される。
The
ステム1上には、内部実装用基板10が実装される。内部実装用基板10は、例えばセラミックス材料であるアルミナなどの誘電体材料により構成される。内部実装用基板10は、リード21〜24を通すための通過孔が設けられている。これにより、リード21〜24は、内部実装用基板10上に突出する。
On the
そして、図1Aに示すように、リード21〜24は、ソルダー部15a〜dを介して、基板上配線12a〜dとそれぞれ接続される。ソルダー部15a〜dは、半田や導電性ペーストなどの導電性材料より構成され、リード21〜24と基板上配線12a〜dとをそれぞれ接合する。従って、ソルダー部15a〜15dを設けることにより、内部実装用基板10がステム1上に固定される。
As shown in FIG. 1A, the
リード21及び22は、出力リードであり、後述するTIA3により増幅された電気信号を出力するための差動出力端子である。リード23は、電源リードであり、TIA3の電源端子である。リード24は、電源リードであり、後述するフォトダイオード4の電源端子である。内部実装用基板10上には、TIA3、フォトダイオード4、コンデンサ5及び6が実装される。
The leads 21 and 22 are output leads and are differential output terminals for outputting an electric signal amplified by a
TIA3は、図1Cに示すように、内部実装用基板10に設けられたTIA実装孔31を介して、ステム1上に実装される(図1C)。そして、TIA3は、図1Aに示すように、ボンディングワイヤ30a及び30bを介して、基板上配線12a及び12bとそれぞれ接続される。これにより、TIA3は、リード21及び22に差動信号を出力する。また、TIA3は、ボンディングワイヤ30cを介して、基板上配線12c接続される。これにより、TIA3は、リード23から、電源供給を受ける。
As shown in FIG. 1C, the
フォトダイオード4は、図1Cに示すように、内部実装用基板10に設けられたフォトダイオード実装孔32を介して、ステム1上に実装される。そして、フォトダイオード4は、図1Aに示すように、ボンディングワイヤ30dを介して、基板上配線12dと接続される。これにより、フォトダイオード4は、リード24から、電源供給を受ける。すなわち、フォトダイオード4の電源端子は、ボンディングワイヤ30d及び基板上配線12dを介して、電源供給用のリード24と接続される。
As shown in FIG. 1C, the
また、フォトダイオード4は、ボンディングワイヤ30eを介して、TIA3と接続される。これにより、フォトダイオード4は、受光した光信号を光電変換した電気信号を、TIA3に出力する。すなわち、フォトダイオード4の出力端子は、ボンディングワイヤ30eを介して、TIA3と接続される。
The
コンデンサ5の一端は、基板上配線12cと接続される。コンデンサ5の他端は、基板上配線12fと接続される。基板上配線12fは、内部実装用基板10の裏面に通じる貫通配線13と接続される。基板上配線12fは、貫通配線13を介して、ステム1と電気的に接続されている。これにより、コンデンサ5の基板上配線12f側の端部は、接地電位GNDとなる。
One end of the
コンデンサ6の一端は、基板上配線12dと接続される。コンデンサ5の他端は、基板上配線12gと接続される。基板上配線12gは、内部実装用基板10の裏面に通じる貫通配線13と接続される。基板上配線12gは、貫通配線14を介して、ステム1と電気的に接続されている。これにより、コンデンサ6の基板上配線12g側の端部は、接地電位GNDとなる。
One end of the
図1Cに示すように、貫通配線14は、内部実装用基板10を貫通して形成される。貫通配線14の内部は、例えば、金属が充填される。貫通配線14は予め内部実装用基板10に形成されていても良い。また、貫通配線14は、内部実装用基板10の上面側から貫通配線14を形成するための貫通孔を満たすように半田付けを行い、形成してもよい。これは、貫通配線13についても同様である。
As shown in FIG. 1C, the through
従って、貫通配線13及び14は、ステム1と電気的に接続されることとなるので、貫通配線13及び14はグランド配線として機能する。
Therefore, since the through
続いて、ROSA100の製造方法について説明する。まず、ステム1を準備する。図2Aは、ステム1の構造を示す上面図である。図2Bは、図2AのIIB−IIB線におけるステム1の断面図である。図2A及び2Bに示すように、ステム1には、リード封止部3を介して、リード21〜24がステム1を貫通して形成されている。
Then, the manufacturing method of ROSA100 is demonstrated. First, the
