JPH1084122A - 受光装置 - Google Patents

受光装置

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JPH1084122A
JPH1084122A JP8236123A JP23612396A JPH1084122A JP H1084122 A JPH1084122 A JP H1084122A JP 8236123 A JP8236123 A JP 8236123A JP 23612396 A JP23612396 A JP 23612396A JP H1084122 A JPH1084122 A JP H1084122A
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JP
Japan
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light receiving
optical fiber
light
receiving element
resin
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JP8236123A
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Nobuko Komatsu
信子 小松
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NEC Corp
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NEC Corp
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Publication date
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高光結合効率で、反射光の光ファイバへの戻
りが抑制された受光モジュールを安価に提供できるよう
にする。 【構成】 リードフレームの切り起こされたペレット搭
載面に受光素子ペレット1をマウントし、ボンディング
ワイヤ5にてペレット1−リードフレーム間を繋線す
る。ここで、受光素子ペレット1のマウントされるペレ
ット搭載面は紙面に対する垂線に対し6°程度傾いてい
る。プリアンプIC4をマウントし、IC4−リードフ
レーム間をボンディングワイヤ5にて繋線する。受光素
子ペレット1と先球化光ファイバ9との光軸合わせを行
い、透明ポッティング樹脂2にて両者を固定する。透明
モールド樹脂6と遮光性モールド樹脂7により樹脂封止
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信用
の受光装置(受光モジュール)に関し、特に受光素子を
モールド樹脂により封止した受光装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】現在通信網の光化が促進されており、光
LAN、光加入者などのシステムを安価に構成できるよ
うにすることが社会的にも強く要請されるようになって
きている。光通信システムにおけるキーデバイスの一つ
が受光装置(受光モジュール)である。
【0003】図3は、従来の受光装置(第1の従来例)
の断面図である。同図において、11は受光素子ペレッ
ト、12は受光素子ペレットを封止するCANシールパ
ッケージ、13はレンズ、14はCANシールパッケー
ジのベースに固着されたホルダー、15は、ホルダー1
4に固着された、斜めカット光ファイバ16を支持する
ファイバ固定用リング、7は保護チューブである。この
受光装置は、現在広く採用されているものではあるが、
製作するのに多くの部品点数を要し、そのため組み立て
工数も多くなり、さらに受光素子ペレットとレンズとの
光軸合わせ、受光素子ペレットと光ファイバとの光軸合
わせが必要となることから、高価なものとなる。
【0004】そこで、安価に構成することのできる樹脂
封止タイプの受光装置がいくつか提案されている。図4
は、特開平2−1805号公報にて提案された受光装置
(第2の従来例)の断面図であって、同図において、2
1は受光素子ペレット、22は受光素子ペレットを1次
封止する透明樹脂、23は2次封止する強磁性体からな
る遮光性樹脂、24はボンディングワイヤ、25はリー
ドフレーム、26は磁石からなり遮光性樹脂23と磁力
により結合する光コネクタ、27は光コネクタ26によ
り支持された光ファイバである。
【0005】また、図5は、特開昭61−41110号
公報にて提案された受光装置(第3の従来例)の断面図
であって、同図において、31は受光素子ペレット、3
2は受光素子ペレットを搭載するマウント用リード、3
3はボンディング用リード、34はボンディングワイ
ヤ、35は、光ファイバ36と一体的に成型されたモー
ルド型、37は透明樹脂である。この受光装置は、モー
ルド型35内に透明樹脂37を満たし、受光素子ペレッ
トの搭載されたリードフレーム(32、33)を挿入す
ることによって作製される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】第2、第3の従来例は
樹脂モールドタイプであるため、安価に構成できるとい
う利点はあるものの、例えば第2の従来例では、リード
フレームに対する受光素子ペレットの位置ずれ、リード
