JPS5916389A - Bidirectional optical module and device thereof - Google Patents

Bidirectional optical module and device thereof

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JPS5916389A
JPS5916389A JP57124424A JP12442482A JPS5916389A JP S5916389 A JPS5916389 A JP S5916389A JP 57124424 A JP57124424 A JP 57124424A JP 12442482 A JP12442482 A JP 12442482A JP S5916389 A JPS5916389 A JP S5916389A
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receiving
optical module
optical
transmitting
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初男 武沢
Kenichi Tsuchinuma
土沼 健一
Shuhei Katagiri
片桐 修平
Nariyuki Sakura
成之 佐倉
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto

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Abstract

PURPOSE:To obtain the small-sized bidirectional optical module of high reliability by a method wherein a receiving module and a transmitting module are airtightly sealed using an inorganic material in such a manner that they are optically separated on a multilayer wiring substrate. CONSTITUTION:A receiving module and a transmitting module are optically separated on wiring substrates 17, 18 and 19 using a ceramic green sheet 20 for spacer, a weld ring 21 such as cobalt and a shell 22. At the same time, a transmitting module chamber 161 and a receiving module chamber 162, wherein said receiving and transmitting modules can be airtightly sealed, are provided. A transmitting module 30A is constituted by mounting a light-emitting element 24, a driver IC 25, a by-pass capacitor 26, and a resistor 251, and a receiving optical module 30B is constituted by mounting a light-receiving element 27, a receiver IC 28 and a by-pass capacitor 29. The above is optically coupled with an optical fiber through the intermediary of a window part 23 consisting of glass. As no organic substance is used in an enclosure, the high and low temperature resisting property and the damproof property of the titled optical module can be markedly improved.

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野〕 本発明は双方向光モジュール及びその装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a bidirectional optical module and its device.

[発明の技術的背景とその問題点〕 光伝送方式としては一方向伝送方式と双方向伝送方式と
があり、このうち一方向伝送方式は光ファイバの一端に
電気信号をトライバ回路により増幅しだのちLED (
発光ダイオード)やLI)(レーザダイオード)により
光信号に変換する送信モジュールをおき、この光信号を
光ファイバを介して伝送し、光ファイバの他端に光信号
を電気信号に変換するFD(フォトダイオード)やA)
’D (アバランシェフォトダイオード)とこの電気信
号を増幅再生するレシーバ回路からなる受信モジュール
をおく方式である。
[Technical background of the invention and its problems] Optical transmission systems include unidirectional transmission systems and bidirectional transmission systems. Among these, unidirectional transmission systems amplify electrical signals at one end of an optical fiber using a tribar circuit. Later LED (
A transmitting module that converts the optical signal into an optical signal using a light emitting diode (light emitting diode) or LI) (laser diode) is installed, and this optical signal is transmitted via an optical fiber. At the other end of the optical fiber, there is an FD (photo FD) that converts the optical signal into an electrical signal. diode) and A)
This method includes a receiving module consisting of an 'D (avalanche photodiode) and a receiver circuit that amplifies and reproduces this electrical signal.

しかしこの場合、送信モジュールや受信モジュール内の
ドライバ回路やレシーバ回路をディスクリート素子で構
成しているため形状的に大きくなり、組立工数が多くな
ると共に金属の外囲器、リセプタクルを使用するため、
コスト高になる問題点がある。
However, in this case, since the driver circuit and receiver circuit in the transmitting module and receiving module are composed of discrete elements, they are larger in size, require more assembly man-hours, and require a metal envelope and receptacle.
There is a problem of high cost.

寸だ双方向伝送方式は一方向伝送方式を光ファイバも含
めて2組使用し、光ファイバの両端部でそれぞれ送信及
び受信を行ない得るようにしだものであるが、この場合
も送信モジュールや受信モジュー)D内のドライバ回路
やレシーバ回路をディスクリート素子で構成しているた
め形状的に大きくなり、組立工数が多くなると共に金属
の外囲器リセプタクルを使用するためコスト高になる問
題点がある。
The two-way transmission system uses two sets of unidirectional transmission systems, including optical fibers, so that transmission and reception can be performed at both ends of the optical fiber, but in this case as well, the transmission module and reception Since the driver circuit and receiver circuit in the module (module) D are composed of discrete elements, they are large in size, require a large number of assembly steps, and use a metal envelope receptacle, resulting in high costs.

これら問題点を補い、かつ低価格化を実現する構造とし
てドライバ回路やレシーバ回路を発光素子や受光素子と
一体化、または別途にIC化し、リードフレーム上に固
定し、先ず透明プラスチックでモールドを行ない、更に
この透明プラスチックモールドされた送信側モジュール
や受信側モジュールの発光素子や受光素子に対設する部
分に光コネクタとの嵌合部を備えだ光不透過性プラスチ
ックモールド体に装着する構造が知られている。
In order to overcome these problems and realize a low cost structure, the driver circuit and receiver circuit are integrated with the light emitting element and light receiving element, or are made into separate ICs, fixed on a lead frame, and first molded with transparent plastic. Furthermore, a structure is known in which the transmitter module and the receiver module, which are molded with transparent plastic, have a fitting part with an optical connector on the part facing the light-emitting element and the light-receiving element, and are attached to a light-opaque plastic molded body. It is being

次に双方向光モジユール装置にこの構造を使用した一例
を第1図乃至第3図により説明する。
Next, an example of using this structure in a bidirectional optical module device will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.

即ち双方向光モジユール装置(1)は送信側コネクタ(
2)及び受信側コネクタ(3)が四部に穿設された光不
透過性プラスチックモールド体(4)内に破線で示す送
信光モジュール(5)と受信光モジュール(6)が設け
られており、これらモジュール(5) t61からはリ
ード線(71(8)が別途に設けられ、このうち、たと
えば受信光モジュール(6)は第3図に示すようにリー
ド線(8)のうち、リード線(8I)にはP l)やA
PDからなる受光素子(9)、リード線(8,)にはレ
シーバ回路ICθ旬がそれぞれ載置固定され、所定の配
線が行なわれたのち、透明プラスチックモールドされる
。送信光モジュール(5)の構造は発光素子とドライバ
回路ICを使用する以外同様な構造である。
That is, the bidirectional optical module device (1) has a transmitting side connector (
A transmitting optical module (5) and a receiving optical module (6) shown by broken lines are provided in a light-opaque plastic molded body (4) in which a receiving connector (3) and a receiving connector (3) are bored in four parts, Lead wires (71 (8)) are separately provided from these modules (5) t61, and among these, for example, the receiving optical module (6) is connected to the lead wire (71 (8)) of the lead wires (8) as shown in FIG. 8I) includes P l) and A
A receiver circuit ICθ is mounted and fixed on the light receiving element (9) consisting of a PD and the lead wires (8,), and after predetermined wiring is performed, a transparent plastic mold is formed. The structure of the transmitting optical module (5) is similar except that a light emitting element and a driver circuit IC are used.

