JPH03179307A - 受光素子キャリア及び該キャリアを有する受光モジュール - Google Patents

受光素子キャリア及び該キャリアを有する受光モジュール

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JPH03179307A
JPH03179307A JP1317583A JP31758389A JPH03179307A JP H03179307 A JPH03179307 A JP H03179307A JP 1317583 A JP1317583 A JP 1317583A JP 31758389 A JP31758389 A JP 31758389A JP H03179307 A JPH03179307 A JP H03179307A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 概要 受光素子キャリア及び該キャリアを有する受光モジュー
ルに関し、 光ファイバとキャリア上に実装された受光素子間の光学
的結合特性の劣化を引き起こすことのない受光素子キャ
リアを提供することを目的とし、セラミック基板上に導
電性の受光素子実装部及び配線パターンを設けた受光素
子キャリアにおいて、前記受光素子実装部及び配線パタ
ーンに対応する箇所を切欠いた金属片をセラミック基板
の受光素子実装部の裏面にロー付けして構成する。
産業上の利用分野 本発明は受光素子キャリア及び該キャリアを有する受光
モジュールに関する。
一般的な光通信システムの受信側では、光伝送路(光フ
ァイバ)を介して伝送されてきた光信号をフォトダイオ
ード等の受光素子により光−電気変換し電気信号を得、
この電気信号に基づいて情報再生を行うようにしている
。このようなシステムにおいて使用される受光モジュー
ルは、受光素子と光ファイバとを所定の位置関係で備え
て構成されている。受光素子はセラミック等のキャリア
上に実装してから、このキャリアを受光モジュールのケ
ースに固定するようにしているため、長期間に渡る光フ
ァイバと受光素子間の光学的結合特性を維持するために
、高温環境下でのエージング特性のよい受光素子キャリ
アのケースへの取付は構造が要望されている。
従来の技術 従来の代表的な受光素子キャリアを第7図に示す。受光
素子キャリア2はセラミックから懲戒されており、受光
素子実装部4及び配線パターン6がメタライズ処理によ
り設けられている。さらにキャリア2の裏面2aは、キ
ャリアを受光モジュールのケースに固定するためにその
全面にメタライズ処理が施されている。
第8図は従来方法により受光素子キャリアを受光モジュ
ールのケースに取りつけた状態を示す概略図であり、フ
ォトダイオード(F D)チップ8を300℃程度の融
点を有するAuSn等の半田材でキャリア2の受光素子
実装部4にグイ・ボンディングし、キャリア2を上述し
た半田材よりも融点の低い半田、例えば5n−Pb共晶
半田によりケース12に半田付は固定している。10は
光ファイバであり、光ファイバ10からの信号光はPD
チップ8で光−電気変換され、この電気信号は配線パタ
ーン6及び図示しないポンディングワイヤを介して電気
部品の実装された図示しない基板上の配線パターンに伝
達される。キャリア2の固定に融点の低い半田を使用も
ているのは、PDチップ8を実装してからキャリア2を
ケース12に固定するため、融点の低い半田をキャリア
2の固定に使用しないと一旦キャリア2上に固定したP
Dチップ8が動いてしまう恐れがあるからである。
発明が解決しようとする課題 キャリア2の固定のために使用した融点の低い半田は一
般にクリープが大きいため、高温環境下でのエージング
特性が悪いという欠点を有する。
エージング特性が悪いと、光ファイバとPDチップ間の
光学的結合特性の劣化を引き起こす。又、従来のキャリ
アの構造では配線パターンとケースとの間に誘電率εの
セラミックを挟み込む形となり、電気的に容量を持つよ
うになるため、PDチップの高速応答性を阻害するとい
う問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、光ファイバとキャリア上に実装
された受光素子間の光学的結合特性の劣化を引き起こす
ことがないとともに、受光素子の高速応答性を改善した
受光素子キャリアを提供することである。
課題を解決するための手段 上述した目的を達成するために、本発明の受光素子キャ
リアは、セラミック基板上に導電性の受光素子実装部及
び配線パターンを設けた受光素子キャリアにおいて、前
記受光素子実装部及び配線パターンに対応する箇所を切
欠いた金属片をセラミック基板の受光素子実装部の裏面
にロー付けしたことを特徴とする。上記構成に代えて、
セラミック基板の受光素子実装部の裏面からその先端が
突出するように、セラミック基板の両側面に金属片をロ
ー付けしてもよい。
又本発明の他の側面によると、上述した構成の受光素子