次いで、内部実装用基板10を作製する。図3A及びBは、内部実装用基板10の製造工程を示す上面図である。図3Aに示すように、内部実装用基板10には、それぞれリード21〜24を通すためのリード通過孔H1〜H4が形成されている。また、内部実装用基板10には、TIA実装孔31及びフォトダイオード実装孔32が形成されている。さらに、内部実装用基板10には、貫通配線13及び14が形成されている。まず、内部実装用基板10上に、基板上配線12a〜12gを形成する。基板上配線12a〜12gの一部は、リード通過孔H1〜H4を囲むように形成される。次いで、図3Bに示すように、コンデンサ5及び6を実装する(図3B)。
Next, the internal mounting
次いで、ステム1に内部実装用基板10を搭載する。図4A〜Cは、ROSA100の製造工程を示す上面図及び各上面図のIVA−IVA線〜IVC−IVC線における断面図である。まず、図4Aに示すように、ステム1上に、内部実装用基板10を配置する。
Next, the internal mounting
次いで、図4Bに示すように、半田や導電性ペーストなどの導電性材料を用いて、リード21〜24及び基板上配線12a〜12dに接するように、ソルダー部15a〜15dをそれぞれ形成する。これにより、内部実装用基板10をステム1上に固定する。そして、図4Cに示すように、フォトダイオード4及びTIA3のそれぞれを、内部実装用基板10のTIA実装孔31及びフォトダイオード実装孔32を介して、ステム1上に実装する。最後に、ボンディングワイヤ30a〜30eを配線して、図1A〜Cに示すROSA100が製造される。
Next, as shown in FIG. 4B,
次に、ROSA100の機能について説明する。本構成によれば、コンデンサ5とリード23とは、基板上配線12cにより、ボンディングワイヤを用いることなく接続される。また、コンデンサ6とリード24とは、基板上配線12dにより、ボンディングワイヤを用いることなく接続される。
Next, functions of the
すなわち、本構成によれば、ボンディングワイヤを配線上基板で代替することにより、ボンディングワイヤの数を削減することができる。具体的には、リード23とコンデンサ5との間、及び、リード24とコンデンサ6との間のボンディングワイヤを除去することが可能である。また、ROSA100では、ボンディングワイヤの長さを短縮できる。これにより、ROSA100内部におけるノイズの電磁放射を低減することができる。
That is, according to this configuration, the number of bonding wires can be reduced by substituting the bonding wires with the substrate on the wiring. Specifically, the bonding wires between the lead 23 and the
一般に、ROSAが搭載された光受信モジュールの電源からROSAの電源リードを介して流入する電源ノイズは、ボンディングワイヤから電磁放射される。図5は、電磁放射されるノイズ量とボンディングワイヤの長さとの関係を示すグラフである。ここでは、従来のROSAにおけるボンディングワイヤの長さを、例えば、3.5mmとした場合について検討する。この場合、図5に示すように、ボンディングワイヤを除去することにより、電磁放射されるノイズ量を、1/10以下に低減することができる。その結果、光受信モジュールの電源ノイズクロストークによる受信感度低下を防ぐことが可能となる。 In general, power supply noise flowing from the power supply of the optical receiving module on which the ROSA is mounted through the power supply lead of the ROSA is electromagnetically radiated from the bonding wire. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of electromagnetic radiation and the length of the bonding wire. Here, the case where the length of the bonding wire in the conventional ROSA is set to, for example, 3.5 mm will be considered. In this case, as shown in FIG. 5, the amount of electromagnetically radiated noise can be reduced to 1/10 or less by removing the bonding wire. As a result, it is possible to prevent a decrease in reception sensitivity due to power supply noise crosstalk of the optical reception module.