フレーム25と透明樹脂22との位置ずれ、透明樹脂2
2と遮光性樹脂23との位置ずれなどが加算されるた
め、光ファイバ27が受光素子ペレット21に高効率で
光結合されないという問題点があった。さらに、第2、
第3の従来例では、受光素子ペレットの受光面が光ファ
イバに正対しているため、反射光が光ファイバに戻り、
ノイズの増大や発光素子の動作不安定などを招く恐れが
ある。この点は、光ファイバを図3に示す従来例のよう
に斜めカットすることにより解決することができるが、
この方策では、光ファイバからの出射光を受光面に集光
するための先球化光ファイバと両立し難いという欠点が
ある。したがって、本発明の解決すべき課題は、反射光
が光ファイバに戻ることがなく、受光素子と光ファイバ
との光結合効率が高い受光装置を安価に提供できるよう
にすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した本発明の課題
は、受光素子を光ファイバの光軸に対して3〜12°
(6°+6°−3°)傾けて配置し、透明ポッティング
樹脂により光結合部を固定した後、モールド樹脂封止を
行うことにより、解決することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の受光装置は、光ファイバ
(8、9)と、該光ファイバと光学的に結合され、か
つ、該光ファイバのなす光学軸に対し受光面が傾けて配
置された受光素子と、該受光素子と前記光ファイバとの
少なくとも光学結合部を封止する透明樹脂(2、6)
と、該透明樹脂の外周部を被覆する遮光性モールド樹脂
(7)と、を有することを特徴としている。
【0009】そして、好ましくは、前記透明樹脂は、前
記受光素子と前記光ファイバの先端部を封止するポッテ
ィング樹脂(2)と、該ポッティング樹脂の外周部を被
覆する透明モールド樹脂(6)により形成される。ま
た、前記光ファイバ(8、9)は、リードフレーム
(3)のリード端子(3a、3b、3e、3f)上に延
在しており、前記受光素子(1)は、リードフレームの
切り起こされた素子搭載部上にマウントされる。また、
リードフレームのリード端子(3b)上には、受光素子
の駆動回路および/または信号処理回路(4)が搭載さ
れる。
【0010】[作用]本発明の受光装置においては、受
光素子を光ファイバの光軸に対して6°程度(6°+6
°−3°)傾けて配置することにより、受光素子表面に
入射した光の反射経路を光軸からずらし、反射戻り光が
システムに及ぼす悪影響を回避している。そして、受光
素子と光ファイバとの光結合部をポッティグ樹脂により
固定した後、透明樹脂と遮光性樹脂とを用いて2重モー
ルド樹脂封止を行うようにすることにより、容易にかつ
正確に光軸合わせを行うことが可能となっている。さら
に、先球化光ファイバを用いることにより、簡素な構成
により光結合効率を向上させることができる。また、受
光素子出力の信号処理回路をモジュール内に内蔵するこ
とにより、高集積化、低ノイズ化を実現することができ
る。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施例を示す透視斜視
図である。図1において、1は受光素子ペレット、2は
透明ポッティング樹脂、3a〜3fはリードフレームか
ら切り出されたリード端子であって、3aはVcc端
子、3bはGND端子、3cはPDバイアス電圧供給用
端子、3d、3eはPDアノード用端子、3fは信号出
力用端子である。また、4はGND端子3b上にマウン
トされたプリアンプIC、5はボンディングワイヤ、6
は透明モールド樹脂、7は遮光性モールド樹脂、8はフ
ァイバ被覆、9は先球化光ファイバである。本実施例に
おいて、受光素子ペレット傾斜角θ(受光素子ペレット
1の受光面に立てた法線と光ファイバの光軸とのなす
角)は6°である。
【0012】次に、本実施例の動作について説明する。
PDバイアス電圧供給用端子3cに電圧を与えて、受光
素子ペレット1に逆バイアスを印加する。先球化光ファ
イバ9により信号光を受光素子ペレットに照射すると信
号光の強度に応じた電流が受光素子ペレットに流れる。
この電流をプリアンプIC4にて検出しさらにプリアン
プした後、信号出力用端子3fより取り出す。
【0013】次に、本実施例の受光装置の製造方法につ
いて説明する。図2は、本実施例の製造方法を説明する
ための横断面図である。リード端子(3a〜3f)を有
し、PDバイアス電圧供給用端子3cとPDアノード用
端子3dのボンディング面が切り起こされたリードフレ
ーム3を用意し、そのPDアノード用端子3dの切り起
こした面に受光素子ペレット1をマウントし、ボンディ
ングワイヤにてペレット1−リードフレーム間を繋線す
る。ここで、受光素子ペレット1のマウントされるペレ
ット搭載部は紙面に対する垂線に対し6°程度傾いてい
る。次に、プリアンプIC4をGND端子3bの素子搭
載部にマウントし、プリアンプIC4−リードフレーム
3間をボンディングワイヤ5にて繋線する。
【0014】次に、治具を用いて受光素子ペレット1と
先球化光ファイバ9との光軸合わせを行い、ポッティン
グ樹脂にて両者を固定する。このときの光軸合わせは次
のように行う。治具により受光素子ペレットにバイアス
電圧を印加しておき、先球化光ファイバ9により光を照
射しつつファイバの角度/位置調整を行い受光素子ペレ
ットの感度が最大になる点で固定し、ポッティング樹脂
