JP7038489B2

JP7038489B2 - Optical receiving module and optical module

Info

Publication number: JP7038489B2
Application number: JP2017093848A
Authority: JP
Inventors: 卓磨坂; 和弘小松
Original assignee: 日本ルメンタム株式会社
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2037-05-10
Also published as: JP2017228767A

Description

本発明は、光受信モジュール及び光モジュールに関する。 The present invention relates to an optical receiving module and an optical module.

近年、高速通信を可能とする光モジュールの需要が拡大している。１０Ｇｂｐｓ程度の伝送速度を有する光受信モジュールは、同軸型パッケージ、もしくは、箱型パッケージの形状をなしている。パッケージの中に、受光素子及び増幅器（トランスインピーダンスアンプ、自動利得制御アンプ等）が近接して内包され、各々の電極パッドはワイヤによって接続されている。パッケージにはレンズが搭載され、光ファイバを通って入力された光信号は、レンズでビームスポットが絞り込まれて、受光素子の吸収層（受光部）で光電変換によって電気信号に変換される。電気信号は一般的に数マイクロアンペア～数ミリアンペア程度と微弱なため、増幅器において増幅され、電圧信号として出力される。 In recent years, the demand for optical modules that enable high-speed communication has been increasing. The optical receiving module having a transmission speed of about 10 Gbps is in the form of a coaxial package or a box package. A light receiving element and an amplifier (transimpedance amplifier, automatic gain control amplifier, etc.) are closely contained in the package, and each electrode pad is connected by a wire. A lens is mounted on the package, and the optical signal input through the optical fiber is converted into an electric signal by photoelectric conversion at the absorption layer (light receiving portion) of the light receiving element after the beam spot is narrowed down by the lens. Since the electric signal is generally weak, about several microamperes to several milliamperes, it is amplified by the amplifier and output as a voltage signal.

パッケージの外部にある電源から増幅器に電力が供給され、受光素子には、バイアスが印加される。１０Ｇｂｐｓ以上の高速光受信モジュールでは、発振等によるノイズの発生や信号の劣化を防ぐため、電源線路はパッケージ内で平板キャパシタやチップキャパシタ等を備える電極パッドを通るように設計されている。なお、パッケージの内部と外部の電気的な接続は、パッケージに取り付けられたリードピン又はセラミック基板に配線された伝送線路パターン等によってなされる。 Power is supplied to the amplifier from a power source outside the package, and a bias is applied to the light receiving element. In a high-speed optical receiving module of 10 Gbps or more, the power supply line is designed to pass through an electrode pad provided with a flat plate capacitor, a chip capacitor, or the like in the package in order to prevent noise generation and signal deterioration due to oscillation or the like. The electrical connection between the inside and the outside of the package is made by a lead pin attached to the package, a transmission line pattern wired to a ceramic substrate, or the like.

特開２０１４－１９２５１０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-192510

特許文献１に開示する光受信モジュールでは、受光素子へのバイアスは、増幅器からワイヤを介して印加される。受光素子からのシグナルも、ワイヤによって増幅器に出力される。これらのワイヤは並列しているため、静電誘導及び電磁誘導によるクロストークで高速動作時に信号伝達特性が劣化する。特に、電源の電圧を変動させることは、ノイズの原因となり信号品質が劣化する。 In the optical receiving module disclosed in Patent Document 1, the bias to the light receiving element is applied from the amplifier through the wire. The signal from the light receiving element is also output to the amplifier by the wire. Since these wires are in parallel, the signal transmission characteristics deteriorate during high-speed operation due to crosstalk caused by electrostatic induction and electromagnetic induction. In particular, fluctuating the voltage of the power supply causes noise and deteriorates the signal quality.

本発明は、ノイズの発生を減少させて高品質な伝送特性を可能にすることを目的とする。 It is an object of the present invention to reduce the generation of noise and enable high quality transmission characteristics.

（１）本発明に係る光受信モジュールは、バイアスが印加される第１電極及び第２電極を有し、入力された光信号を電気信号に変換して前記第１電極から前記電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子の前記第１電極に電気的に接続する受光素子側シグナルパッドと、前記受光素子の前記第２電極に電気的に接続する受光素子側バイアスパッドと、前記受光素子に前記バイアスを印加するための電圧を供給し、前記受光素子から前記電気信号を入力して増幅するための増幅器と、前記電圧が現れる第１増幅器側バイアスパッド及び第２増幅器側バイアスパッドと、前記増幅器に前記電気信号を入力するための増幅器側シグナルパッドと、前記受光素子側バイアスパッドと前記第１増幅器側バイアスパッドをワイヤボンディングによって接続する第１ワイヤと、前記受光素子側シグナルパッドと前記増幅器側シグナルパッドを前記ワイヤボンディングによって接続する第２ワイヤと、前記受光素子側バイアスパッドと前記第２増幅器側バイアスパッドをワイヤボンディングによって接続する第３ワイヤと、を有し、前記第１電極から、前記受光素子側シグナルパッド及び前記第２ワイヤを通って、前記増幅器側シグナルパッドに至るように、シグナル線路が構成され、前記第２電極から、受光素子側バイアスパッド及び前記第１ワイヤ及び第３ワイヤを通って、前記第１および第２増幅器側バイアスパッドに至るように、バイアス線路が構成され、前記シグナル線路及び前記バイアス線路は、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤのループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差することを特徴とする。本発明によれば、シグナル線路及びバイアス線路が立体的に交差するので、クロストークの影響を低減することができ、これにより、ノイズが減少して高品質な伝送特性を得ることができる。 (1) The optical receiving module according to the present invention has a first electrode and a second electrode to which a bias is applied, converts an input optical signal into an electric signal, and outputs the electric signal from the first electrode. A light receiving element, a signal pad on the light receiving element side that is electrically connected to the first electrode of the light receiving element, a bias pad on the light receiving element side that is electrically connected to the second electrode of the light receiving element, and the light receiving element. An amplifier for supplying a voltage for applying the bias to the receiver and inputting and amplifying the electric signal from the light receiving element, and a first amplifier-side bias pad and a second amplifier-side bias pad in which the voltage appears. The amplifier-side signal pad for inputting the electric signal to the amplifier, the first wire connecting the light-receiving element-side bias pad and the first amplifier-side bias pad by wire bonding, the light-receiving element-side signal pad, and the above. It has a second wire for connecting the signal pad on the amplifier side by wire bonding, and a third wire for connecting the bias pad on the light receiving element side and the bias pad on the second amplifier side by wire bonding, from the first electrode. A signal line is configured so as to pass through the light receiving element side signal pad and the second wire to reach the amplifier side signal pad, and from the second electrode, the light receiving element side bias pad and the first wire and the first wire. A bias line is configured to pass through the three wires and reach the first and second amplifier side bias pads, and the signal line and the bias line are of the loop height of the first wire and the second wire. It is characterized by three-dimensionally intersecting with each other at intervals in the direction. According to the present invention, since the signal line and the bias line intersect three-dimensionally, the influence of crosstalk can be reduced, thereby reducing noise and obtaining high quality transmission characteristics.

（２）（１）に記載された光受信モジュールであって、前記増幅器側シグナルパッドは、前記第１増幅器側バイアスパッド及び前記第２増幅器側バイアスパッドの間に位置し、前記受光素子側バイアスパッドは、前記第１増幅器側バイアスパッドよりも前記第２増幅器側バイアスパッドに接近して隣り合うことを特徴としてもよい。 (2) In the optical receiving module according to (1), the amplifier side signal pad is located between the first amplifier side bias pad and the second amplifier side bias pad, and the light receiving element side bias. The pads may be characterized in that they are closer to and adjacent to the second amplifier side bias pad than the first amplifier side bias pad.

（３）（２）に記載された光受信モジュールであって、前記第３ワイヤは、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤのいずれにも、前記ループ高さの前記方向での立体的な交差を避けていることを特徴としてもよい。 (3) In the optical receiving module according to (2), the third wire is a three-dimensional intersection of the loop height in the direction with both the first wire and the second wire. It may be characterized by avoiding.

（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記受光素子側バイアスパッド、前記受光素子側シグナルパッド、前記第１増幅器側バイアスパッド、前記第２増幅器側バイアスパッド及び前記増幅器側シグナルパッドは、それぞれ、前記第１ワイヤ又は前記第２及び前記第３ワイヤとのボンディング面が同じ方向を向いていることを特徴としてもよい。 (4) The optical receiving module according to any one of (1) to (3), wherein the light receiving element side bias pad, the light receiving element side signal pad, the first amplifier side bias pad, and the said first. 2. The amplifier-side bias pad and the amplifier-side signal pad may be characterized in that the bonding surfaces with the first wire or the second and third wires are oriented in the same direction, respectively.