図6は、光受信モジュールの電源ノイズ量と受信感度低下量との関係を示すグラフである。図6に示すように、本実施の形態にかかるROSA100は、従来のROSAと比べて、受信感度低下量を低減することが可能である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of power supply noise of the optical receiver module and the amount of decrease in reception sensitivity. As shown in FIG. 6, the
実施の形態2
次に、本発明の実施の形態2にかかるROSA200について説明する。図7Aは、実施の形態2にかかるROSA200の構成を示す平面図である。図7Bは、図7AのVIIB−VIIB線におけるROSA200の断面図である。図7A及び図7Bに示すように、ROSA200は、実施の形態1にかかるROSA100の内部実装用基板10及びフォトダイオード4を、それぞれ内部実装用基板40及びフォトダイオード41に置換した構成を有する。
Next, the
内部実装用基板40には、フォトダイオード実装孔は設けられておらず、フォトダイオード41は、内部実装用基板40上にフリップチップ実装される。図7Bに示すように、内部実装用基板40上には、TIA3とフォトダイオード41との間に、基板上配線12hが形成される。基板上配線12hは、ボンディングワイヤ30eを介して、TIA3と接続される。
The internal mounting
フォトダイオード41のアノード及びカソードの一方は、フリップチップ実装により、基板上配線12hと接続される。フォトダイオード41のアノード及びカソードの他方は、フリップチップ実装により、コンデンサ6から延在する基板上配線12cと接続される。
One of the anode and the cathode of the
従って、本構成によれば、フォトダイオード41とコンデンサ6との間のボンディングワイヤをさらに除去することが可能である。すなわち、ROSA200では、ROSA100におけるボンディングワイヤ30dを除去することが可能である。よって、本構成によれば、実施の形態1と比べ、電磁放射されるノイズ量を更に低減することが可能である。
Therefore, according to this configuration, the bonding wire between the
実施の形態3
次に、本発明の実施の形態3にかかるROSA300について説明する。図8Aは、実施の形態3にかかるROSA300の構成を示す平面図である。図8Bは、図8AのVIIIB−VIIIB線におけるROSA300の断面図である。図8A及び図8Bに示すように、ROSA200は、実施の形態2にかかるROSA200の内部実装用基板40及びTIA3を、それぞれ内部実装用基板50及びTIA51に置換した構成を有する。
Next, the
内部実装用基板50には、TIA実装孔は設けられておらず、TIA51は、内部実装用基板50上にフリップチップ実装される。図8Bに示すように、内部実装用基板50上には、基板上配線12hが、フォトダイオード41からTIA51の下部まで延在して形成されている。これにより、フォトダイオード41とTIA51とが接続される。
The internal mounting
また、基板上配線12a〜12cも、TIA51の下部まで延在して形成されている。これにより、基板上配線12a〜12cとTIA51とが接続される。
The on-
従って、本構成によれば、フォトダイオード41及び基板上配線12a〜12cと、TIA51と、の間のボンディングワイヤをさらに除去することが可能である。すなわち、ROSA300では、ROSA200におけるボンディングワイヤ30a〜c及び30dを除去することが可能である。よって、本構成によれば、実施の形態1及び2と比べ、電磁放射されるノイズ量を更に低減することが可能である。
Therefore, according to this configuration, it is possible to further remove the bonding wires between the
実施の形態4
次に、本発明の実施の形態4にかかる光受信モジュールについて説明する。図9A及び図9Bは、実施の形態4にかかる光受信モジュール400の構成を示す断面図である。光受信モジュール400は、図9Aに示すように、ROSA100を有する。ROSA10は、レンズキャップ401が被せられることにより気密封止され、CAN402が構成される。その後、図9Bに示すように、CAN402とレセプタクル403とを、光学的に結合する位置に配置し、接着樹脂404を用いて固定する。以上により、ROSA100を有する光受信モジュール400を構成することができる。
Next, an optical receiver module according to
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、内部実装用基板は、アルミナに限らず、他の絶縁性セラミックス材料を用いることができる。例えば、内部実装用基板は、窒化シリコン(SiN)により構成することが可能である。また、内部実装用基板は、例えば可塑性樹脂により構成してもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the internal mounting substrate is not limited to alumina, and other insulating ceramic materials can be used. For example, the internal mounting substrate can be made of silicon nitride (SiN). Further, the internal mounting substrate may be made of, for example, a plastic resin.
実施の形態2又は3において、フォトダイオードとTIAとをフリップチップ実装する場合には、内部実装用基板に予めフォトダイオードとTIAを実装しておいてもよい。 In the second or third embodiment, when the photodiode and the TIA are flip-chip mounted, the photodiode and the TIA may be mounted on the internal mounting substrate in advance.