然るにこのような構造の双方向光モジユール装置には次
のような問題点がある。
However, the bidirectional optical module device having such a structure has the following problems.

第1に送信光モジュール(5)及び受信光モジュール(
6)が共に透明プラスチックモールドされているため信
頼性特に耐湿性が悪く、例えばプレツシャクツカテス)
 (121℃2atm )では数時間で故障してしまう
First, the transmitting optical module (5) and the receiving optical module (
6) are both molded with transparent plastic, so reliability and especially moisture resistance are poor.
(121℃2atm), it will fail in a few hours.

第2に光ファイバと発光、受光素子は効率よく光結合す
るために光軸が精密に一致している必要があるが、発光
、受光素子はリード線上にマウントされているためリー
ド線のそりや微少な変形により光軸ずれを起し易い。
Second, the optical axes of the optical fiber and the light emitting and light receiving elements must be precisely aligned in order to achieve efficient optical coupling, but since the light emitting and light receiving elements are mounted on the lead wires, warping of the lead wires may occur. Optical axis misalignment is likely to occur due to minute deformation.

第3に電源(Vcc)と接地間へ二必夢なバイパスコン
デンサや発光素子の順方向電流を決める抵抗を内蔵させ
ることが困難である。
Thirdly, it is difficult to incorporate a bypass capacitor between the power supply (Vcc) and ground, and a resistor that determines the forward current of the light emitting element.

第4に双方向モジュール装置といっても送信光モジュー
ルと受信光モジュールをひとつのりセプタクルに入れた
だけであるので大きさはそんなに小形化できず、組立て
工数、端子等も多いしまだ送、受信側々の光モジュール
を一つのりセブタクルに入れ、これに一体物で出来だ2
芯光コネクタと光結合させる場合、送受信用の光モジュ
ールそれぞれの寸法公差およびクリアランスが光軸ずれ
を引きおこし光結合効果が悪くなる。
Fourth, even though it is called a bidirectional module device, since it is just a transmitting optical module and a receiving optical module housed in a single glue receptacle, the size cannot be reduced that much, and there are many assembly steps, terminals, etc., and it is still difficult to transmit and receive signals. Put the optical modules on the sides into one glue septacle, and it will be made into one piece.2
When optically coupling with a core optical connector, the dimensional tolerances and clearances of the transmitting and receiving optical modules cause optical axis misalignment, which deteriorates the optical coupling effect.

第5に光モジュールが数IQMb/sと高速になってく
ると配線間特に送光素子からし/−パICへの入力とレ
ジバーICから出力の容量により発振してしまうため配
線の周囲を接地電位の導体で捌う必要があるが、リード
線のみでは不可能である。
Fifth, as optical modules become faster at several IQMb/s, grounding occurs between wiring lines, especially from the light transmitting element, as oscillation occurs due to the capacitance of the input to the PA IC and the output from the receiver IC. It is necessary to handle this with a potential conductor, but this is not possible with just a lead wire.

し発明の目的〕 本発明は前記従来の諸問題点に鑑みなされたものであり
、小形、高傷頼性、低価額であり、寸だ高速の光通信も
可能である双方向ブr、モジュール及びその装置を提供
することを目的とにいる。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a bidirectional brake module that is small, highly reliable, low cost, and capable of extremely high-speed optical communication. and its purpose is to provide the same.

し発明の概要〕 本発明は、それぞれ所定の配線を崩するセラミック板か
らなる多層配線基板と、この多層配線基板上に設けられ
互に光学的に分離「されると共に、−気密封止し得る受
信モジュール室及び送信モジュール室と、この受信モジ
ュール室に少なくともマウントされた受光素子及び送信
モジュール室に少なくともマウントされた発光素子と受
光素子及び発光素子に対向する而を少なくとも透明部拐
とした上ぶたを具備し、また送信モジュール室に少くと
もドライバ回路、受信モジュール室に少くともレシーバ
回路が組込まれ電気的には相互配線され、またこの相互
配線の電圧供給端子とアース端子を共通にすることによ
り小形にし、双方向モジュール装置としては、上述の構
造を有する双方向光モジュールの外側にプラスチックモ
ールドによるが、嵌合部を備えだことを特徴としている
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a multilayer wiring board made of ceramic plates that break predetermined wiring, and a multilayer wiring board that is provided on the multilayer wiring board and is optically separated from each other and that can be hermetically sealed. A receiving module chamber, a transmitting module chamber, at least a light receiving element mounted in the receiving module chamber, at least a light emitting element mounted in the transmitting module chamber, and an upper lid having at least a transparent part facing the light receiving element and the light emitting element. In addition, at least a driver circuit is installed in the transmitting module room, and at least a receiver circuit is installed in the receiving module room, and they are electrically interconnected, and the voltage supply terminal and ground terminal of these interconnections are made common. The bidirectional module device is made small in size and is characterized by having a fitting portion on the outside of the bidirectional optical module having the above-described structure, which is formed by a plastic mold.

U発明の実施例〕 次に双方向光モジュ−ルの実施例を第4図乃至第8図、
双方向光モジユール装置の実施例を第9図により説明す
る。
Embodiments of the invention] Next, embodiments of the bidirectional optical module are shown in FIGS. 4 to 8,
An embodiment of the bidirectional optical module device will be described with reference to FIG.

最初に双方向光モジュールの第1の実施例を第4図によ
り説明する。
First, a first embodiment of the bidirectional optical module will be described with reference to FIG.

即ち、それぞれ所定の配線を流したセラミックグリーン
シートからなる配線基板aカ(181(11及びドーナ
ツ状のセラミックグリーンシートからなるスペーサQI
ll)を重ね。所定の熱処理を行なった多層配線基板上
にスペーサ用のドーナノッ状の七ラミッククリーンシー
ト(榊及びコバールなどのウェルドリング(21)及び
シェル(2りにより光学的に分離されると共に、それぞ
れ気密封止し得る送信モジュール室(161)と受信モ
ジュール室(16t)を設ける。この様な構造にするこ
とにより双方向光モジュールでは送・受信光モジュール
の各々に供給する電源端子(Vcc)と接地端子(GN
D)とを共通にするだめ、また光伝送モジュールでは数
10Mb/s  という高速信号かつ数100nAとい
う微弱信号電流を4屑うので3層程度の多層配線が要求
されることから基板は多層配線基板が最適であるからで
ある。
That is, a wiring board a (181 (11) and a spacer QI made of a donut-shaped ceramic green sheet) are each made of a ceramic green sheet on which a predetermined wiring is passed.
ll). On a multilayer wiring board that has been subjected to a predetermined heat treatment, a seven-lamic clean sheet in the shape of a doughnut for a spacer (weld ring (21) of Sakaki or Kovar) and a shell (2) are optically separated and hermetically sealed. A transmitting module room (161) and a receiving module room (16t) are provided.With this structure, in a bidirectional optical module, a power terminal (Vcc) and a ground terminal ( GN
D) and because the optical transmission module handles high-speed signals of several tens of Mb/s and weak signal currents of several hundred nA, multilayer wiring of about three layers is required, so the board is a multilayer wiring board. This is because it is optimal.