（５）（４）に記載された光受信モジュールであって、前記ボンディング面が向く前記方向は、前記ループ高さの前記方向に一致することを特徴としてもよい。 (5) The optical receiving module according to (4) may be characterized in that the direction in which the bonding surface faces coincides with the direction of the loop height.

（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記受光素子を支持するキャリアをさらに有し、前記キャリアは、前記受光素子と電気的に接続する配線パターンを有し、前記配線パターンは、前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドを含むことを特徴としてもよい。 (6) The optical receiving module according to any one of (1) to (5), further having a carrier supporting the light receiving element, and the carrier is electrically connected to the light receiving element. The wiring pattern may be characterized by including the light receiving element side bias pad and the light receiving element side signal pad.

（７）（６）に記載された光受信モジュールであって、前記キャリアは、第１方向を向く第１面と、前記第１面とは異なる第２方向を向く第２面と、を有し、前記配線パターンは、前記第１面から前記第２面に至るように延び、前記第１面に前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドを含み、前記第２面に前記受光素子との電気的接続部を含むことを特徴としてもよい。 (7) The optical receiving module according to (6), wherein the carrier has a first surface facing a first direction and a second surface facing a second direction different from the first surface. The wiring pattern extends from the first surface to the second surface, includes the light receiving element side bias pad and the light receiving element side signal pad on the first surface, and the light receiving element side signal pad on the second surface. It may be characterized by including an electrical connection with the element.

（８）（１）から（５）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記受光素子側バイアスパッド及び前記受光素子側シグナルパッドは、前記受光素子に直接設けられていることを特徴としてもよい。 (8) The optical receiving module according to any one of (1) to (5), wherein the light receiving element side bias pad and the light receiving element side signal pad are directly provided on the light receiving element. It may be characterized by that.

（９）（１）から（８）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤが立体的に交差することを特徴としてもよい。 (9) The optical receiving module according to any one of (1) to (8), which may be characterized in that the first wire and the second wire intersect in three dimensions.

（１０）（１）から（８）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの一方が、他方に電気的に接続する部分に立体的に交差することを特徴としてもよい。 (10) The optical receiving module according to any one of (1) to (8), wherein one of the first wire and the second wire is three-dimensionally connected to a portion electrically connected to the other. It may be characterized by intersecting with.

（１１）（１）から（８）のいずれか１項に記載された光受信モジュールであって、前記第１ワイヤが、前記第１電極から前記受光素子側シグナルパッドまでの部分に立体的に交差することを特徴としてもよい。 (11) The optical receiving module according to any one of (1) to (8), wherein the first wire is sterically formed in a portion from the first electrode to the signal pad on the light receiving element side. It may be characterized by intersecting.

（１２）本発明に係る光モジュールは、（１）から（１１）のいずれか１項に記載された光受信モジュールを有する光受信サブアセンブリと、入力された電気信号から変換された光信号を出力する光送信サブアセンブリと、を有することを特徴とする。 (12) The optical module according to the present invention comprises an optical receiving subassembly having the optical receiving module according to any one of (1) to (11) and an optical signal converted from an input electric signal. It is characterized by having an optical transmission subassembly to output.

本発明の第１参考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 receiving module which concerns on 1st reference example of this invention. 図１に示す光受信モジュールの回路を示す図である。It is a figure which shows the circuit of the optical receiving module shown in FIG. 本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the optical module which concerns on 1st Embodiment to which this invention was applied. 図３に示す光モジュールに収納される光受信モジュールの一部分解斜視図である。It is a partially exploded perspective view of the optical receiving module housed in the optical module shown in FIG. 図４に示す光受信モジュールの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the optical receiving module shown in FIG. 本発明を適用した第２の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。It is a partially disassembled perspective view which shows the optical receiving module which concerns on the 2nd Embodiment to which this invention was applied. 本発明を適用した第３の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。It is a partially disassembled perspective view which shows the optical receiving module which concerns on 3rd Embodiment to which this invention was applied. 本発明の第２参考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 receiving module which concerns on 2nd reference example of this invention. 本発明を適用した第４の実施形態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 receiving module which concerns on 4th Embodiment to which this invention was applied.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

［第１参考例］
図１は、本発明の第１参考例に係る光受信モジュールを示す平面図である。図２は、図１に示す光受信モジュールの回路を示す図である。 [First reference example]
FIG. 1 is a plan view showing an optical receiving module according to a first reference example of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a circuit of the optical receiving module shown in FIG.

光受信モジュールは、受光素子１０（例えばフォトダイオード）を有する。受光素子１０は、受光部１２を有する。受光部１２は、図２に示すように、カソード及びアノードを有する。カソード及びアノードにはバイアスが印加される。受光部１２に入力された光信号は電気信号に変換される。電気信号（電流ｉ）はアノードから出力される。受光素子１０はＰＮ接合を有する半導体素子であるが、ここではｐ型半導体に接続する側をアノード、ｎ型半導体に接続する側をカソードと呼称している。別の言い方として、ｐ型半導体側をシグナル電極、ｎ型半導体側をバイアス電極と呼称することもある。なお、アノード・カソードという呼称は、便宜上のものであり逆に呼び合うこともある。つまり、ここでのアノード・カソードという呼称は、受光素子１０には異なる極性の二つの電極（第１電極・第２電極）を有していることを示している。本参考例では、ｎ型半導体に接する側の電極に正の電圧を印加している（逆バイアス状態）。尚、多くの半導体の受光素子は本参考例と同方向のバイアス電圧が印加されて使われるが、電圧の正負の向きは、特に限定されず、使用する受光素子によって適宜選択されるものである。 The optical receiving module has a light receiving element 10 (for example, a photodiode). The light receiving element 10 has a light receiving unit 12. As shown in FIG. 2, the light receiving unit 12 has a cathode and an anode. Bias is applied to the cathode and anode. The optical signal input to the light receiving unit 12 is converted into an electric signal. The electric signal (current i) is output from the anode. The light receiving element 10 is a semiconductor element having a PN junction, and here, the side connected to the p-type semiconductor is referred to as an anode, and the side connected to the n-type semiconductor is referred to as a cathode. In other words, the p-type semiconductor side may be referred to as a signal electrode, and the n-type semiconductor side may be referred to as a bias electrode. The terms anode and cathode are for convenience and may be referred to in reverse. That is, the term anode / cathode here indicates that the light receiving element 10 has two electrodes (first electrode and second electrode) having different polarities. In this reference example, a positive voltage is applied to the electrode on the side in contact with the n-type semiconductor (reverse bias state). Although many semiconductor light receiving elements are used by applying a bias voltage in the same direction as this reference example, the positive and negative directions of the voltage are not particularly limited and are appropriately selected depending on the light receiving element used. ..

受光素子１０のカソードにカソードパッド（受光素子側バイアスパッド）１４が電気的に接続し、受光素子１０のアノードにアノードパッド（受光素子側シグナルパッド）１６が電気的に接続する。カソードパッド１４及びアノードパッド１６は、受光素子１０に直接設けられている。カソードパッド１４及びアノードパッド１６は、受光素子１０の同じ面にあって、同じ方向を向いている。 The cathode pad (light receiving element side bias pad) 14 is electrically connected to the cathode of the light receiving element 10, and the anode pad (light receiving element side signal pad) 16 is electrically connected to the anode of the light receiving element 10. The cathode pad 14 and the anode pad 16 are directly provided on the light receiving element 10. The cathode pad 14 and the anode pad 16 are on the same surface of the light receiving element 10 and face the same direction.

光受信モジュールは、トランスインピーダンスアンプなどの増幅器１８を有する。増幅器１８は、外部にある電源２０（図２）から電力が供給される。増幅器１８は、受光素子１０にバイアスを印加するための電圧を供給する。この電圧も、外部にある電源２０から供給される。増幅器１８は、増幅回路２２（例えばオペアンプ）を有し、受光素子１０から入力された電気信号（電流ｉ）を増幅する。なお、受光素子１０と増幅器１８それぞれが別個の電源２０に接続されてもよい。 The optical receiving module has an amplifier 18 such as a transimpedance amplifier. The amplifier 18 is supplied with electric power from an external power source 20 (FIG. 2). The amplifier 18 supplies a voltage for applying a bias to the light receiving element 10. This voltage is also supplied from the external power supply 20. The amplifier 18 has an amplifier circuit 22 (for example, an operational amplifier) and amplifies an electric signal (current i) input from the light receiving element 10. The light receiving element 10 and the amplifier 18 may be connected to separate power supplies 20.

