JP4178995B2 - 光受信モジュール - Google Patents

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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、この受光素子と接続された等価容量コンデンサと、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】
ところで、光受信モジュールにおいては、受光素子に生じる漏れ電流の低減やチップキャリアとしての役割等の観点から、ダイキャップコンデンサの上面に受光素子を載置し、受光素子とダイキャップコンデンサの上面とをワイヤボンディングすることがある。このような構成では、例えばダイボンド材により受光素子をダイキャップコンデンサの上面に固着する。しかし、この場合には、ダイボンド材をダイキャップコンデンサの上面に塗布して受光素子をダイボンドする際に、ダイボンド材がダイキャップコンデンサ上を流れて、ワイヤボンディングするエリアまで拡がってしまい、その結果ワイヤボンディングできなくなる可能性があった。
【０００５】
本発明の目的は、受光素子とダイキャップコンデンサの上面とのワイヤボンディングを確実に行う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】
本発明に係わる光受信モジュールは、ステムと、ステム上に設けられたダイキャップコンデンサと、ステムの中央部に位置するようにダイキャップコンデンサの上面に接着剤で固着され、光信号を受光して電気信号に変換する受光素子とを備え、ダイキャップコンデンサの上面電極には、上面に開口し、接着剤の拡がりを防ぐための接着剤流れ止め用の切り欠き部が設けられ、切り欠き部は、ダイキャップコンデンサの一側面から他側面の手前位置まで延在するように形成され、受光素子は、ボンディングワイヤを介してダイキャップコンデンサの上面と電気的に接続され、ボンディングワイヤは、切り欠き部を跨ぐように受光素子とダイキャップコンデンサの上面とに接続されていることを特徴とするものである。
【０００７】
ダイキャップコンデンサの上面電極に接着剤流れ止め用の切り欠き部を設けることにより、ダイキャップコンデンサの上面に接着剤を塗布して、受光素子をダイキャップコンデンサに固着させる際に、接着剤がダイキャップコンデンサ上を流れても、その接着剤の一部が切り欠き部に入り込むようになる。つまり、切り欠き部によって接着剤の流れが抑止されるので、ダイキャップコンデンサの上面におけるワイヤボンディングすべきエリアまで接着剤が拡がることが防止される。これにより、受光素子とダイキャップコンデンサの上面とのワイヤボンディングを確実に行うことができる。
【０００８】
また、切り欠き部は、ダイキャップコンデンサの一側面から他側面の手前位置まで延在するように形成されているので、ダイキャップコンデンサの容量を大きく損なうことなく、ワイヤボンディングすべきエリアに向かう接着剤の流れを十分に止めることができる。
【００１０】
例えば、受光素子は抵抗を有し、当該抵抗とダイキャップコンデンサとがＣＲフィルタ回路を形成している。
【００１２】
【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。
【００１３】
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。各図において、本実施形態の光受信モジュール１は、コバール等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が設けられている。ダイキャップコンデンサ９は、上面電極１０と、下面電極１１と、これらの上面電極１０と下面電極１１との間に配置された誘電体１２とを有している。下面電極１１は、ステム２と電気的に接続され、接地されている。上面電極１０は、例えばＴａＮ／Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕで形成され、下面電極１１は、例えばＴｉ／Ｐｄ／Ａｕで形成されている。誘電体１２は、例えばアルミナ、石英ガラス、二酸化チタン等からなっている。
【００１５】
ダイキャップコンデンサ９の長辺方向長さは１．１５ｍｍ程度であり、ダイキャップコンデンサ９の短辺方向長さは０．６５ｍｍ程度である。また、ダイキャップコンデンサ９の高さ（厚さ）寸法は、１３０〜１８０μｍである。
【００１６】
ダイキャップコンデンサ９の上面電極１０には、上面に開口した接着剤流れ止め用の切り欠き部１３が設けられている。この切り欠き部１３は、ダイキャップコンデンサ９（上面電極１０）の一側面から他側面の手前位置まで延在するように形成されている。このとき、上面電極１０は分断されないので、上面電極１０を効率良く利用することができ、必要とするコンデンサ容量を十分に得ることが可能となる。
【００１７】
このようなダイキャップコンデンサ９の上面には、受光素子１４がダイボンド材（接着剤）で固着されている。受光素子１４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り、フォトダイオード及び抵抗を有している。受光素子１４をダイキャップコンデンサ９の上面電極１０上に載置することにより、受光素子１４に発生するリーク電流（漏れ電流）の低減を図ることができる。また、受光素子１４は、ステム２の中央部に位置するようにダイキャップコンデンサ９の上面に配置されている。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１４に入射されることになる。
【００１８】
受光素子１４は、ボンディングワイヤ１５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１４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。
【００１９】
また、受光素子１４は、ボンディングワイヤ１６を介してダイキャップコンデンサ９の上面電極１０と電気的に接続されている。これにより、ダイキャップコンデンサ９と受光素子１４の抵抗（図示せず）とがＣＲフィルタ（ＬＰＦ）回路を構成することになり、受光素子１４の安定した動作が実現可能となる。なお、ボンディングワイヤ１６は、切り欠き部１３を跨ぐように上面電極１０と受光素子１４とに直結されている。
【００２０】