この送信モジュール室(161)には発光素子@、ドラ
イバIC(25)、バイパスコンデンサ(2G) 、発
光素子(24)に流す電流を制御する抵抗(251)が
装着されて送信光モジュール(30A)を構成し、受信
モジュール室(i6z)には受光素子(27)、レシー
バIC(ハ)、バイパスコンデンサQ特が装着され受信
光モジュール(30B)を構成されている。ここで、ウ
ェルドリング(2I)とスペーサ(イ)とは、ろう付け
されておりシェル(2りはウェルドリング(21)にシ
ーム溶接され、シェル@にはガラスなどからなる窓部(
ハ)が設けてありこの窓部clを介して光ファイバと光
結合を可能(ニしている。
This transmitting module chamber (161) is equipped with a light emitting element @, a driver IC (25), a bypass capacitor (2G), and a resistor (251) that controls the current flowing through the light emitting element (24), resulting in a transmitting optical module (30A). The receiving module chamber (i6z) is equipped with a light receiving element (27), a receiver IC (c), and a bypass capacitor Q to form a receiving optical module (30B). Here, the weld ring (2I) and the spacer (A) are brazed and the shell (2 is seam welded to the weld ring (21), and the shell @ has a window made of glass etc.
c) is provided, and optical coupling with an optical fiber is possible through this window cl.

このような構造にすることにより外囲器に有機物が用い
られてなくセラミック、金属、ガラスの気密シールにな
っているため、制高低温性、耐湿性は従来の第1図乃至
第3図に示すものよりも格段に向上されておりブレノシ
ャクノヵテス日Oo。
With this structure, organic materials are not used in the envelope and the envelope is made of ceramic, metal, and glass for airtight sealing, so its high and low temperature resistance and moisture resistance are comparable to conventional figures 1 to 3. It is much improved than the one shown in Brenoshachnocates Day Oo.

時間経過後も何の異常も起らなかった。この双方向光モ
ジュールは第9図に示すような受信側コネクタ(52)
及び送信側コネクタ(53)が四部に開設された光不透
過性プラスチックモールド体(54)内に破線で示すよ
うな位置挿入固定されるが、接着や2重モールドにより
リセプタクルを形成し、双方向光モジユール装置を形成
し、2芯光コネクタと嵌合されるようになっている。
No abnormalities occurred even after the passage of time. This bidirectional optical module has a receiving connector (52) as shown in Figure 9.
The transmission side connector (53) is inserted and fixed in the position shown by the broken line in the light-opaque plastic molded body (54) which has four parts. It forms an optical module device and is fitted with a two-core optical connector.

この場合、発光、受光素子がマウントされている基板面
と、光コネクタの嵌合方向はr6角であり、通常光コネ
クタは横方向から着脱されるため双方向光モジュールに
リードフレームGDと基板面が平行なフラットパッケー
ジを使用すれば良い。
In this case, the board surface on which the light emitting and light receiving elements are mounted and the mating direction of the optical connector are r6 angles, and since the optical connector is normally attached and detached from the side, the lead frame GD and the board surface are connected to the bidirectional optical module. It is best to use a flat package with parallel lines.

一般に気密封止する技術としてはキャン構造のものが多
いが、多層配線、送、受信光モジ−ニル間の光絶縁、プ
ラントパッケージの点を考慮すると、このキャン構造は
双方向光モジュールには適していないが、本実施例によ
れば極めて小形かつ高信頼性の双方向光モジュールが得
られる。また送。
Generally, the can structure is used as a hermetic sealing technology, but this can structure is suitable for bidirectional optical modules when considering multilayer wiring, optical insulation between transmitting and receiving optical modules, and plant packaging. However, according to this embodiment, an extremely small and highly reliable bidirectional optical module can be obtained. Send it again.

受信光モジュールが一枚の基板上に精度よくマウントさ
れているため光ファイバとの光軸ずれが小さい。更に電
源端子、接地端子を共通にし、バイパスコンデンサを内
蔵させることにより従来8本のリード線が必要であった
ものが第9Mを見てもわかるように4本で捷に合うため
実装士またシステムの回路設計上非常に有利である。
Since the receiving optical module is mounted on a single board with high precision, the optical axis misalignment with the optical fiber is small. Furthermore, by making the power supply terminal and ground terminal common, and incorporating a bypass capacitor, the conventional method that required eight lead wires can be replaced with just four, as seen in No. 9M, making it easier for mounting engineers and systems. This is very advantageous in terms of circuit design.

次に第5図により本発明の双方向光モジュールの第2の
実施例を説明する。図中第4図と同一符号は同一部分を
示し、特に説明しない。
Next, a second embodiment of the bidirectional optical module of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 4 indicate the same parts and will not be particularly described.

即ち、本実施例はスペーサを除いたものであり配線基板
(11上に直接ウェルドリングQυをろう伺けし、シェ
ル(2々を溶接した例である。
That is, this embodiment excludes the spacer, and is an example in which the weld ring Qυ is directly placed on the wiring board (11), and the shell (the two are welded together).

次に@6図により本発明の双方向光モジュールの第3の
実施例を説明する。図中第1の実施例と同一符号は同一
部分を示し、特に説明しない。
Next, a third embodiment of the bidirectional optical module of the present invention will be described with reference to Figure @6. In the figure, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same parts, and no particular explanation will be given.

即ち本実施例においてはウェルドリングも除キ配線基板
翰上のメタライズ層にシェル(24をろう付けした例で
ある。
That is, in this embodiment, the weld ring is also an example in which a shell (24) is brazed to the metallized layer on the wiring board.

次に本発明の双方向光モジュールの第4のツ施同−符号
は同−qB分を示し特に説明しない。
Next, the fourth reference numeral of the bidirectional optical module of the present invention indicates the -qB component and will not be specifically explained.

即ち本実施例では一枚のシェル(3zに2つの悪部(3
31) (33Jを設kj、ウェルドリング(41)に
溶接した例であり1これはウェルドリング(4I)なし
に配線基板(1!1上のメタライズ層に直接ろう付けし
てもよい。
That is, in this embodiment, one shell (3z) has two bad parts (3z).
31) (33J is installed and welded to the weld ring (41).1 This may be brazed directly to the metallized layer on the wiring board (1!1) without the weld ring (4I).