増幅器１８は、受光素子１０に供給するためのバイアスの電圧が現れる一対のパッド（増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６）を有する。増幅器側シグナルパッド２６は、増幅器１８に電気信号を入力するためのパッドでもある。増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６は、増幅器１８に直接設けられている。増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６は、増幅器１８の同じ面にあって、同じ方向を向いている。増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６が向く方向は、カソードパッド１４及びアノードパッド１６が向く方向と同じである。 The amplifier 18 has a pair of pads (amplifier-side bias pad 24 and an amplifier-side signal pad 26) in which a bias voltage for supplying to the light receiving element 10 appears. The amplifier side signal pad 26 is also a pad for inputting an electric signal to the amplifier 18. The amplifier-side bias pad 24 and the amplifier-side signal pad 26 are directly provided on the amplifier 18. The amplifier-side bias pad 24 and the amplifier-side signal pad 26 are on the same surface of the amplifier 18 and face the same direction. The direction in which the amplifier-side bias pad 24 and the amplifier-side signal pad 26 face is the same as the direction in which the cathode pad 14 and the anode pad 16 face.

カソードパッド１４と増幅器側バイアスパッド２４は、電気的接続方法の一種であるワイヤボンディングを適用して、第１ワイヤ２８によって接続されている。アノードパッド１６と増幅器側シグナルパッド２６も、同様にワイヤボンディングを適用して、第２ワイヤ３０によって接続されている。ワイヤボンディングを適用するので、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０にはループが形成される。図１に示す例では、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０は、同じ方向（紙面の表面方向）にループ高さを有する。ループ高さの定義は、第１の実施形態で説明する。 The cathode pad 14 and the amplifier-side bias pad 24 are connected by a first wire 28 by applying wire bonding, which is a kind of electrical connection method. The anode pad 16 and the amplifier side signal pad 26 are also connected by the second wire 30 by applying wire bonding in the same manner. Since wire bonding is applied, loops are formed in the first wire 28 and the second wire 30. In the example shown in FIG. 1, the first wire 28 and the second wire 30 have loop heights in the same direction (the surface direction of the paper surface). The definition of loop height will be described in the first embodiment.

なお、カソードパッド１４、アノードパッド１６、増幅器側バイアスパッド２４及び増幅器側シグナルパッド２６は、それぞれ、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０とのボンディング面を有し、いずれのボンディング面も同じ方向を向いている。ボンディング面が向く方向は、ループ高さの方向に一致する。 The cathode pad 14, the anode pad 16, the amplifier-side bias pad 24, and the amplifier-side signal pad 26 each have a bonding surface with the first wire 28 and the second wire 30, and both bonding surfaces have the same direction. It is suitable. The direction in which the bonding surface faces coincides with the direction of the loop height.

カソードパッド１４は、増幅器側バイアスパッド２４よりも増幅器側シグナルパッド２６に接近して隣り合う。つまり、カソードパッド１４と増幅器側バイアスパッド２４は離れている。アノードパッド１６は、増幅器側シグナルパッド２６よりもバイアスパッド２４に接近して隣り合う。つまり、アノードパッド１６と増幅器側シグナルパッド２６は離れている。 The cathode pad 14 is closer to and adjacent to the amplifier side signal pad 26 than the amplifier side bias pad 24. That is, the cathode pad 14 and the amplifier side bias pad 24 are separated from each other. The anode pad 16 is closer to and adjacent to the bias pad 24 than the amplifier side signal pad 26. That is, the anode pad 16 and the amplifier side signal pad 26 are separated from each other.

したがって、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０は、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。言い換えると、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０は、図１に示すようにループ高さの方向に沿って見たときに交差して見える。 Therefore, the first wire 28 and the second wire 30 intersect each other three-dimensionally at a distance in the direction of the loop height. In other words, the first wire 28 and the second wire 30 appear to intersect when viewed along the direction of the loop height as shown in FIG.

本参考例によれば、第１ワイヤ２８及び第２ワイヤ３０が立体的に交差するので、クロストークの影響を低減することができる。これにより、ノイズが減少して高品質な伝送特性を得ることができる。 According to this reference example, since the first wire 28 and the second wire 30 intersect three-dimensionally, the influence of crosstalk can be reduced. As a result, noise is reduced and high-quality transmission characteristics can be obtained.

［第１の実施形態］
図３は、本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。光モジュールは、電気信号を光信号に変換するための光送信サブアセンブリ２３２（TOSA: Transmitter Optical Sub-Assembly）と、光信号を電気信号に変換するための光受信サブアセンブリ２３４（ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly）と、を有する。送信側では図示しないホスト基板より送られる電気信号を、電気的インターフェース２３６を通して光モジュール内の回路に通して光信号に変換し、これを光学的インターフェース２３８から送信する。受信側では光信号を受信し、電気信号を図示しないホスト側基板へと出力する。光モジュールは、一対のハーフケースからなるケース２４０を有し、その内部に電子部品が収納される。 [First Embodiment]
FIG. 3 is an exploded perspective view of the optical module according to the first embodiment to which the present invention is applied. Optical modules include an optical transmitter subassembly 232 (TOSA) for converting electrical signals into optical signals and an optical receiver subassembly 234 (ROSA: Receiver Optical) for converting optical signals into electrical signals. Sub-Assembly) and. On the transmitting side, an electric signal transmitted from a host board (not shown) is converted into an optical signal through an electric interface 236 and a circuit in an optical module, and this is transmitted from the optical interface 238. The receiving side receives an optical signal and outputs an electric signal to a host-side board (not shown). The optical module has a case 240 composed of a pair of half cases, in which electronic components are housed.

図４は、図３に示す光モジュールに収納される光受信モジュールの一部分解斜視図である。詳しくは、光受信モジュールは、図３に示す光受信サブアセンブリ２３４に含まれる。 FIG. 4 is a partially exploded perspective view of the optical receiving module housed in the optical module shown in FIG. Specifically, the optical receiver module is included in the optical receiver subassembly 234 shown in FIG.

光受信モジュールは、受光素子２１０を有する。光信号ＬＳは、図示しない光ファイバのファイバコア層を通って、図示しないレンズによって集光されて、受光素子２１０に入射する。受光素子２１０は、回路が形成された面とは反対側から光信号ＬＳが入射する裏面入射型受光素子である。 The optical receiving module has a light receiving element 210. The optical signal LS passes through a fiber core layer of an optical fiber (not shown), is focused by a lens (not shown), and is incident on the light receiving element 210. The light receiving element 210 is a back surface incident type light receiving element in which the optical signal LS is incident from the side opposite to the surface on which the circuit is formed.

受光素子２１０はキャリア２４２によって支持される。キャリア２４２は、第１方向Ｄ１を向く第１面２４４と、第１面２４４とは異なる第２方向Ｄ２を向く第２面２４６と、を有する。この例では、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２は直交する。キャリア２４２は、第１面２４４から第２面２４６に至るように延びる配線パターン２４８を有する。配線パターン２４８は、第１面２４４にカソードパッド２１４及びアノードパッド２１６を有する。受光素子２１０は、キャリア２４２の第２面２４６に搭載される。配線パターン２４８は、第２面２４６に受光素子２１０との電気的接続部を含む。半田２５０によって、受光素子２１０は配線パターン２４８に電気的及び機械的に接続される。受光素子２１０のカソードにカソードパッド２１４が電気的に接続し、受光素子２１０のアノードにアノードパッド２１６が電気的に接続する。この点は第１参考例で説明した通りである。 The light receiving element 210 is supported by the carrier 242. The carrier 242 has a first surface 244 facing the first direction D1 and a second surface 246 facing the second direction D2 different from the first surface 244. In this example, the first direction D1 and the second direction D2 are orthogonal to each other. The carrier 242 has a wiring pattern 248 extending from the first surface 244 to the second surface 246. The wiring pattern 248 has a cathode pad 214 and an anode pad 216 on the first surface 244. The light receiving element 210 is mounted on the second surface 246 of the carrier 242. The wiring pattern 248 includes an electrical connection portion with the light receiving element 210 on the second surface 246. The light receiving element 210 is electrically and mechanically connected to the wiring pattern 248 by the solder 250. The cathode pad 214 is electrically connected to the cathode of the light receiving element 210, and the anode pad 216 is electrically connected to the anode of the light receiving element 210. This point is as described in the first reference example.