ステム２上におけるダイキャップコンデンサ９の両側には、ダイキャップコンデンサ１７，１８がそれぞれ配置されている。ダイキャップコンデンサ１７は、上面電極１９と、下面電極２０と、これらの上面電極１９と下面電極２０との間に配置された誘電体２１とを有している。ダイキャップコンデンサ１８は、上面電極２２と、下面電極２３と、これらの上面電極２２と下面電極２３との間に配置された誘電体２４とを有している。下面電極２０，２３は、ステム２と電気的に接続され、接地されている。
【００２１】
ステム２上におけるダイキャップコンデンサ９に隣接した位置には、受光素子１４の出力信号を増幅するプリアンプ２５が設けられている。プリアンプ２５は、ボンディングワイヤ２６，２７とダイキャップコンデンサ１７の上面電極１９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２５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。なお、ダイキャップコンデンサ１７は、プリアンプ２５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。また、プリアンプ２５は、ボンディングワイヤ２８を介してステム２と電気的に接続され、接地されている。
【００２２】
さらに、プリアンプ２５は、ボンディングワイヤ２９を介して受光素子１４と電気的に接続されている。これにより、受光素子１４の出力信号がプリアンプ２５に入力される。また、プリアンプ２５は、ボンディングワイヤ３０，３１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、リードピン７は、リードピン６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。
【００２３】
また、プリアンプ２５は、ボンディングワイヤ３２を介してダイキャップコンデンサ１８の上面電極２２と電気的に接続されている。ダイキャップコンデンサ１８は、プリアンプ２５に内蔵されているＣＲフィルタ（ＬＰＦ）回路の容量不足を補うために外付けしたものである。
【００２４】
なお、上記のボンディングワイヤ１５，１６，２６〜３２としては、線状のものやリボン状のものが使用される。
【００２５】
次に、以上のように構成した光受信モジュール１を製造する方法の一例について説明する。
【００２６】
まず、リードピン３〜７が設けられたステム２と、上面電極１０に切り欠き部１３を有するダイキャップコンデンサ９と、受光素子１４と、ダイキャップコンデンサ１７，１８と、プリアンプ２５とを用意する。なお、切り欠き部１３を形成するための上面電極１０の加工処理は、前もって行っておいても良いし、光受信モジュール１を製造する時に行ってもよい。そして、ステム２上に、ダイキャップコンデンサ９，１７，１８とプリアンプ２５とを固定する。
【００２７】
続いて、ダイキャップコンデンサ９の上面電極１０の中央部にダイボンド材Ｄを塗布する（図３（ａ）参照）。そして、上面電極１０の中央部に受光素子１４を載せ、ダイボンド材Ｄにより受光素子１４を上面電極１０の上面に固着する（図３（ｂ）参照）。
【００２８】
ところで、ダイキャップコンデンサ９の上面にダイボンド材Ｄを塗布し、受光素子１４を載せた直後は、ダイボンド材Ｄがダイキャップコンデンサ９上を流れて、ダイキャップコンデンサ９の縁部に向けて拡がる。しかし、上面電極１０において受光素子１４との電気的接続を行うワイヤボンディング領域Ｓ側には、接着剤流れ止め用の切り欠き部１３が形成されているので、図３（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング領域Ｓに向かって流れるダイボンド材Ｄは切り欠き部１３内に入り込むようになる。このため、ダイキャップコンデンサ９の上面に塗布されたダイボンド材Ｄがワイヤボンディング領域Ｓに達することはほとんど無い。
【００２９】
続いて、ダイキャップコンデンサ９の上面電極１０と受光素子１４とをボンディングワイヤ１６で直結する（図３（ｃ）参照）。このとき、上面電極１０のワイヤボンディング領域Ｓにはダイボンド材Ｄがほとんど付着していないので、ボンディングワイヤ１６を上面電極１０に確実につなぐことができる。
【００３０】
また、受光素子１４とプリアンプ２５及びリードピン４とをワイヤボンディングすると共に、プリアンプ２５とリードピン５〜７、ステム２及びダイキャップコンデンサ１８とをワイヤボンディングする。
【００３１】
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、ダイキャップコンデンサ９の上面電極１０に接着剤流れ止め用の切り欠き部１３を設ける構成としたが、上面電極１０に接着剤流れ止め用の凹部を設けてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイキャップコンデンサの上面電極に、上面に開口し、接着剤の拡がりを防ぐための接着剤流れ止め用の切り欠き部を設けたので、受光素子をダイキャップコンデンサの上面に接着剤で固着した後、受光素子とダイキャップコンデンサの上面とのワイヤボンディングを確実に行うことが可能となる。
【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製造方法の一部を示す図である。
【符号の説明】
１…光受信モジュール、２…ステム、９…ダイキャップコンデンサ、１０…上面電極、１１…下面電極、１３…接着剤流れ止め用の切り欠き部（接着剤流れ止め部）、１４…受光素子、１６…ボンディングワイヤ、Ｄ…ダイボンド材（接着剤）。

Claims (2)

  1. ステムと、
    前記ステム上に設けられたダイキャップコンデンサと、
    前記ステムの中央部に位置するように前記ダイキャップコンデンサの上面に接着剤で固着され、光信号を受光して電気信号に変換する受光素子とを備え、
    前記ダイキャップコンデンサの上面電極には、上面に開口し、前記接着剤の拡がりを防ぐための接着剤流れ止め用の切り欠き部が設けられ、
    前記切り欠き部は、前記ダイキャップコンデンサの一側面から他側面の手前位置まで延在するように形成され、
    前記受光素子は、ボンディングワイヤを介して前記ダイキャップコンデンサの上面と電気的に接続され、
    前記ボンディングワイヤは、前記切り欠き部を跨ぐように前記受光素子と前記ダイキャップコンデンサの上面とに接続されていることを特徴とする光受信モジュール。
  2. 前記受光素子は抵抗を有し、当該抵抗と前記ダイキャップコンデンサとがＣＲフィルタ回路を形成し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。
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