次に第8図により本発明の双方向光モジュールの第5の
実施例を第8図により説明する。図中第1の実施例と同
一符号は同一部分を示し特に説明しない。
Next, a fifth embodiment of the bidirectional optical module of the present invention will be explained with reference to FIG. 8. In the drawings, the same reference numerals as in the first embodiment indicate the same parts and will not be particularly described.

v(jち、本実施例ではスペーサ用セラミック(40)
に直接ガラスからなる窓部(43+) (43y)をフ
リットシールまだはろう付けした例であり、窓部(43
1)(432)は一枚にしてもよい。
v (j, in this example, spacer ceramic (40)
This is an example in which the window part (43+) (43y) made of glass is directly brazed with a frit seal.
1) (432) may be one piece.

前述した第2乃至第5の実施例ではリード線は図示しぐ
いないが、嬉Iの実施例と同様である。
Although the lead wires in the second to fifth embodiments described above are not shown in the drawings, they are the same as in the embodiment of Raku I.

[発明の効果〕 上述のように本発明の双方向光モジュール及びその装置
によれば受信モジュールと送信モジュールとを多層配線
基板上に光学的に分離させるように無機部材を使用して
気密封止され、更に相互配線され特に電源と接地とが共
通になっているので、第1に気密性が優れている、第2
に発光、受光素子相互間の位置ぎめが正確である、小形
がつり一ド線が少ないので配線し易い、多層配線基板を
使用するのでこの多層配線により数10Mb/sの高速
光信号の受・送信ができる効果があり、その工業的価値
は極めて大である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the bidirectional optical module and its device of the present invention, the receiving module and the transmitting module are hermetically sealed using an inorganic member so as to be optically separated on the multilayer wiring board. They are interconnected and have a common power source and ground, so firstly, they have excellent airtightness, and secondly, they have excellent airtightness.
It emits light and the positioning between the light receiving elements is accurate.It is small and has few wires, making it easy to wire.Using a multilayer wiring board, it is possible to receive and receive high speed optical signals of several tens of Mb/s. It has the effect of enabling transmission, and its industrial value is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第3図は従来の双方向光モジユール装置の一
例を示す図であり、第1図は平面図、第2図は第1図を
A−A線に沿って切断してyだ断面図、第3図は送信光
モジュールの説明図、第4図は本発明の双方向光モジュ
ールのMlの実施例を示す断面図、第5図は本発明の双
方向光モジュールの第2の実施例を示す断面図、第6図
は本発明の光モジュールの第3の実施例を示す断面図、
第7図は本発明の光モジュールの第4の実施例を示す断
面図、第8図は本発明の光モジュールの第5の実施例を
示ず断面図、1iIT、 9図は第4図乃至第8図の光
モジュールを装着する光モジユール装置の一例を示す平
面図である。 5.3OA、−一・・−・・・・・・・−送信光モジュ
ールb、3on 、、、  −・・−受信光モジュール
9.27   ・・・−・受光素子 17 、18 、19・川・配線基板 20.40−−・・ スペーサ 21.41 −・・・・・−ウェルドリング22.32
−−7エル 23+33++32t、43++432・窓部24 −
 ・、・−・・・発光素子 代理人 弁理士 井 土 −男 第9図 手続補正書(自発) 58、4.27 昭和  年 月  日 特許庁長官 若杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第124424号 2、 発明の名称 双方向光モジュール及びその装置 3 補正をする者 4、代理人       □・ 〒144 東京都太田区蒲田4丁目41番l1号 第−津野田ピル 井上特許事務所内 5、補正の対象 明細書全文 6、補正の内容 別紙の通り 以上 訂  正  明  細  書 ■、 発明の名称 一双方向光モジュール及びその装置 2、特許請求の範囲 +1+  それぞれ所定の配線を有するセラミック板か
らなる多層配線基板と、これら多層配線基板上に設けら
れ、互に光学的に分離されると共に気密封止し得る受信
モジュール室及び送信モジュール室と、前記受信モジュ
ール室に少なくともマウントされた受光素子、及び前記
送信モジュール室に少なくともマウントされた発光素子
と、前記受光素子及び発光素子に対向する面を少なくと
も透明部材とした上ぶたとを具備することを特徴とする
双方向光モジュール。 (3)送信モジュール室に少なくともドライバ回路が組
込まれ、受信モジュール室に少なくともレシーバ回路が
組込まれ、電気的には相互配線されていること全特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の双方向光モジュール。 (4)相互配線の軍、圧供給端子とアース端子を共通に
したことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の双方
向光モジュール。 (5)それぞれ所定の配線を有するセラミック板からな
る多層配線基板と、前記多層配線基板上に設けられ、互
に光学的に分離されると共にそれぞれ気密封止し得る受
信モジュール室及び送信モジュール室と、前記受信モジ
ュール室に少なくともマウントされた受光素子、及び前
記送信モジュール室に少なくともマウントされた発光素
子と、前記受光素子及び発光素子に対向する面を少なく
とも透明部材とした上ぶたとを具備する双方向光モジュ
ールの外側にプラスチックモールドによるか、またはり
セプタクルへの接着により光コネクタとの嵌合部を備え
たことを特徴とする双方向光モジユール装置。 3、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 本発明は双方向光モジュール及びその装置に関するもの
である。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 光伝送方式としては一方向伝送方式と双方向伝送方式と
があり、このうち一方向伝送方式は光ファイバの一端に
電気信号をドライバ回路により増幅したのちLED (
発光ダイオード)やLD (レーザダイオード)により
光信号に変換する送信モジュールをおき、この光信号を
光ファイバを介して伝送し、光ファイバの他端に光信号
を電気信号に変換するPD (フォトダイオード)やA
PD(アバランシェフォトダイオード)とこの電気信号
を増幅再生するレシーバ回路からなる受信モジュニルを
おく方式である。 しかし、局から局へ信号伝送を行なう際、一方の局から
他方の局へ一方的に信号伝達を行なう場合のみならず、
相互に信号伝達をする必要がある場合が多い。この相互
に信号伝達をする場合は2組の光送信モジュール及び2
本の光ファイバを独立に配線、布設、コネクタ装着する
必要がある。 とれに対し双方向伝送方式は一方向伝送方式金光ファイ
バも含めて2組使用し7、光ファイバの両端部でそれぞ
れ送信及び受信を行ない得るようにしたものであり両局
間の光信号伝送に適し7ているいずれの場合も送信モジ
ュールや受信モジュール内のドライバ回路やレシーバ回
路を例えばディスクIJ −ト素子で摺度している場合
、形状的に大きくなる。さらにいずれの場合も組立工数
が多くなると共に金属の外囲器リセプタクルを使用する
ためコスト置になる問題点がある。 これらの問題点全補い、かつ低価格化を実現する構造と
してドライバ回路やレシーバ回路全発光素子や受光素子
と一体化、または別途にIC化しリードフレーム上に固
定し、先ず透明プラスチックでモールドを行永い、更に
仁の透明プラスチックモールドされた送信側モジュール
や受信側モジュールの発光素子や受光素子に対設する部
分に光コネクタとの嵌合部金偏えた光不透過性プラスチ
ックモールド体に装着する構造が知られている。 次に双方向光モジユール装置にこの構造を使用した一例
を第1図乃至第3図により説明する。 即ち双方向光モジユール装置o)ii−s送信側の凹部
(2)及び受信側の凹部(3)が穿設された光不透過性
プラスチックモールド体(4)内に、第1図において破
線で示す送信光モジュール(5)と受信光モジュール(
6)が設けられている。これらモジュールF5) (6
)からはリード線(71+81が別途に設けられている
。このうち、たとえば受信光モジュール(6)は第3図
に示すようにリード線18)のうち、リード線(81)
にはPD+APDからなる受光素子(9)、リード#(
L)にはレシーバ回路IC(+1がそれぞれ載置固定さ
れ、所定の配線が行なわれたのち、透明プラスチック、
  モールドされる。送信光モジュール(5)の構造は
発光素子とドライバ回路ICf使用する以外同様な構造
である。 然るにこのような構造の双方向光モジユール装置には次
のような問題点がある。 第1に送信光モジュール(5)及1fF喪信光モジュー
ル(6)が共に透明プラスチックモールドされているた
め信頼性特に耐湿性が悪く、例えばプレッシャてしまう
。 第2に光ファイバと発光、受光素子は効率よく光結合す
るために光軸が精密に一致している必要があるが、発光
、受光素子はリード線上にマウンFされているためリー
ド線のそりや微少な変形により光軸ずれを起し易い。 第3に双方向モジュール装置といっても送信光モジュー
ルと受信光モジュールケひとつのりセプタクルに入れた
だけであるので太きさはそんなに小形化できず、組立て
工数、端子数も多いしまた送、受信料りの光モジュール
を一つのりセプタクルに入れ、これに一体物で出来た2
芯光コネクタと光結合させる場合、送受信用の光モジュ
ールそれぞれの寸法公差およびクリアランスが光軸ずれ
全引きおこし光結合効果が悪くなる。 第4に光モジュールが数lQMb/sと高速になってく
ると配線間の浮遊容量の影響が大きくなり、う必要があ
るが、リード線のみでは不可能である。 第5にリード線のみでは同一平面上での配線しかできな
く、また変形しやすいためバイパスコンデンサを組込む
ことができないため電源電圧の微少変動がレシーバIC
に影響し誤動作する恐れカニあった。 〔発明の目的〕 本発明は前記従来の諸問題点に鑑みなされたものであり
、小形、高信頼性、低価額であり、また高速の光通信も
可能である双方向光モジュール及びその装置を提供する
ことを目的としている。 〔発明の概要〕 本発明は、それぞれ所定の配線全有するセラミック板か
らなる多層配線基板と、この多層配線基板上に設けられ
互に光学的に分離されると共に、気密封止し得る受信モ
ジュール室及び送信モジュール室と、この受信モジュー
ル室に少なくともマウントされた受光素子及び送信モジ
ュール室に少なくともマウントされた発光素子と受光素
子及び発光素子に対向する面を少なくとも透明部材とし
た上ぶたを具備し、また送信モジュール室に少くともド
ライバ回路、受信モジュール室に少くともレシーバ回路
が組込まれ電気的には相互配線され、−またこの相互配
線の電圧供給端子とアース端子を共通にすることにより
小形にし、双方向モジュール装置ρとしては、上述の横
端ヲ有する双方向光モジュールの外側にプラスチックモ
ールドによるか、またはり七ブタクルへの接着より光コ
ネクタとの嵌合部を備えたこと全特徴としている。 〔発明の実施例〕 次に双方向光モジュールの実施例金相4図乃至第8図、
双方向光モジユール装置の実施例を第9図により説明す
る。 最初に双方向光モジュールの第1の実施例を第4図によ
り説明する。 即ち、それぞれ所定の配線を施したセラミックグリーン
シートからなる配線基板f+7) C1011及びドー
ナツ状のセラミックグリーンシートからなるスペーサ(
′)Aを重ね、所定の熱処理を行なった多層配線基板上
にスペーサ用のドーナツツ状のセラミックグリーンシー
ト(澹及びコバールなどのウェルドリング(21)及び
シェル(2りにより光学的に分離されると共に、それぞ
れ気密封1ト、シ得る送信モジュール室(16s)と受
信モジュール室(162) ’C設ける。この様な構造
にすることにより双方向光モジュールでは送・受信光モ
ジュールの各々に供給する電源端子(Vcc)と接地端
子(GND)とを共通にするため、また光伝送モジュー
ルでは数10Mb7’sという高速信号かつ数100n
Aという微弱信号電流を扱うので3層程度の多層配線が
要求さハることから基板は多層配線基板が最適であるか
らである。 本案の多層配線基板に2室を設けた構造にすれば容易に
、送信モジュール室(+61)には発光素子CI!4)
、  ドライバIC’25)ばかりでなく、バイパスコ
ンデンサ(イ)、発光素子(24Jに流す電流を制御す
る抵抗(25+)が装着されて送信光モジュール(3O
A) <構成し得るし、受信モジュール室(16りには
受光素子(27)、レシーバICt2[9ばかりでなり
、バイパスコンデンサ(2埠が装着され受信光モジュー
ル(30B) e構成され得る。すなわち、ここでウェ
ルドリングQυとスペーサ(イ)とは、ろう付けされて
おりシェル(23はウェルドリング(2I)にシーム溶
接され、シェル(2りにはガラスなどからなる窓部(2
階が設けてありこの窓部(21ヲ介して光ファイバと光
結合を可能にしている。送信モジュール室(16、)及
び受信モジュール室(16りが充分な空間を取ることが
できるので、電源(Vcc)と接地間に必要なノ;イノ
くスコンデンツ(イ)や発光素子Q4に流す電流を制御
する抵抗(251)を容易に装置できる。 このような構造にすることにより外囲器に有機物が用い
られてなくセラミック、金属、ガラスの気密シールにな