増幅器２１８（例えば、プリアンプ、リミッティングアンプ、オートゲインコントローラ又はトランスインピーダンスアンプ）は、基板２５２に搭載されている。増幅器側バイアスパッド２２４は、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂを含む。増幅器側シグナルパッド２２６は、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂの間に位置する。カソードパッド２１４は、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａよりも第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂに接近して隣り合う。また、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａは、増幅器側シグナルパッド２２６よりも、カソードパッド２１４から離れている。なお、アノードパッド２１６と増幅器側シグナルパッド２２６は隣り合っている。 The amplifier 218 (for example, a preamplifier, a limiting amplifier, an auto gain controller or a transimpedance amplifier) is mounted on the substrate 252. The amplifier-side bias pad 224 includes a first amplifier-side bias pad 224a and a second amplifier-side bias pad 224b. The amplifier-side signal pad 226 is located between the first amplifier-side bias pad 224a and the second amplifier-side bias pad 224b. The cathode pad 214 is closer to the second amplifier side bias pad 224b than the first amplifier side bias pad 224a and is adjacent to the cathode pad 214. Further, the first amplifier-side bias pad 224a is farther from the cathode pad 214 than the amplifier-side signal pad 226. The anode pad 216 and the amplifier side signal pad 226 are adjacent to each other.

第１ワイヤ２２８は、ワイヤボンディングを適用して、カソードパッド２１４と第１増幅器側バイアスパッド２２４ａを接続している。第２ワイヤ２３０は、ワイヤボンディングを適用して、アノードパッド２１６と増幅器側シグナルパッド２２６を接続している。第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０は、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。 The first wire 228 applies wire bonding to connect the cathode pad 214 and the first amplifier side bias pad 224a. The second wire 230 is connected to the anode pad 216 and the amplifier side signal pad 226 by applying wire bonding. The first wire 228 and the second wire 230 intersect each other three-dimensionally at a distance in the direction of the loop height.

ここで、「ループ高さの方向」とは、ワイヤの両端を結ぶ直線Ｌ１にワイヤの中間部（両端を除く部分）にある任意の一点から下した垂線Ｌ２に沿った（平行な）方向である。第１ワイヤ２２８のループ高さの方向及び第２ワイヤ２３０のループ高さの方向の方向から見ても、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０は立体的に交差する。第１ワイヤ２２８のループ高さの方向及び第２ワイヤ２３０のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってもよいし、交差していてもよい。ループ高さに関する内容は、他の実施形態にも該当する。 Here, the "loop height direction" is a direction (parallel) along a perpendicular line L2 drawn from an arbitrary point in the middle portion (a portion excluding both ends) of the wire to the straight line L1 connecting both ends of the wire. be. The first wire 228 and the second wire 230 intersect three-dimensionally even when viewed from the direction of the loop height of the first wire 228 and the direction of the loop height of the second wire 230. The direction of the loop height of the first wire 228 and the direction of the loop height of the second wire 230 may be coincident, parallel, or intersecting. The content regarding the loop height also applies to other embodiments.

第３ワイヤ２７８は、カソードパッド２１４と第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂをワイヤボンディングによって接続するが、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０のいずれのループ高さの方向から見ても立体的に交差しない。 The third wire 278 connects the cathode pad 214 and the second amplifier side bias pad 224b by wire bonding, but intersects three-dimensionally when viewed from either the loop height direction of the first wire 228 or the second wire 230. do not do.

本実施形態においては３端子（増幅器側シグナルパッド２２６、第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ、第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂ）を有する増幅器２１８と２端子（アノードパッド２１６、カソードパッド２１４）を有するキャリア２４２との間のワイヤ接続の形態に特徴がある。増幅器は、高速変調されている微弱な電気を増幅させるために、シグナルラインはバイアスラインに挟まれている状態、所謂コプレーナ線路の状態である方が外部からのノイズの影響を受けづらく、安定した特性が得られる。これは増幅器内部の配線においても同様である。そのため第１参考例で示した２端子の増幅器と比べて３端子の増幅器のほうが高品質な電気信号を得やすい。同様に、受光素子２１０を搭載するキャリアのパッドやそれに連なる配線パターンもコプレーナ線路（グランデットコプレーナ線路も含む）の形態を有する方が外部からのノイズ耐性は高い。しかし、３端子分の領域が必要となるためにキャリアサイズが大型化する恐れがある。さらに配線パターン領域が多いためにキャリア自体の容量成分も大きくなるというデメリットもある。この容量成分は、高速応答性を妨げる要因となる恐れがある。一方、本実施形態で採用した２端子のキャリアは、３端子と比べてキャリアの小型化、容量成分の低減を図ることができ、コスト面・高速性に優れている。外部からのノイズ耐性については若干劣るが、配線パターン長を短くすることで影響を受ける範囲を最小限に留めることができており、３端子の増幅器２１８と２端子のキャリア２４２を組み合わせることでトータルとして高周波特性・高速性に優れたキャリアとなっている。 In this embodiment, an amplifier 218 having three terminals (anode pad 226, a first amplifier side bias pad 224a, a second amplifier side bias pad 224b) and a carrier 242 having two terminals (anode pad 216, cathode pad 214) are provided. It is characterized by the form of wire connection between and. In the amplifier, in order to amplify the weak electricity that is modulated at high speed, the signal line is sandwiched between the bias lines, that is, the so-called Coplanar line, which is less susceptible to external noise and is stable. The characteristics are obtained. This also applies to the wiring inside the amplifier. Therefore, it is easier to obtain a high-quality electric signal in the 3-terminal amplifier than in the 2-terminal amplifier shown in the first reference example. Similarly, when the carrier pad on which the light receiving element 210 is mounted and the wiring pattern connected to the pad have the form of a coplanar line (including the Grandet coplanar line), the noise immunity from the outside is high. However, since the area for three terminals is required, the carrier size may increase. Further, since there are many wiring pattern areas, there is a demerit that the capacitance component of the carrier itself becomes large. This volume component may be a factor that hinders high-speed response. On the other hand, the two-terminal carrier adopted in the present embodiment can reduce the size of the carrier and the capacity component as compared with the three-terminal carrier, and is excellent in cost and high speed. Although it is slightly inferior in noise immunity from the outside, the range affected by it can be minimized by shortening the wiring pattern length, and it is total by combining the 3-terminal amplifier 218 and the 2-terminal carrier 242. It is a carrier with excellent high frequency characteristics and high speed.

さらに、上述したように増幅器２１８とキャリア２４２との間のワイヤボンディングは図４で示す形態としている。まず第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０が立体的に交差するので、クロストークの影響を低減することができる。これにより、ノイズが減少して高品質な伝送特性を得ることができる。さらに、第１ワイヤ２２８と第３ワイヤ２７８は、増幅器側では異なるバイアスパッドにボンディングされているが、キャリア側では同じパッド（カソードパッド２１４）にボンディングされる。その結果、第１ワイヤ２２８と第３ワイヤ２７８は平行状態とならず二つのワイヤ間の相互インダクタンスを低減することができ、高周波特性の劣化を抑制することができる。さらに、外部からの影響が受けやすいワイヤ状態において、シグナルである第２ワイヤ２３０の横に第３ワイヤ２７８が配置されるために、第１参考例と比較して外部からのノイズ耐性を高めることができる。 Further, as described above, the wire bonding between the amplifier 218 and the carrier 242 is in the form shown in FIG. First, since the first wire 228 and the second wire 230 intersect three-dimensionally, the influence of crosstalk can be reduced. As a result, noise is reduced and high-quality transmission characteristics can be obtained. Further, the first wire 228 and the third wire 278 are bonded to different bias pads on the amplifier side, but are bonded to the same pad (cathode pad 214) on the carrier side. As a result, the first wire 228 and the third wire 278 are not in a parallel state, the mutual inductance between the two wires can be reduced, and the deterioration of the high frequency characteristics can be suppressed. Further, since the third wire 278 is arranged next to the second wire 230 which is a signal in the wire state which is easily influenced from the outside, the noise immunity from the outside is enhanced as compared with the first reference example. Can be done.

受光素子２１０に入力された光信号ＬＳは、電気信号に変換される。電気信号は、受光素子２１０から、アノードパッド２１６、第２ワイヤ２３０、増幅器側シグナルパッド２２６を介して、増幅器２１８の増幅回路（図示せず）に入力される。 The optical signal LS input to the light receiving element 210 is converted into an electric signal. The electric signal is input from the light receiving element 210 to the amplifier circuit (not shown) of the amplifier 218 via the anode pad 216, the second wire 230, and the amplifier side signal pad 226.

増幅器２１８の電源は、外部電源線路（図示せず）からワイヤ２５４ａにより平板キャパシタ２５６ａを通り、電源パッド２５８ａを通って、増幅器２１８上の信号増幅回路（図示なし）へ供給される。 The power supply of the amplifier 218 is supplied from an external power supply line (not shown) to a signal amplification circuit (not shown) on the amplifier 218 through a flat plate capacitor 256a by a wire 254a and through a power supply pad 258a.