キャリアを、受光素子キャリアのセラミック基板表面と
電気部品を実装したセラミック基板表面が概略同一平面
となるように、金属ケースにレーザ溶接により固足し、
受光素子キャリアの配線パターンと電気部品を実装した
セラミック基板上の配線パターンとをボンデインクワイ
ヤにより接続した、受光モノニールが提供される。
作   用 本発明の受光素子キャリアには金属片がロー付けされて
いるため、キャリアのケースへの固定をレーザ溶接によ
り行うことができる。これにより従来問題であった高温
環境下でのエージング特性が悪いという欠点を解消する
ことができ、長期間に渡る光ファイバと受光素子間の良
好な光学的結合特性を維持することができる。また、受
光素子搭載部及び配線パターンに対応する金属片部分に
切欠きを設けるか、又はその先端がセラミック基板から
突出するようにセラミック基板の両側面に金属片をロー
付けしているので、受光素子キャリアをケースに固定し
た場合、セラミック基板とケースとの間に空気層が介在
することとなり、電気容量を小さく抑えることができる
実  施  例 以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。
第1図は本発明の実施例に係る受光素子キャリア14の
斜視図であり、セラミック基板16を選択的にメタライ
ズ処理することにより、導電性の受光素子実装部18と
配線パターン20が設けられている。セラミック基板1
6の裏面はメタライズ処理されており、例えばコバール
から形成された金、嘱片22がAg  Cu等のロー材
によりセラミック基板16の裏面にロー付けされている
。配線パターン20と金属片22との間に電気的容量を
持たないように、受光素子実装部18及び配線パターン
20に対向する金属片22の部分には切下き22aが設
けられている。
第2図は本発明の他の実施例に係る受光素子キv’)ア
24の斜視図であり、この実施例においてはセラミック
基板16の両側面をメタライズ処理し、これらの側面に
コバール等の金属片26を例え:fA g  Cu等の
ロー材によりロー付けしている。金属片26のロー付は
固定に際し、金属片26の先端部26aがセラミック基
板16の裏面より若干突出するように金属片26をセラ
ミック基1ffl16に対してロー付けする。
次;こ第3図を参照すると、第3図(−A)は第1図の
キャリア14に例えば、A u S n等の半田材てP
Dチンプ28を実装し、更に受光素子キャリア14を受
光モジュールのケース30に矢印で示す如くレーザ溶接
したものでり、第3図(B)は第2図に示した受光素子
キャリア24上にPDチップ28を実装し、更に受光素
子キャリア24を受光モジュールのケース30にレーザ
溶接により固定したものである。第3図(A)及び(B
)のいずれにおいても、ケース30と配線パターン20
の間には空気層が介在するため、電気的容量を小さく抑
えることができる。
第4図は上述した受光素子キャリアを採用した受光モジ
ュールの全体構成を示す斜視図であり、コバールから形
成されたケース32内にプリアンプ36及びイコライザ
ー38等の電気部品を実装したセラミック基板34が設
けられている。ケース32の底壁には本発明の受光素子
キャリア14がレーザ溶接により固定されており、光フ
ァイバ40からの信号光が受光素子キャリア14上に実
装されたFDチップに結合されるようになっている。ケ
ース32の側壁32aを貫通してセラミック基板44上
に形成された高速信号パターン42が設けられており、
高速信号パターン42は側壁32a部分でセラミック基
板44とセラミック部材46とによりサンドイッチされ
ている。ケース32の側壁32b及び32cを貫通して
それぞれ一本の高速信号パターン48と複数本の直流電
圧印加パターン56が設けられている。高速信号パター
ン48及び複数本の直流電圧印加パターン56はセラミ
ック基板52上に形成されており、側壁32b、3.2
c部分においてセラミック基板52とセラミック部材5
4とでサンドイッチされている。各々の直流電圧印加パ
ターン56には直流電圧印加端子50が半田付けされて
いる。
次に第5図を参照して、第4図の受光モンユールにおけ
る受光素子キャリア14の取付は方法について説明する
。ケース32の底壁32 aには段差58が形成されて
おり、−段高くなった底壁32e部分に電気部品実装基
板34が取りつけられている。段差58を設けているの
は、電気部品実装基板34の表面と受光素子キャリア1
4の上面とを概略同一平面にするためである。このよう
に構成することにより、受光素子キャリア14の配線パ
ターン20と電気部品実装基板34の配線パターンとを
接続するボンディングワイヤ60の長さを非常に短くす
ることができ、高速信号の伝達に有利である。62は光
フアイバ素線であり、その先端は概略45°に研磨され
て光ビームを全反射させPDチップ28に光結合するよ
うにしている。受光素子キャリア14はA部分でレーザ
溶接によりケース32の底W 32 dに固定される。