実施の形態4において、光受信モジュールに組み込まれるのはROSA100に限らず、ROSA200又は300を組み込むことも可能である。
In the fourth embodiment, the
1 ステム
3 リード封止部
4、41 フォトダイオード
5、6 コンデンサ
10、40、50 内部実装用基板
12a〜12h
13、14 貫通配線
15a〜15d ソルダー部
21〜24 リード
30a〜30e ボンディングワイヤ
31 TIA実装孔
32 フォトダイオード実装孔
100、200、300、500 ROSA
400 光受信モジュール
401 レンズキャップ
402 CAN
403 レセプタクル
510 ステム
511〜514 リードピン
515 メタライズ基板
516 第1の電極
517 第2の電極
518 パッド電極
519 ダンピング抵抗
520 PD(受光素子)
523〜526 端子電極
527 メタライズ電極
528 誘電体基板
540〜543 ワイヤ
H1-H4 リード通過孔
1
13, 14 Through
400
403
523-526
Claims (27)
前記ステムを貫通し、かつ前記ステムと絶縁された電源リード及び出力リードと、
通過孔に前記電源リード及び前記出力リードを通すことにより前記電源リード及び前記出力リードが上面から突出する、誘電体からなる基板と、
前記基板上に形成され、前記電源リードと導電性材料で接合された第1の基板上配線と、
前記基板上に形成され、前記出力リードと前記導電性材料で接合された第2の基板上配線と、
前記第1の基板上配線を介して前記電源リードから電源供給され、受光した光信号を変換した電気信号を前記第2の基板上配線を介して前記出力リードに出力する受光素子と、を備える、
光受信サブアセンブリ。 A conductive stem;
A power supply lead and an output lead penetrating the stem and insulated from the stem;
A substrate made of a dielectric, in which the power supply lead and the output lead protrude from the upper surface by passing the power supply lead and the output lead through a passage hole;
A first on-substrate wiring formed on the substrate and bonded to the power supply lead with a conductive material;
A second on-substrate wiring formed on the substrate and bonded to the output lead with the conductive material;
A light receiving element that is supplied with power from the power supply lead through the first wiring on the substrate and outputs an electric signal converted from the received optical signal to the output lead through the second wiring on the substrate. ,
Optical receiver subassembly.
請求項1に記載の光受信サブアセンブリ。 The light receiving element is flip-chip mounted on the first wiring on the substrate,
The optical receiver subassembly of claim 1.
請求項1又は2に記載の光受信サブアセンブリ。 It further comprises an amplifier that amplifies the electrical signal from the light receiving element and outputs the amplified electrical signal to the output lead via the second wiring on the substrate.
The optical receiving subassembly according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の光受信サブアセンブリ。 The amplifier is a transimpedance amplifier,
The optical receiver subassembly according to claim 3.
請求項3又は4に記載の光受信サブアセンブリ。 The amplifier is flip-chip mounted on the second wiring on the substrate,
The optical receiving subassembly according to claim 3 or 4.
前記受光素子及び前記増幅器が前記第3の基板上にフリップチップ実装されることにより、前記受光素子からの前記電気信号が前記増幅器に出力されることを特徴とする、
請求項3乃至5のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリ。 A third on-substrate wiring formed on the substrate;
The electrical signal from the light receiving element is output to the amplifier by flip chip mounting the light receiving element and the amplifier on the third substrate,
The optical receiving subassembly according to any one of claims 3 to 5.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリ。 It further comprises a capacitor having one end connected to the first wiring on the substrate and the other end grounded.
The optical receiving subassembly according to any one of claims 1 to 6.
前記ステムが接地されることにより、前記コンデンサが接地されることを特徴とする、
請求項7に記載の光受信サブアセンブリ。 Further comprising a through-wiring penetrating the substrate and electrically connecting the stem and the capacitor;
The capacitor is grounded by grounding the stem,
8. The optical receiving subassembly of claim 7.
請求項8に記載の光受信サブアセンブリ。 It further comprises a fourth on-substrate wiring that is formed on the substrate and connects the through wiring and the capacitor.