受光素子２１０には、増幅器２１８から、バイアスを印加するための電源が供給される。例えば、図示しない外部電源線路からワイヤ２５４ｂにより平板キャパシタ２５６ｂを通り、増幅器２１８の電源パッド２５８ｂに電源が供給される。増幅器２１８上にはバイアス電源線路（図示なし）がパターニングされており、当該バイアス電源線路を介して、電源が第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂに供給される。第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂにそれぞれ接続された第１ワイヤ２２８及び第３ワイヤ２７８を通して、受光素子２１０に電源が供給される。なお、増幅器２１８の電源から、受光素子２１０の電源を供給してもよい。 A power source for applying a bias is supplied to the light receiving element 210 from the amplifier 218. For example, power is supplied to the power supply pad 258b of the amplifier 218 from an external power supply line (not shown) through a flat plate capacitor 256b by a wire 254b. A bias power supply line (not shown) is patterned on the amplifier 218, and power is supplied to the first amplifier side bias pad 224a and the second amplifier side bias pad 224b via the bias power supply line. Power is supplied to the light receiving element 210 through the first wire 228 and the third wire 278 connected to the first amplifier side bias pad 224a and the second amplifier side bias pad 224b, respectively. The power of the light receiving element 210 may be supplied from the power of the amplifier 218.

増幅器２１８は、増幅器側シグナルパッド２２６から入力された電気信号を増幅し、出力パッド２６０へ出力する。差動出力のため、一対の出力パッド２６０がある。差動出力された電気信号は、配線基板２６２上のシグナルパターン２６４を通って外部へと出力される。配線基板２６２上には、スルーホール２６６を有するＧＮＤパターン２６８があり、ワイヤ２５４で増幅器２１８のＧＮＤパッド２７０に接続されている。 The amplifier 218 amplifies the electric signal input from the amplifier side signal pad 226 and outputs it to the output pad 260. There is a pair of output pads 260 for differential output. The differentially output electric signal is output to the outside through the signal pattern 264 on the wiring board 262. On the wiring board 262, there is a GND pattern 268 having a through hole 266, which is connected to the GND pad 270 of the amplifier 218 by a wire 254.

図５は、図４に示す光受信モジュールの等価回路を示す図である。図５において、受光素子２１０及び増幅器２１８以外の構成は簡略化してある。受光素子２１０は、受光した光に比例した電流を押し出す電流源２７２と、内部容量２７４及び内部抵抗２７６を伴った素子と考えることができる。 FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of the optical receiving module shown in FIG. In FIG. 5, the configurations other than the light receiving element 210 and the amplifier 218 are simplified. The light receiving element 210 can be considered as an element having a current source 272 that pushes out a current proportional to the received light, an internal capacitance 274, and an internal resistance 276.

受光素子２１０のカソードパッド２１４及びアノードパッド２１６と、増幅器２１８の第１増幅器側バイアスパッド２２４ａ及び増幅器側シグナルパッド２２６は、それぞれ、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０によって接続される。カソードパッド２１４は、第３ワイヤ２７８を介して、第２増幅器側バイアスパッド２２４ｂにも接続されている。電流源２７２へのバイアスの電源供給は、外部にある電源２２０から、第１ワイヤ２２８及び第３ワイヤ２７８を介してカソードパッド２１４から成される。増幅器２１８内のバイアス線路にはフィルタ等がつけられることが多く、その引き回し方法等は、増幅器２１８のメーカー各社によって異なる。 The cathode pad 214 and the anode pad 216 of the light receiving element 210, and the first amplifier side bias pad 224a and the amplifier side signal pad 226 of the amplifier 218 are connected by the first wire 228 and the second wire 230, respectively. The cathode pad 214 is also connected to the second amplifier side bias pad 224b via the third wire 278. Bias power supply to the current source 272 is made up of the cathode pad 214 from the external power supply 220 via the first wire 228 and the third wire 278. A filter or the like is often attached to the bias line in the amplifier 218, and the method of routing the bias line or the like differs depending on the manufacturer of the amplifier 218.

受光素子２１０に光信号が入力されると、受光した光に比例した電気シグナル２８０が発生する。この電気シグナル２８０は第２ワイヤ２３０を通って増幅器２１８内の増幅回路２２２に入力される。 When an optical signal is input to the light receiving element 210, an electric signal 280 proportional to the received light is generated. This electric signal 280 is input to the amplifier circuit 222 in the amplifier 218 through the second wire 230.

第１ワイヤ２２８と第２ワイヤ２３０は、相互インダクタンスや浮遊容量によってクロストークを生じる。特に、電気シグナル２８０の変調周波数が高い場合、このクロストークは顕著になる。つまり、電気シグナル２８０の周波数と大きさに応じて、第１ワイヤ２２８にも微弱なクロストークノイズＮが発生することになる。第１ワイヤ２２８に乗ったクロストークノイズＮは、カソードパッド２１４を通り、電流源２７２を通り、増幅回路２２２に入力される。したがって、増幅回路２２２から出力パッド２６０を通って出力される電気信号はノイズ成分が多い信号となってしまう。第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ
２３０が略並行であるとき、相互間の浮遊容量や相互インダクタンスは大きくなるため、第１ワイヤ２２８に乗るクロストークノイズＮは大きくなる。 The first wire 228 and the second wire 230 cause crosstalk due to mutual inductance and stray capacitance. Especially when the modulation frequency of the electric signal 280 is high, this crosstalk becomes remarkable. That is, a weak crosstalk noise N is also generated in the first wire 228 depending on the frequency and magnitude of the electric signal 280. The crosstalk noise N on the first wire 228 passes through the cathode pad 214, the current source 272, and is input to the amplifier circuit 222. Therefore, the electric signal output from the amplifier circuit 222 through the output pad 260 becomes a signal having a large amount of noise components. When the first wire 228 and the second wire 230 are substantially parallel to each other, the stray capacitance and the mutual inductance between each other become large, so that the crosstalk noise N on the first wire 228 becomes large.

本実施形態によれば、図４に示すように、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０は、略並行とならずに空間的に交差している。したがって、第１ワイヤ２２８及び第２ワイヤ２３０の間に出来る浮遊容量や相互インダクタンスは小さくなり、第１ワイヤ２２８に乗るクロストークノイズＮが小さくなる。その他の内容は、第１参考例で説明した内容が該当する。 According to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first wire 228 and the second wire 230 intersect spatially without being substantially parallel to each other. Therefore, the stray capacitance and mutual inductance formed between the first wire 228 and the second wire 230 become smaller, and the crosstalk noise N on the first wire 228 becomes smaller. The other contents correspond to the contents explained in the first reference example.

［第２の実施形態］
図６は、本発明を適用した第２の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。 [Second Embodiment]
FIG. 6 is a partially exploded perspective view showing an optical receiving module according to a second embodiment to which the present invention is applied.

受光素子３１０は、キャリア３４２に支持される。キャリア３４２は、受光素子３１０と電気的に接続する配線パターン３４８を有する。配線パターン３４８は、カソードパッド３１４及びアノードパッド３１６を含む。キャリア３４２は、受光素子３１０が搭載される面と、カソードパッド３１４及びアノードパッド３１６の表面が同じ方向を向く点で、第１の実施形態（図４）と異なる。 The light receiving element 310 is supported by the carrier 342. The carrier 342 has a wiring pattern 348 that is electrically connected to the light receiving element 310. The wiring pattern 348 includes a cathode pad 314 and an anode pad 316. The carrier 342 differs from the first embodiment (FIG. 4) in that the surface on which the light receiving element 310 is mounted and the surfaces of the cathode pad 314 and the anode pad 316 face the same direction.

カソードパッド３１４は、第１カソードパッド３１４ａ及び第２カソードパッド３１４ｂを含む。アノードパッド３１６は、第１カソードパッド３１４ａ及び第２カソードパッド３１４ｂの間に位置する。増幅器側バイアスパッド３２４は、第１増幅器側バイアスパッド３２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂを含む。増幅器側シグナルパッド３２６は、第１増幅器側バイアスパッド３２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂの間に位置する。第１カソードパッド３１４ａは、第１増幅器側バイアスパッド３２４ａよりも第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂに接近して隣り合う。第２カソードパッド３１４ｂは、第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂよりも第１増幅器側バイアスパッド３２４ａに接近して隣り合う。 The cathode pad 314 includes a first cathode pad 314a and a second cathode pad 314b. The anode pad 316 is located between the first cathode pad 314a and the second cathode pad 314b. The amplifier-side bias pad 324 includes a first amplifier-side bias pad 324a and a second amplifier-side bias pad 324b. The amplifier-side signal pad 326 is located between the first amplifier-side bias pad 324a and the second amplifier-side bias pad 324b. The first cathode pad 314a is closer to and adjacent to the second amplifier side bias pad 324b than the first amplifier side bias pad 324a. The second cathode pad 314b is closer to and adjacent to the first amplifier side bias pad 324a than the second amplifier side bias pad 324b.