っているため、耐高低温性、耐湿性は従来の第1図乃至
第3図に示すものよりも格段に向上されておりプレツシ
ャクツカテス)1000時間経過後も何の蘂常も起らな
かった。この双方向光モジュールは第9図に示すように
2芯光コネクタとかん合した際、光ファイノくと光結合
する穴部が穿設されたたとえば光不透過性プラスチック
モールド体からなるリセクタクル(54)内に破線で示
すような位置挿入固定されて、双方向光モジユール装置
を形成する。 この場合、発光、受光素子がマウントされている基板面
と、光コネクタの嵌合方向は直角であり、通常光コネク
タは横方向から着脱されるため双方向光モジュールにリ
ードフレーム(31)と基板面が平行なフラン1パツケ
ージを使用すれば良い。 一般に気密封止する技術としてはノクルヘッダにメタル
シールを溶接(7たA゛ヤン構造ものが多い。しかしこ
のキ鼻ン構造のものは多層配線、送。 受信光モジュール間の光絶縁、フラン1パツケージの点
を考慮すると採用しがたい危険性がある。 しかし本実施例によれば極めて小形かつ高信頼性の双方
向光モジュールが得られる。1だ送、受信光モジュール
が一枚の基板上に精度よくマウントされているため光フ
ァイバとの光軸ずれが小さい。 更に例えば軍、源端子、接地端子を共通にさせた場合に
は、バイパスコンデンサを内蔵させることにより従来8
本のリード線が必要であったものが第9図を見てもわか
るように4本でまに合うため実装上貫たシステムの回路
設計上非常圧有利である。 次に第5図により本発明の双方向光モジュールの第2の
実施例を説明する。図中第4図と同一符号は同一部分を
示し、特に説明(2ない。 即ち、A、実施例はスペーサを除いたものであり配線基
板(田土に直接ウェルドリンクt、!I)’&ろう付け
し、シェル(2つを溶接した例である。 次に第6図により本発明の双方向光モジュールの第3の
実施例を説明する。図中第1の実施例と同一符号は同一
部分を示し、特に説明しない。 即ち本実施例においてはウェルドリングも除き配線基板
(11上のメタライズ層にシェル(23Vろう+1けし
た例である。 次に本発明の双方向光モジュールの第4の実施例を第7
図により説明する。図中第1の実施例と同一符号は同一
部分全示し特に説明しない。 即ち本実施例では一枚のシェル(32)に2つの窓部(
33+) (33t)を設け、ウェルドリング(41)
に溶接しまた例であり、これはウェルドリング(41)
なしに配線基板(11上のツタライズ層に直接ろう付け
してもよい。 次に第8図により本発明の双方向光モジュールの第5の
実施例を第8図により説明する。図中第1の実施例と同
一符号は同一部分を示し特に説明しない。 即ち、本実施例ではスペーサ用セラミック(40)に直
接ガラスから々る窓部(43+) (43z) kフリ
ットシールまたはろう付けした例であり、窓部!’43
tl(43Z )は一枚にしてもよい。 前述した第2乃至第5の実施例ではリード線は図示して
い々いが、第1の実施例と同様である。 〔発明の効果〕 上述のように本発明の双方向光モジュール及びその装置
によれば受信モジュールと送信モジュールとを多層配線
基板上に光学的に分離させるように無機部材を使用して
気密耐重されているので、第1に気密性が優れている。 第2に発光、受光素子相互間の位置ぎめが正確である。 第3に小形であり、第4に多層配線基板を使用するので
この多層配線により数10Mb / sの高速光信号の
受・送信ができる効果があり、その工業的価値は極めて
太である。 4、図面の簡単な説明 第1図乃至第3図は従来の双方向光モジユール装置の一
例を示す図であり、第1図は平面図、第2図は第1図奮
A、−A線に沿って切断(7て見た断面図、第3図は送
信光モジュールの説明図、第4図は本発明の双方向光モ
ジュールの第1の実施例を示す断面図、第5図は本発明
の双方向光モジュールの第2の実施例を示す断面図、第
6図は本発明の光モジュールの第3の実施例を示す断面
図、第7図は本発明の光モジュールの第4の実施例を示
す断面図、第8図は本発明の光モジュールの第5の実施
例金示す断面図、第9図は第4図乃至第8図の光モジュ
ールを装着する光モジユール装置の一例を示す平面図で
ある。 5 、3OA・・・送信光モジュール 6 、30B・・・受信光モジュール 9.27  ・・・受光素子 +7.18.19  ・・・配線基板 20.40・・・スペーサ  21.41・・・ウェル
ドリング22.32 ・・・シェル。 23.331,32t143+1432・・・窓部24
  ・・・発光素子 代理人 弁理士  井 上 −男
Figures 1 to 3 are diagrams showing an example of a conventional bidirectional optical module device. Figure 1 is a plan view, and Figure 2 is a cross-section of Figure 1 taken along line A-A. 3 is an explanatory diagram of the transmitting optical module, FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment of Ml of the bidirectional optical module of the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the second bidirectional optical module of the present invention. A sectional view showing an embodiment; FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the optical module of the present invention;
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the optical module of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view of the fifth embodiment of the optical module of the present invention, and FIG. FIG. 9 is a plan view showing an example of an optical module device to which the optical module of FIG. 8 is mounted. 5.3OA, -1......-Transmission optical module b, 3on,...--Reception optical module 9.27...--Light receiving element 17, 18, 19, River・Wiring board 20.40 --- Spacer 21.41 --- Weld ring 22.32
−-7 El 23+33++32t, 43++432・Window part 24 −
・・・・・Light-emitting device agent Patent attorney Izuchi Ido Figure 9 Procedural amendment (voluntary) 58, 4.27 1981 Director-General of the Japan Patent Office Kazuo Wakasugi 1, Indication of the case 1988 Patent Application No. 124424 2 Name of the invention Bidirectional optical module and its device 3 Amendment person 4 Agent □・ No. 4-41-11 Kamata, Ota-ku, Tokyo 144 - Tsunoda Pill Inoue Patent Office 5 , Full text of the specification to be amended 6, Contents of the amendment as shown in the appendix Amended specification ■ Title of the invention One-way optical module and its device 2 Claims +1+ Each is made of a ceramic plate having predetermined wiring. a multilayer wiring board; a receiving module chamber and a transmitting module chamber provided on the multilayer wiring board and capable of being optically separated from each other and hermetically sealed; a light receiving element mounted at least in the receiving module chamber; A bidirectional optical module comprising at least a light emitting element mounted in the transmitting module chamber, and an upper lid whose surface facing the light receiving element and the light emitting element is at least a transparent member. (3) The bidirectional structure according to claim 1, characterized in that at least a driver circuit is incorporated in the transmitting module chamber, and at least a receiver circuit is incorporated in the receiving module chamber, and that they are electrically interconnected. optical module. (4) The bidirectional optical module according to claim 3, characterized in that the mutual wiring, the pressure supply terminal, and the ground terminal are common. (5) A multilayer wiring board made of a ceramic plate each having a predetermined wiring, and a receiving module chamber and a transmitting module chamber provided on the multilayer wiring board, which are optically separated from each other and can be hermetically sealed. , a light-receiving element mounted at least in the receiving module chamber, a light-emitting element mounted at least in the transmitting module chamber, and an upper lid whose surface facing the light-receiving element and the light-emitting element is at least a transparent member. 1. A bidirectional optical module device, characterized in that a fitting part for an optical connector is provided on the outside of the optical module by plastic molding or by adhesion to a receptacle. 3. Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a bidirectional optical module and its device. [Technical background of the invention and its problems] Optical transmission systems include unidirectional transmission systems and bidirectional transmission systems. Among these, the unidirectional transmission system transmits an electrical signal to one end of an optical fiber after being amplified by a driver circuit. LED (
A transmitting module that converts the optical signal into an optical signal using a light emitting diode (light emitting diode) or LD (laser diode) is installed, and this optical signal is transmitted via an optical fiber.The other end of the optical fiber is a PD (photodiode) that converts the optical signal into an electrical signal. ) and A
This method uses a receiving module consisting of a PD (avalanche photodiode) and a receiver circuit that amplifies and reproduces this electrical signal. However, when transmitting signals from one station to another, it is not only necessary to transmit signals unilaterally from one station to another.
There is often a need to communicate signals with each other. When transmitting signals between each other, two sets of optical transmitting modules and two