9. The optical receiver subassembly of claim 8.
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリ。 The conductive material is made of a conductive paste or solder,
The optical receiving subassembly according to any one of claims 1 to 9.
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリ。 The substrate is made of insulating ceramics,
The optical receiving subassembly according to any one of claims 1 to 10.
請求項11に記載の光受信サブアセンブリ。 The substrate is made of alumina or silicon nitride,
The optical receiver subassembly of claim 11.
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリ。 The substrate is made of a plastic resin,
The optical receiving subassembly according to any one of claims 1 to 10.
光受信モジュール。 Comprising the optical receiver subassembly according to claim 1.
Optical receiver module.
導電性を有するステムを貫通し、かつ前記ステムと絶縁された電源リード及び出力リードを、前記基板上に設けられた通過孔に通すことにより、前記基板を前記ステム上に配置し、
前記電源リードを、導電性材料により前記第1の基板上配線と接合し、
前記出力リードを、前記導電性材料により前記第2の基板上配線と接合し、
受光した光信号を変換した電気信号を出力する受光素子の電源端子を前記第1の基板上配線と接続するとともに、前記受光素子の出力端子を前記第2の基板上配線と接続する、
光受信サブアセンブリの製造方法。 Forming first and second on-substrate wirings on a substrate made of a dielectric;
The substrate is disposed on the stem by passing a power supply lead and an output lead that penetrate the conductive stem and are insulated from the stem through a passage hole provided on the substrate.
The power supply lead is joined to the first wiring on the substrate by a conductive material,
Bonding the output lead to the second wiring on the substrate by the conductive material;
Connecting a power supply terminal of a light receiving element that outputs an electric signal obtained by converting a received optical signal to the first substrate wiring, and connecting an output terminal of the light receiving element to the second substrate wiring;
A method of manufacturing an optical receiver subassembly.
請求項15に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 The light receiving element is flip-chip mounted on the first wiring on the substrate,
The method of manufacturing an optical receiver subassembly according to claim 15.
請求項15又は16に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 An amplifier for amplifying the electrical signal from the light receiving element and outputting the amplified electrical signal via the second substrate wiring, between the output terminal of the light receiving device and the second substrate wiring Characterized by connecting to the
The method for manufacturing an optical receiving subassembly according to claim 15 or 16.
請求項17に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 The amplifier is a transimpedance amplifier,
The method of manufacturing an optical receiving subassembly according to claim 17.
請求項17又は18に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 The amplifier is flip-chip mounted on the second wiring on the substrate,
The method for manufacturing an optical receiver subassembly according to claim 17 or 18.
前記受光素子及び前記増幅器を、前記第3の基板上にフリップチップ実装することにより、前記受光素子からの前記電気信号が前記増幅器に出力されることを特徴とする、
請求項19に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 Forming a third wiring on the substrate together with the first and second wirings;
The electrical signal from the light receiving element is output to the amplifier by flip chip mounting the light receiving element and the amplifier on the third substrate.
The method of manufacturing an optical receiver subassembly according to claim 19.
前記コンデンサの他端を接地することを特徴とする、
請求項15乃至20のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 One end of the capacitor is connected to the first wiring on the substrate,
The other end of the capacitor is grounded,
21. A method of manufacturing an optical receiver subassembly according to any one of claims 15 to 20.
請求項21に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 A through wiring that electrically connects the stem and the capacitor is formed through the substrate,
The method of manufacturing an optical receiver subassembly according to claim 21.
請求項22に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 A fourth on-substrate wiring connecting the through wiring and the capacitor is formed on the substrate;
23. A method of manufacturing an optical receiver subassembly according to claim 22.
請求項15乃至23のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 The conductive material is made of a conductive paste or solder,
24. A method of manufacturing an optical receiver subassembly according to any one of claims 15 to 23.
請求項15乃至24のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 The substrate is made of insulating ceramics,
The method for manufacturing an optical receiving subassembly according to any one of claims 15 to 24.
請求項25に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 The substrate is made of alumina or silicon nitride,
26. A method of manufacturing an optical receiver subassembly according to claim 25.
請求項15乃至24のいずれか一項に記載の光受信サブアセンブリの製造方法。 The substrate is made of a plastic resin,
The method for manufacturing an optical receiving subassembly according to any one of claims 15 to 24.
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