を供給する。機械的な位置合わせにより十分な精度が得
られる場合には、この電気/光学的位置合わせ方法に代
え、機械的手段により両者の位置合わせを行う(いわゆ
るパッシブアライメント)ようにすることができる。
【0015】次に、成型金型内にリードフレーム3を配
置しエポキシ系透明樹脂により1次モールド樹脂封止を
行って透明モールド樹脂6を形成し、続いてエポキシ系
不透明樹脂により2次モールド樹脂封止を行って遮光性
モールド樹脂7を形成する。最後に、リードフレーム3
のリード端子(3a〜3f)間を接続するタイバー3g
を切断し、リード成形を行うことにより、図1の示され
る本実施例の受光装置は作製される。
【0016】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された範囲内において各種の変更が可
能なものである。例えば、受光素子として通常のpin
フォトダイオードばかりでなくAPDを用いることがで
きる。また、プリアンプICの他に波形成形用ICをモ
ジュール内に搭載することができ、また搭載受光素子が
APDである場合には、AGC回路などを搭載すること
ができる。この場合、リード端子を多ピン化することに
よって対応することができる。さらに、透明樹脂による
封止は、ポッティング樹脂による封止により済ませモー
ルド樹脂封止は遮光性樹脂のみにより行うようにするこ
とができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による受光
装置は、受光素子を光ファイバの光軸に対して傾けて配
置し、透明樹脂により両者を固定した上でモールド樹脂
封止を行ったものであるので、簡単な構成により、反射
光の戻りによりシステムが不安定となったりノイズが増
大したりすることを抑えることができるとともに、受光
素子の位置決めを精度よく行うことができ高い光結合効
率を実現することができる。また、光ファイバとして先
球化光ファイバを用いることにより、簡易な構成によ
り、反射光のファイバへの戻りを抑制しつつ受光面への
集光を実現することができ、高い光結合効率を実現する
ことが可能になる。さらに、受光素子の信号処理回路を
モジュール内へ搭載するようにすることにより、ノイズ
の低減と高集積化を達成することが可能になる。したが
って、本発明によれば、高光結合効率で低ノイズの受光
装置を安価に提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の透視斜視図。
【図2】本発明の第1の実施例の製造方法を説明するた
めの横断面図。
【図3】第1の従来例の断面図。
【図4】第2の従来例の断面図。
【図5】第3の従来例の断面図。
【符号の説明】
1 受光素子ペレット 2 透明ポッティング樹脂 3 リードフレーム 3a Vcc端子 3b GND端子 3c PDバイアス電圧供給用端子 3d PDアノード用端子 3e PDアノード用端子 3f 信号出力用端子 3g タイバー 4 プリアンプIC 5 ボンディングワイヤ 6 透明モールド樹脂 7 遮光性モールド樹脂 8 ファイバ被覆 9 先球化光ファイバ 11 受光素子ペレット 12 CANシールパッケージ 13 レンズ 14 ホルダー 15 ファイバ固定用リング 16 斜めカット光ファイバ 17 保護チューブ 21 受光素子ペレット 22 透明樹脂 23 遮光性樹脂 24 ボンディングワイヤ 25 リードフレーム 26 光コネクタ 27 光ファイバ 31 受光素子ペレット 32 マウント用リード 33 ボンディング用リード 34 ボンディングワイヤ 35 モールド型 36 光ファイバ 37 透明樹脂

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバと、該光ファイバと光学的に
    結合され、かつ、該光ファイバのなす光学軸に対し受光
    面が傾けて配置された受光素子と、該受光素子と前記光
    ファイバとの少なくとも光学結合部を封止する透明樹脂
    と、該透明樹脂の外周部を被覆する遮光性モールド樹脂
    と、を有することを特徴とする受光装置。
  2. 【請求項2】 前記光ファイバは、リードフレームのリ
    ード端子上に延在しており、前記受光素子は、リードフ
    レームの切り起こされた素子搭載部にマウントされてい
    ることを特徴とする請求項1記載の受光装置。
  3. 【請求項3】 前記透明樹脂が、前記受光素子と前記光
    ファイバの先端部を封止するポッティング樹脂と、該ポ
    ッティング樹脂の外周部を被覆する透明モールド樹脂に
    より形成されていることを特徴とする請求項1記載の受
    光装置。
  4. 【請求項4】 前記光ファイバが、先球化光ファイバで
    あることを特徴とする請求項1記載の受光装置。
  5. 【請求項5】 リードフレームのリード端子上には、受
    光素子の駆動回路および/または信号処理回路が搭載さ
    れ、これらがモールド樹脂により封止されていることを
    特徴とする請求項1記載の受光装置。
JP8236123A 1996-09-06 1996-09-06 受光装置 Pending JPH1084122A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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