第１ワイヤ３２８は、第１カソードパッド３１４ａと第１増幅器側バイアスパッド３２４ａをワイヤボンディングによって接続する。第２ワイヤ３３０は、アノードパッド３１６と増幅器側シグナルパッド３２６をワイヤボンディングによって接続する。さらに、第３ワイヤ３７８が、第２カソードパッド３１４ｂと第２増幅器側バイアスパッド３２４ｂをワイヤボンディングによって接続する。 The first wire 328 connects the first cathode pad 314a and the first amplifier side bias pad 324a by wire bonding. The second wire 330 connects the anode pad 316 and the amplifier side signal pad 326 by wire bonding. Further, the third wire 378 connects the second cathode pad 314b and the second amplifier side bias pad 324b by wire bonding.

本実施形態でも、第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０は、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。ループ高さの定義は、第１の実施形態で説明した通りである。さらに、第３ワイヤ３７８が、第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０のそれぞれに、ループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。 Also in this embodiment, the first wire 328 and the second wire 330 intersect each other three-dimensionally at a distance in the direction of the loop height. The definition of the loop height is as described in the first embodiment. Further, the third wire 378 three-dimensionally intersects each of the first wire 328 and the second wire 330 at intervals in the direction of the loop height.

詳しくは、第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８は、第１ワイヤ３２８のループ高さの方向及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向のいずれでも立体的に交差する。また、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８は、第２ワイヤ３３０のループ高さの方向及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向のいずれでも立体的に交差する。その結果、第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８は、相互にループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。 Specifically, the first wire 328 and the third wire 378 intersect sterically in both the loop height direction of the first wire 328 and the loop height direction of the third wire 378. Further, the second wire 330 and the third wire 378 intersect three-dimensionally in both the loop height direction of the second wire 330 and the loop height direction of the third wire 378. As a result, the first wire 328, the second wire 330, and the third wire 378 intersect each other three-dimensionally at a distance from each other in the direction of the loop height.

第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第１ワイヤ３２８のループ高さの方向であって、かつ、第２ワイヤ２３０のループ高さの方向でもある。重なるように見える方向での第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ２３０のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってよいし、交差していてもよい。 The direction in which the first wire 328 and the second wire 330 overlap (the direction in which they appear to overlap) due to the grade separation is the direction of the loop height of the first wire 328 and the loop height of the second wire 230. It is also the direction. The directions of the loop heights of the first wire 328 and the second wire 230 in the direction in which they appear to overlap may be the same, parallel, or intersecting.

第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第１ワイヤ３２８のループ高さの方向であって、かつ、第３ワイヤ３７８のループ高さの方向でもある。重なるように見える方向での第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってよいし、交差していてもよい。 The direction in which the first wire 328 and the third wire 378 overlap (the direction in which they appear to overlap) due to the grade separation is the direction of the loop height of the first wire 328 and the loop height of the third wire 378. It is also the direction. The directions of the loop heights of the first wire 328 and the third wire 378 in the direction in which they appear to overlap may be the same, parallel, or intersecting.

第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第２ワイヤ３３０のループ高さの方向であって、かつ、第３ワイヤ２７８のループ高さの方向でもある。重なるように見える方向での第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ２７８のループ高さの方向は、一致していてもよいし、平行であってよいし、交差していてもよい。 The direction in which the second wire 330 and the third wire 378 overlap (the direction in which they appear to overlap) due to the grade separation is the direction of the loop height of the second wire 330 and the loop height of the third wire 278. It is also the direction. The directions of the loop heights of the second wire 330 and the third wire 278 in the direction in which they appear to overlap may be the same, parallel, or intersecting.

第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８が、立体交差によって重なる方向（重なるように見える方向）は、第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向である。重なるように見える方向での第１ワイヤ３２８、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８のループ高さの方向は、全て一致していてもよいし、全て平行であってよいし、全て交差していてもよい。 The direction in which the first wire 328, the second wire 330, and the third wire 378 overlap (the direction in which they appear to overlap) due to grade separation is the direction of the loop height of the first wire 328, the second wire 330, and the third wire 378. Is. The directions of the loop heights of the first wire 328, the second wire 330, and the third wire 378 in the direction in which they appear to overlap may be all the same, all may be parallel, or all may intersect. You may.

本実施形態によれば、第１ワイヤ３２８及び第２ワイヤ３３０の間、第２ワイヤ３３０及び第３ワイヤ３７８の間、並びに、第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８の間にそれぞれ出来る浮遊容量や相互インダクタンスが小さくなるので、第１ワイヤ３２８及び第３ワイヤ３７８に乗るクロストークノイズを小さくすることができる。また第１の実施形態と比べてキャリアサイズが大きくなり容量成分が大きくなる恐れがあるが、配線パターン・ワイヤ等によるインダクタンス成分とのバランスを取ることによりインピーダンス整合が取れた設計をすることで高周波特性に優れた光受信モジュールを実現できる。その他の内容は、第１参考例及び第１の実施形態で説明した内容が該当する。 According to the present embodiment, stray capacitance generated between the first wire 328 and the second wire 330, between the second wire 330 and the third wire 378, and between the first wire 328 and the third wire 378, respectively. Since the mutual inductance becomes small, the cross talk noise on the first wire 328 and the third wire 378 can be reduced. In addition, the carrier size may be larger and the capacitance component may be larger than in the first embodiment, but high frequency is achieved by designing with impedance matching by balancing with the inductance component due to the wiring pattern, wire, etc. An optical receiving module with excellent characteristics can be realized. The other contents correspond to the contents described in the first reference example and the first embodiment.

［第３の実施形態］
図７は、本発明を適用した第３の実施形態に係る光受信モジュールを示す一部分解斜視図である。 [Third Embodiment]
FIG. 7 is a partially exploded perspective view showing an optical receiving module according to a third embodiment to which the present invention is applied.

カソードパッド４１４及びアノードパッド４１６は、受光素子４１０に直接設けられている。増幅器側バイアスパッド４２４は、第１増幅器側バイアスパッド４２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂを含む。増幅器側シグナルパッド４２６は、第１増幅器側バイアスパッド４２４ａ及び第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂの間に位置する。カソードパッド４１４は、第１増幅器側バイアスパッド４２４ａよりも第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂに接近して隣り合う。アノードパッド４１６は、増幅器側シグナルパッド４２６よりも第１増幅器側バイアスパッド４２４ａに接近して隣り合う。 The cathode pad 414 and the anode pad 416 are directly provided on the light receiving element 410. The amplifier-side bias pad 424 includes a first amplifier-side bias pad 424a and a second amplifier-side bias pad 424b. The amplifier-side signal pad 426 is located between the first amplifier-side bias pad 424a and the second amplifier-side bias pad 424b. The cathode pad 414 is closer to the second amplifier side bias pad 424b than the first amplifier side bias pad 424a and is adjacent to the cathode pad 414. The anode pad 416 is closer to the first amplifier side bias pad 424a than the amplifier side signal pad 426 and is adjacent to the anode pad 416.

第１ワイヤ４２８は、カソードパッド４１４と第１増幅器側バイアスパッド４２４ａをワイヤボンディングによって接続する。第２ワイヤ４３０は、アノードパッド４１６と増幅器側シグナルパッド４２６をワイヤボンディングによって接続する。第３ワイヤ４７８は、カソードパッド４１４と第２増幅器側バイアスパッド４２４ｂをワイヤボンディングによって接続する。第３ワイヤ４７８は、第１ワイヤ４２８及び第２ワイヤ４３０のいずれにもループ高さの方向では立体的には交差しないようになっている。 The first wire 428 connects the cathode pad 414 and the first amplifier side bias pad 424a by wire bonding. The second wire 430 connects the anode pad 416 and the amplifier side signal pad 426 by wire bonding. The third wire 478 connects the cathode pad 414 and the second amplifier side bias pad 424b by wire bonding. The third wire 478 does not sterically intersect any of the first wire 428 and the second wire 430 in the direction of the loop height.

本実施形態によれば、第１ワイヤ４２８及び第２ワイヤ４３０が空間的に交差しているので、第１ワイヤ４２８に乗るクロストークノイズを小さくすることができる。その他の内容は、第１参考例～第２の実施形態で説明した内容が該当する。特に第１の実施形態同様に、３端子の増幅器と２端子のキャリアとの間の接続であり、第１の実施形態同様の効果が得られる。 According to the present embodiment, since the first wire 428 and the second wire 430 intersect spatially, the crosstalk noise on the first wire 428 can be reduced. The other contents correspond to the contents described in the first reference example to the second embodiment. In particular, as in the first embodiment, the connection is between the three-terminal amplifier and the two-terminal carrier, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

［第２参考例］
図８は、本発明の第２参考例に係る光受信モジュールを示す平面図である。 [Second reference example]
FIG. 8 is a plan view showing an optical receiving module according to a second reference example of the present invention.