Each optical fiber must be wired, installed, and connected to a connector separately. On the other hand, the bidirectional transmission system uses two sets of unidirectional transmission gold optical fibers, including gold optical fibers7, so that transmission and reception can be performed at both ends of the optical fiber, and it is used for optical signal transmission between the two stations. In any of the suitable cases, if the driver circuit or receiver circuit in the transmitting module or receiving module is slidable with a disk IJ-to-type element, for example, the size becomes large. Furthermore, in either case, there are problems in that the number of assembly steps increases and the cost increases because a metal envelope receptacle is used. In order to solve all of these problems and realize a low cost structure, the driver circuit and receiver circuit can be integrated with all the light emitting elements and light receiving elements, or they can be made into separate ICs, fixed on a lead frame, and first molded with transparent plastic. A structure that attaches to a light-opaque plastic molded body with a fitting part for an optical connector on the part opposite to the light-emitting element or light-receiving element of the transmitting side module or receiving side module, which is made of a longer and thicker transparent plastic mold. It has been known. Next, an example of using this structure in a bidirectional optical module device will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. That is, the bidirectional optical module device o)ii-s is placed in a light-opaque plastic molded body (4) in which a recess (2) on the transmitting side and a recess (3) on the receiving side are bored, as indicated by broken lines in FIG. The transmitting optical module (5) and receiving optical module (
6) is provided. These modules F5) (6
) are separately provided with lead wires (71+81).For example, in the receiving optical module (6), as shown in FIG.
There is a light receiving element (9) consisting of PD + APD, lead # (
The receiver circuit ICs (+1) are placed and fixed on L), and after the specified wiring is done, transparent plastic,
molded. The structure of the transmitting optical module (5) is the same except that a light emitting element and a driver circuit ICf are used. However, the bidirectional optical module device having such a structure has the following problems. First, since both the transmitting optical module (5) and the 1fF mourning optical module (6) are molded with transparent plastic, reliability, especially moisture resistance, is poor, and, for example, pressure is generated. Second, the optical axes of the optical fiber, the light emitting device, and the light receiving device need to be precisely aligned in order to achieve efficient optical coupling, but since the light emitting device and the light receiving device are mounted on the lead wire, the lead wire is warped. The optical axis is easily misaligned due to slight deformation or slight deformation. Thirdly, even though it is a bidirectional module device, it is just a transmitting optical module and a receiving optical module placed in a single glue receptacle, so the thickness cannot be made that much smaller, the assembly time and number of terminals are large, and the transmitting and receiving optical modules are A receiving optical module is placed in one glue receptacle, and two integrated components are attached to this.
When optically coupling with a core optical connector, the dimensional tolerances and clearances of the transmitting and receiving optical modules completely cause optical axis misalignment, which deteriorates the optical coupling effect. Fourthly, as the speed of optical modules increases to several lQMb/s, the influence of stray capacitance between wires becomes greater, and it is necessary to remove stray capacitance between wires, but this is not possible with lead wires alone. Fifth, with only lead wires, wiring can only be done on the same plane, and since it is easily deformed, bypass capacitors cannot be incorporated, so minute fluctuations in the power supply voltage can be applied to the receiver IC.
There was a risk that it would affect the system and cause it to malfunction. [Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a bidirectional optical module and its device that are small, highly reliable, low cost, and capable of high-speed optical communication. is intended to provide. [Summary of the Invention] The present invention is directed to a multilayer wiring board made of a ceramic plate having all predetermined wiring, and a receiving module chamber that is provided on the multilayer wiring board and is optically separated from each other and can be hermetically sealed. and a transmitting module chamber, at least a light receiving element mounted in the receiving module chamber, at least a light emitting element mounted in the transmitting module chamber, and an upper lid whose surface facing the light receiving element and the light emitting element is at least a transparent member, In addition, at least a driver circuit is incorporated in the transmitting module room, and at least a receiver circuit is incorporated in the receiving module room, and they are electrically interconnected, and the voltage supply terminal and ground terminal of these interconnections are made common, thereby reducing the size. The bidirectional module device ρ is characterized in that a fitting part for an optical connector is provided on the outside of the bidirectional optical module having the above-mentioned lateral end by means of a plastic mold or by adhesion to a septum. [Embodiments of the Invention] Next, embodiments of the bidirectional optical module are shown in Figs. 4 to 8,
An embodiment of the bidirectional optical module device will be described with reference to FIG. First, a first embodiment of the bidirectional optical module will be described with reference to FIG. That is, a wiring board (f+7) made of a ceramic green sheet with predetermined wiring, a spacer made of a donut-shaped ceramic green sheet (
') On a multilayer wiring board that has been overlaid with A and subjected to a prescribed heat treatment, a donut-shaped ceramic green sheet for a spacer (weld ring (21) such as 澹 or Kovar) and a shell (21) are optically separated. , a transmitting module chamber (16s) and a receiving module chamber (162) are provided, each of which is hermetically sealed.With such a structure, the power supply to each of the transmitting and receiving optical modules in a bidirectional optical module is provided. In order to make the terminal (Vcc) and the ground terminal (GND) common, the optical transmission module also uses high-speed signals of several tens of Mb7's and several hundred nanometers.