第6図は電気部品実装基板34に対して垂直に受光素子
キャリア64を固定する取付は方法を示している。即ち
、受光素子キャリア64の裏面にロー付けされた金属片
66の両端部66aを直角に折り曲げ、金属片の両端部
66aをB部分でレーザ溶接することにより、受光素子
キャリア64をケースの底壁32dに固定している。6
8はテーパ先球ファイバであり、ファイバの先端部がテ
ーパ先球形状をしていることにより光ビームをPDチッ
プ28に効率よ(結合することができる。
第6図の取付は方法においては、受光素子キャリア64
を電気部品実装基板34に対して垂直に取付けているた
め、段差58′を第5図の段差58よりも高く形成して
、ボンディングワイヤ60の長さが最短になるようにし
ている。
第5図の取付は方法が高周波的(電気的)には有利であ
るが、光学系の構成等が複雑になるという問題がある。
それに対して、第6図の取付は方法では光学系の構成を
比較的簡単にすることができる。受光モジュールとして
必要な帯域、コスト等の兼ね合いから第5図又は第6図
の取付は方法を選択することが望ましい。
発明の効果 本発明によれば、受光素子キャリアをレーザ溶接でケー
スに強固に固定することができるため、光ファイバとキ
ャリア上に実装された受光素子間の光学的結合特性の劣
化を防止することができる。
又受光モジュールのケースとの間の電気的容量を極めて
小さく抑えることができるため、受光素子の高速応答性
を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例斜視図、 第2図は本発明の他の実施例斜視図、 第3図はレーザ溶接方法を示す説明図であり、(A)が
第1図の受光素子キャリアに対応し、(B)が第2図の
受光素子キャリアに対応している。 第4図は本発明に係る受光モジュールの斜視図、第5図
は第4図の受光モジュールにおける受光素子キャリアの
取付は方法を示す概略斜視図、第6図は第4図の受光モ
ジュールにおける受光素子キャリアの他の取付は方法を
示す概略斜視図、第7図は従来例斜視図、 第8図は従来方法により受光素子キャリアをケースに取
り付けた状態を示す概略図である。 14.24.64・・・受光素子キャリア、16・・・
セラミック基板、 18・・・受光素子実装部、 20・・・配線パターン、 22.26.66・・金属片、 28・・・PDチップ、 32・・・ケース、 34・・・電気部品実装基板、 40・・・光ファイバ、 60・・・ボンディングワイヤ、 62・・・ファイバ素線、 68・・・テーバ先球ファイバ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミック基板(16)上に導電性の受光素子実
    装部(18)及び配線パターン(20)を設けた受光素
    子キャリアにおいて、 前記受光素子実装部(18)及び配線パターン(20)
    に対応する箇所を切欠いた金属片(22)をセラミック
    基板(16)の受光素子実装部(18)の裏面にロー付
    けしたことを特徴とする受光素子キャリア。
  2. (2)セラミック基板(16)上に導電性の受光素子実
    装部(18)及び配線パターン(20)を設けた受光素
    子キュアリアにおいて、 前記セラミック基板(16)の受光素子実装部(18)
    の裏面からその先端(26a)が突出するように、セラ
    ミック基板(16)の両側面に金属片(26)をロー付
    けしたことを特徴とする受光素子キャリア。
  3. (3)金属ケース(32)内に電気部品を実装したセラ
    ミック基板(34)及び受光素子(28)を実装した受
    光素子キャリア(14)を収納固定し、該受光素子(2
    8)に信号光を結合する光学系を設けるとともに、高速
    信号用端子(42、48)及び直流電圧印加用等の端子
    (50)を金属ケース(32)を貫通したパターンを介
    して前記セラミック基板(34)上の配線パターン又は
    電気部品に電気的に接続した受光モジュールにおいて、 請求項1又は2に記載の受光素子キャリア(14、24
    )を受光素子キャリアのセラミック基板(16)表面と
    電気部品を実装したセラミック基板(34)表面が概略
    同一平面となるように、金属ケース(32)にレーザ溶
    接により固定し、 受光素子キャリア(14、24)の配線パターン(20
    )と電気部品を実装したセラミック基板(32)上の配
    線パターンをボンディングワイヤ(60)により接続し
    たことを特徴とする受光モジュール。
JP1317583A 1989-12-08 1989-12-08 受光素子キャリア及び該キャリアを有する受光モジュ―ル Expired - Lifetime JP2503282B2 (ja)

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