光受信モジュールは、受光部５１２の第１電極（アノード）から第１配線５８２を介して増幅器側シグナルパッド５２６に至るシグナル線路５８４を含む。第１配線５８２は受光素子側シグナルパッド５１６に至るようになっている。第２ワイヤ５３０が、受光素子側シグナルパッド５１６及び増幅器側シグナルパッド５２６を接続する。 The optical receiving module includes a signal line 584 from the first electrode (anode) of the light receiving unit 512 to the amplifier side signal pad 526 via the first wiring 582. The first wiring 582 reaches the signal pad 516 on the light receiving element side. The second wire 530 connects the signal pad 516 on the light receiving element side and the signal pad 526 on the amplifier side.

光受信モジュールは、受光部５１２の第２電極（カソード）から第２配線５８６を介して増幅器側バイアスパッド５２４に至るバイアス線路５８８を含む。第２配線５８６は受光素子側バイアスパッド５１４に至るようになっている。第１ワイヤ５２８が、受光素子側バイアスパッド５１４及び増幅器側バイアスパッド５２４を接続する。 The optical receiving module includes a bias line 588 from the second electrode (cathode) of the light receiving unit 512 to the amplifier side bias pad 524 via the second wiring 586. The second wiring 586 reaches the bias pad 514 on the light receiving element side. The first wire 528 connects the light receiving element side bias pad 514 and the amplifier side bias pad 524.

シグナル線路５８４及びバイアス線路５８８は、第１ワイヤ５２８及び第２ワイヤ５３０のループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。この例では、第１ワイヤ５２８及び第２ワイヤ５３０の一方が、他方に電気的に接続する部分に立体的に交差する。詳しくは、第１ワイヤ５２８が、第１電極（アノード）から受光素子側シグナルパッド５１６までの部分である第１配線５８２に立体的に交差する。 The signal line 584 and the bias line 588 intersect each other three-dimensionally at a distance from each other in the direction of the loop height of the first wire 528 and the second wire 530. In this example, one of the first wire 528 and the second wire 530 three-dimensionally intersects a portion electrically connected to the other. Specifically, the first wire 528 three-dimensionally intersects the first wiring 582, which is a portion from the first electrode (anode) to the signal pad 516 on the light receiving element side.

第２参考例で示した交差形態は、他の実施形態においても同様に応用できる。またキャリアを含む実施形態の場合は、第１電極及び第２電極につながるようにキャリアに設けられた各々の配線パターンがそれぞれシグナル線路・バイアス線路の一部となる。第１ワイヤがシグナル線路と立体的に交差するか、もしくは第２ワイヤがバイアス線路と立体的に交差すれば本願発明の効果は得られる。
［第４の実施形態］
図９は、本発明を適用した第４の実施形態に係る光受信モジュールを示す平面図である。 The crossed form shown in the second reference example can be similarly applied to other embodiments. Further, in the case of the embodiment including the carrier, each wiring pattern provided on the carrier so as to be connected to the first electrode and the second electrode becomes a part of the signal line and the bias line, respectively. The effect of the present invention can be obtained if the first wire three-dimensionally intersects the signal line or the second wire three-dimensionally intersects the bias line.
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a plan view showing an optical receiving module according to a fourth embodiment to which the present invention is applied.

光受信モジュールは、受光部６１２の第１電極（アノード）から第１配線６８２を介して増幅器側シグナルパッド６２６に至るシグナル線路６８４を含む。第１配線６８２は受光素子側シグナルパッド６１６に至るようになっている。第２ワイヤ６３０が、受光素子側シグナルパッド６１６及び増幅器側シグナルパッド６２６を接続する。 The optical receiving module includes a signal line 684 from the first electrode (anode) of the light receiving unit 612 to the amplifier side signal pad 626 via the first wiring 682. The first wiring 682 reaches the signal pad 616 on the light receiving element side. The second wire 630 connects the signal pad 616 on the light receiving element side and the signal pad 626 on the amplifier side.

光受信モジュールは、受光部６１２の第２電極（カソード）から第２配線６８６を介して第１増幅器側バイアスパッド６２４ａに至るバイアス線路６８８を含む。第２配線６８６は受光素子側バイアスパッド６１４に至るようになっている。第１ワイヤ６２８が、受光素子側バイアスパッド６１４及び第１増幅器側バイアスパッド６２４ａを接続する。 The optical receiving module includes a bias line 688 from the second electrode (cathode) of the light receiving unit 612 to the first amplifier side bias pad 624a via the second wiring 686. The second wiring 686 reaches the bias pad 614 on the light receiving element side. The first wire 628 connects the light receiving element side bias pad 614 and the first amplifier side bias pad 624a.

シグナル線路６８４及びバイアス線路６８８は、第１ワイヤ６２８及び第２ワイヤ６３０のループ高さの方向で相互に間隔をあけて立体的に交差する。この例では、第１ワイヤ６２８及び第２ワイヤ６３０の一方が、他方に電気的に接続する部分に立体的に交差する。詳しくは、第１ワイヤ６２８が、第１電極（アノード）から受光素子側シグナルパッド６１６までの部分である第１配線６８２に立体的に交差する。 The signal line 684 and the bias line 688 intersect each other three-dimensionally at a distance from each other in the direction of the loop height of the first wire 628 and the second wire 630. In this example, one of the first wire 628 and the second wire 630 three-dimensionally intersects a portion electrically connected to the other. Specifically, the first wire 628 three-dimensionally intersects the first wiring 682, which is a portion from the first electrode (anode) to the signal pad 616 on the light receiving element side.

第３ワイヤ６７８は、受光素子側バイアスパッド６１４と第２増幅器側バイアスパッド６２４ｂをワイヤボンディングによって接続するが、シグナル線路６８４及びバイアス線路６８８のいずれのループ高さの方向から見ても立体的に交差しない。 The third wire 678 connects the bias pad 614 on the light receiving element side and the bias pad 624b on the second amplifier side by wire bonding, but is sterically viewed from either the loop height direction of the signal line 684 or the bias line 688. Do not cross.

第４の実施形態で示した交差形態は、他の実施形態においても同様に応用できる。またキャリアを含む実施形態の場合は、第１電極及び第２電極につながるようにキャリアに設けられた各々の配線パターンがそれぞれシグナル線路・バイアス線路の一部となる。第１ワイヤがシグナル線路と立体的に交差するか、もしくは第２ワイヤがバイアス線路と立体的に交差すれば本願発明の効果は得られる。尚、第１の実施形態同様に、３端子の増幅器と２端子のキャリアとの間の接続であり、第１の実施形態同様の効果が得られる。 The crossing embodiment shown in the fourth embodiment can be similarly applied to other embodiments. Further, in the case of the embodiment including the carrier, each wiring pattern provided on the carrier so as to be connected to the first electrode and the second electrode becomes a part of the signal line and the bias line, respectively. The effect of the present invention can be obtained if the first wire three-dimensionally intersects the signal line or the second wire three-dimensionally intersects the bias line. As in the first embodiment, the connection is between the three-terminal amplifier and the two-terminal carrier, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。例えば、受光素子又はキャリアに搭載された受光素子を増幅上に搭載するような形態でも構わない。また上述した実施形態では、一つの受光素子と一つの増幅器との組み合わせであったが、複数の受光素子とバイアスパッド・シグナルパッドの複数のセットを有する増幅器との組み合わせ、つまりアレイタイプであっても構わない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the configurations described in the embodiments can be replaced with substantially the same configuration, a configuration that exhibits the same action and effect, or a configuration that can achieve the same purpose. For example, a light receiving element or a light receiving element mounted on a carrier may be mounted on the amplification. Further, in the above-described embodiment, the combination of one light receiving element and one amplifier is a combination of a plurality of light receiving elements and an amplifier having a plurality of sets of bias pads and signal pads, that is, an array type. It doesn't matter.