This is because a multilayer wiring board of about three layers is required since a weak signal current of A is handled, so a multilayer wiring board is optimal for the board. If the proposed multilayer wiring board has two chambers, it will be easy to install the light emitting element CI! 4)
, driver IC'25), a bypass capacitor (A), and a resistor (25+) that controls the current flowing through the light emitting element (24J) are installed, and the transmitting optical module (3O
A) It can be configured such that the receiving module chamber (16) consists of a light receiving element (27), a receiver ICt2[9, and a bypass capacitor (2) is installed and a receiving optical module (30B) e. , here, the weld ring Qυ and the spacer (A) are brazed, the shell (23 is seam welded to the weld ring (2I), and the window part (23) made of glass etc.
A floor is provided to enable optical coupling with the optical fiber through this window (21).Since the transmitting module room (16) and the receiving module room (16) can take up sufficient space, the power supply The resistor (251) required between (Vcc) and the ground to control the current flowing through the electrical conductor (A) and the light emitting element Q4 can be easily installed.With this structure, organic substances can be prevented from entering the envelope. Since the airtight seal is made of ceramic, metal, and glass instead of using a ceramic, the high and low temperature resistance and moisture resistance are much improved compared to the conventional ones shown in Figures 1 to 3. Even after 1,000 hours had elapsed, this bidirectional optical module did not cause any problems.When this bidirectional optical module is mated with a two-core optical connector, as shown in Figure 9, the hole that optically couples with the optical fiber connects. A bidirectional optical module device is formed by inserting and fixing the receptacle (54) made of a light-impermeable plastic molded body, for example, into a resector (54) made of a light-opaque plastic molded body, forming a bidirectional optical module device.In this case, the light-emitting and light-receiving elements are mounted. The printed circuit board surface and the mating direction of the optical connector are at right angles, and since optical connectors are usually connected and removed from the side, a flan 1 package with the lead frame (31) and the board surface parallel is used for a bidirectional optical module. Generally speaking, the technology for airtight sealing is to weld a metal seal to the nockle header (often with a 7-inch A-yan structure.However, this key structure uses multilayer wiring, transmission, and optical insulation between the receiving optical modules). However, according to this embodiment, an extremely small and highly reliable bidirectional optical module can be obtained.One transmitting and one receiving optical module is used. Because it is precisely mounted on the board, there is little optical axis misalignment with the optical fiber.Furthermore, for example, if the power, source, and ground terminals are shared, a built-in bypass capacitor can be used instead of the conventional 8
Although four lead wires were required, as can be seen in FIG. 9, only four lead wires are required, which is extremely advantageous in circuit design of the system in terms of implementation. Next, a second embodiment of the bidirectional optical module of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. A third embodiment of the bidirectional optical module of the present invention will be described with reference to FIG. 6. In the figure, the same reference numerals as in the first embodiment indicate the same parts. In other words, in this example, the weld ring is also excluded, and the metallized layer on the wiring board (11) is covered with a shell (23V solder + 1 digit).Next, the fourth example of the bidirectional optical module of the present invention Example 7
This will be explained using figures. In the figures, the same reference numerals as in the first embodiment indicate all the same parts and will not be particularly described. That is, in this embodiment, one shell (32) has two windows (
33+) (33t) and weld ring (41)
This is an example of welding (41)
The fifth embodiment of the bidirectional optical module of the present invention will be explained with reference to FIG. 8. The same reference numerals as in the embodiment above indicate the same parts, and no particular explanation will be given.In other words, in this embodiment, the window portion (43+) (43z) that extends directly from the glass to the spacer ceramic (40) is an example in which a frit seal or brazing is applied. Yes, window section!'43
tl(43Z) may be one piece. In the second to fifth embodiments described above, the lead wires are not shown in the drawings, but they are the same as in the first embodiment. [Effects of the Invention] As described above, according to the bidirectional optical module and its device of the present invention, an inorganic member is used to optically separate the receiving module and the transmitting module on the multilayer wiring board, so that the module is airtight and weight-resistant. First, it has excellent airtightness. Second, the mutual positioning of the light emitting and light receiving elements is accurate. Thirdly, it is small in size, and fourthly, it uses a multilayer wiring board, which has the effect of being able to receive and transmit high-speed optical signals of several tens of Mb/s, and its industrial value is extremely large. 4. Brief description of the drawings FIGS. 1 to 3 are diagrams showing an example of a conventional bidirectional optical module device. FIG. 1 is a plan view, and FIG. 3 is an explanatory diagram of the transmitting optical module, FIG. 4 is a sectional view showing the first embodiment of the bidirectional optical module of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of the bidirectional optical module of the invention, FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the optical module of the invention, and FIG. 7 is a sectional view of the fourth embodiment of the optical module of the invention. FIG. 8 is a sectional view showing a fifth embodiment of the optical module of the present invention, and FIG. 9 is an example of an optical module device in which the optical module of FIGS. 4 to 8 is installed. 5, 3OA... Transmitting optical module 6, 30B... Receiving optical module 9.27... Light receiving element +7. .41...Weld ring 22.32...Shell. 23.331,32t143+1432...Window part 24
...Light emitting device agent Patent attorney Inoue -Male