１０受光素子、１２受光部、１４カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、１６アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、１８増幅器、２０電源、２２増幅回路、２４増幅器側バイアスパッド、２６増幅器側シグナルパッド、２８第１ワイヤ、３０第２ワイヤ、２１０受光素子、２１２受光部、２１４カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、２１６アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、２１８増幅器、２２０電源、２２２増幅回路、２２４増幅器側バイアスパッド、２２４ａ第１増幅器側バイアスパッド、２２４ｂ第２増幅器側バイアスパッド、２２６増幅器側シグナルパッド、２２８第１ワイヤ、２３０第２ワイヤ、２３４光受信サブアセンブリ、２３６電気的インターフェース、２３８光学的インターフェース、２４０ケース、２４２キャリア、２４４第１面、２４６第２面、２４８配線パターン、２５０半田、２５２基板、２５４ａワイヤ、２５４ｂワイヤ、２５６ａ平板キャパシタ、２５６ｂ平板キャパシタ、２５８ａ電源パッド、２５８ｂ電源パッド、２６０出力パッド、２６２配線基板、２６４シグナルパターン、２６６スルーホール、２６８パターン、２７０パッド、２７２電流源、２７４内部容量、２７６内部抵抗、２７８第３ワイヤ、２８０電気シグナル、３１０受光素子、３１４カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、３１４ａ第１カソードパッド（第１受光素子側バイアスパッド）、３１４ｂ第２カソードパッド（第２受光素子側バイアスパッド）、３１６アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、３２４増幅器側バイアスパッド、３２４ａ第１増幅器側バイアスパッド、３２４ｂ第２増幅器側バイアスパッド、３２６増幅器側シグナルパッド、３２８第１ワイヤ、３３０第２ワイヤ、３４２キャリア、３４８配線パターン、３７８第３ワイヤ、４１０受光素子、４１４カソードパッド（受光素子側バイアスパッド）、４１６アノードパッド（受光素子側シグナルパッド）、４２４増幅器側バイアスパッド、４２４ａ第１増幅器側バイアスパッド、４２４ｂ第２増幅器側バイアスパッド、４２６増幅器側シグナルパッド、４２８第１ワイヤ、４３０第２ワイヤ、４７８第３ワイヤ、５１２受光部、５１４受光素子側バイアスパッド、５１６受光素子側シグナルパッド、５２４増幅器側バイアスパッド、５２６増幅器側シグナルパッド、５２８第１ワイヤ、５３０第２ワイヤ、５８２第１配線、５８４シグナル線路、５８６第２配線、５８８バイアス線路、６１２受光部、６１４受光素子側バイアスパッド、６１６受光素子側シグナルパッド、６２４ａ第１増幅器側バイアスパッド、６２４ｂ第２増幅器側バイアスパッド、６２６増幅器側シグナルパッド、６２８第１ワイヤ、６３０第２ワイヤ、６７８第３ワイヤ、６８２第１配線、６８４シグナル線路、６８６第２配線、６８８バイアス線路。

10 light receiving element, 12 light receiving part, 14 cathode pad (light receiving element side bias pad), 16 anode pad (light receiving element side signal pad), 18 amplifier, 20 power supply, 22 amplification circuit, 24 amplifier side bias pad, 26 amplifier side signal Pad, 28 1st wire, 30 2nd wire, 210 light receiving element, 212 light receiving part, 214 cathode pad (light receiving element side bias pad), 216 anode pad (light receiving element side signal pad), 218 amplifier, 220 power supply, 222 amplification Circuit, 224 Amplifier side bias pad, 224a 1st amplifier side bias pad, 224b 2nd amplifier side bias pad, 226 Amplifier side signal pad, 228 1st wire, 230 2nd wire, 234 optical reception subassembly, 236 electrical interface 238 Optical Interface, 240 Cases, 242 Carriers, 244 First Surfaces, 246 Second Surfaces, 248 Wiring Patterns, 250 Solders, 252 Boards, 254a Wires, 254b Wires, 256a Flat Plate Capabilities, 256b Flat Plate Capabilities, 258a Power Pads, 258b power pad, 260 output pad, 262 wiring board, 264 signal pattern, 266 through hole, 268 pattern, 270 pad, 272 current source, 274 internal capacity, 276 internal resistance, 278 third wire, 280 electric signal, 310 light receiving element. , 314 cathode pad (light receiving element side bias pad), 314a first cathode pad (first light receiving element side bias pad), 314b second cathode pad (second light receiving element side bias pad), 316 anode pad (light receiving element side signal) Pad) 324 Amplifier side bias pad, 324a 1st amplifier side bias pad, 324b 2nd amplifier side bias pad, 326 Amplifier side signal pad, 328 1st wire, 330 2nd wire, 342 carrier, 348 wiring pattern, 378th 3 wires, 410 light receiving element, 414 cathode pad (light receiving element side bias pad), 416 anode pad (light receiving element side signal pad), 424 amplifier side bias pad, 424a first amplifier side bias pad, 424b second amplifier side bias pad 426 Amplifier side signal pad, 428 1st wire, 430 2nd wire, 478 3rd wire, 5 12 Light receiving part, 514 Light receiving element side bias pad, 516 Light receiving element side signal pad, 524 Amplifier side bias pad, 526 Amplifier side signal pad, 528 1st wire, 530 2nd wire, 582 1st wiring, 584 signal line, 586 2nd wiring, 588 bias line, 612 light receiving part, 614 light receiving element side bias pad, 616 light receiving element side signal pad, 624a 1st amplifier side bias pad, 624b 2nd amplifier side bias pad, 626 amplifier side signal pad, 628th 1 wire, 630 second wire, 678 third wire, 682 first wire, 684 signal line, 686 second wire, 688 bias line.

Claims

A light receiving element having a first electrode and a second electrode to which a bias is applied, converting an input optical signal into an electric signal, and outputting the electric signal from the first electrode.
One light receiving element side signal pad electrically connected to the first electrode of the light receiving element, and
One light receiving element side bias pad electrically connected to the second electrode of the light receiving element, and
An amplifier for supplying a voltage for applying the bias to the light receiving element and inputting and amplifying the electric signal from the light receiving element.
The first amplifier side bias pad and the second amplifier side bias pad where the voltage appears, and
An amplifier-side signal pad for inputting the electric signal to the amplifier, and
A first wire connecting the first bonding position of the one light receiving element side bias pad and the first amplifier side bias pad by wire bonding,
The second bonding position of the one light receiving element side signal pad and the second wire connecting the amplifier side signal pad by the wire bonding,
A third wire connecting the third bonding position of the one light receiving element side bias pad and the second amplifier side bias pad by wire bonding,
Have,
The distance between the first bonding position and the second bonding position is larger than the distance between the first bonding position and the third bonding position.
A signal line is configured so as to reach the amplifier side signal pad from the first electrode through the one light receiving element side signal pad and the second wire.
A bias line is configured from the second electrode through the one light receiving element side bias pad and the first wire and the third wire to reach the first and second amplifier side bias pads.
The signal line and the bias line intersect each other three-dimensionally at a distance in the loop height direction of the first wire and the second wire.
An optical receiving module, wherein both the first wire and the third wire are directly bonded to the one light receiving element side bias pad.

The optical receiving module according to claim 1.
The amplifier-side signal pad is located between the first amplifier-side bias pad and the second amplifier-side bias pad.
The optical receiving module is characterized in that the one light receiving element side bias pad is closer to and adjacent to the second amplifier side bias pad than the first amplifier side bias pad.

The optical receiving module according to claim 2.
The optical receiving module is characterized in that the third wire avoids three-dimensional intersection of the loop height in the direction with both the first wire and the second wire.

The optical receiving module according to any one of claims 1 to 3.
The one light receiving element side bias pad, the one light receiving element side signal pad, the first amplifier side bias pad, the second amplifier side bias pad, and the amplifier side signal pad are the first wire or the first wire, respectively. An optical receiving module characterized in that the bonding surface with the second wire and the third wire faces in the same direction.

The optical receiving module according to claim 4.
An optical receiving module characterized in that the direction in which the bonding surface faces coincides with the direction of the loop height.

The optical receiving module according to any one of claims 1 to 5.
Further having a carrier supporting the light receiving element,
The carrier has a wiring pattern that electrically connects to the light receiving element.
The wiring pattern includes the one light receiving element side bias pad and the one light receiving element side signal pad.

The optical receiving module according to claim 6.
The carrier has a first surface facing a first direction and a second surface facing a second direction different from the first surface.
The wiring pattern extends from the first surface to the second surface, and the first surface includes the one light receiving element side bias pad and the one light receiving element side signal pad, and the second surface. An optical receiving module including an electrical connection portion with the light receiving element.

The optical receiving module according to any one of claims 1 to 5.
An optical receiving module characterized in that the one light receiving element side bias pad and the one light receiving element side signal pad are directly provided on the light receiving element.

The optical receiving module according to any one of claims 1 to 8.
An optical receiving module characterized in that the first wire and the second wire intersect three-dimensionally.

The optical receiving module according to any one of claims 1 to 8.
An optical receiving module characterized in that one of the first wire and the second wire three-dimensionally intersects a portion electrically connected to the other.

The optical receiving module according to any one of claims 1 to 8.
An optical receiving module characterized in that the first wire three-dimensionally intersects a portion from the first electrode to the one light receiving element side signal pad.

An optical receiving subassembly having an optical receiving module according to any one of claims 1 to 11.
An optical transmission subassembly that outputs an optical signal converted from an input electrical signal,
An optical module characterized by having.