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)それぞれ所定の配線を有するセラ汁ツク板からな
る多層配線基板と、これら多層配線基板上に設けられ、
互に光学的に分離されると共:二気密封止し得る受信モ
ジュール室及び送信モジュール室と、前記受信モジュー
ル室に少なくともマウントされた受光素子、及び前記送
信モジュール室(1少なくともマウントされた発光素子
と、前記受光素子及び発光素子に対向する而を少なくと
も透明部材とした上ぶたとを具備することを特徴とする
双方向光モジュール。
(1) A multilayer wiring board made of ceramic boards each having a predetermined wiring, and a multilayer wiring board provided on these multilayer wiring boards,
A receiving module chamber and a transmitting module chamber that are optically separated from each other and can be hermetically sealed; a light receiving element mounted at least in the receiving module chamber; and a light emitting element mounted at least in the transmitting module chamber; 1. A two-way optical module, comprising: an element; and an upper lid that faces the light-receiving element and the light-emitting element and is made of at least a transparent member.
(2)送信モジュール室に少なくともドライノ(回路が
組込まれ、受信モジュール宰に少なくともレシーバ回路
が組込まれ、電気的には相互配線されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の双方向光モジュール
(2) Both systems according to claim 1, characterized in that at least a Drino (circuit) is incorporated in the transmitting module chamber, and at least a receiver circuit is incorporated in the receiving module chamber, and they are electrically interconnected. Phototropic module.
(3)相互配線の電圧供給端子とアース端子を共通にし
たことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の双方向
光モジュール。
(3) The bidirectional optical module according to claim 2, characterized in that the voltage supply terminal and the ground terminal of the mutual wiring are common.
(4)それぞれ所定の配線を有するセラミック板からな
る多層配線基板と、前記多層配線基板上に設けられ、互
に光学的に分離されると共にそれぞれ気密制止し得る受
信モジュール室及び送信モジュール室と、前記受信モジ
ュール室に少なくともマウントされた受光素子、及び前
記送信モジュール室に少なくともマウントされた発光素
子と、前記受光素子及び発光素子に対向する面を少なく
とも透明部利とした上ぶたとを具備する双方向光モジュ
ールの外側にプラスチックモールドによるか、寸だはり
セブタクルへの接着により光コネクタとの嵌合部を備え
たことを特徴とする双方向光モジユール装置。
(4) a multilayer wiring board made of a ceramic plate each having a predetermined wiring; a receiving module chamber and a transmitting module chamber provided on the multilayer wiring board, optically separated from each other and capable of being airtightly sealed; A light receiving element mounted at least in the receiving module chamber, a light emitting element mounted at least in the transmitting module chamber, and an upper lid whose surface facing the light receiving element and the light emitting element is at least a transparent part. A bidirectional optical module device characterized in that a fitting part for an optical connector is provided on the outside of the optical module by plastic molding or by adhesion to a small septacle.
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