JP2000009970A - 光伝送モジュール - Google Patents

光伝送モジュール

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JP2000009970A JP10180410A JP18041098A JP2000009970A JP 2000009970 A JP2000009970 A JP 2000009970A JP 10180410 A JP10180410 A JP 10180410A JP 18041098 A JP18041098 A JP 18041098A JP 2000009970 A JP2000009970 A JP 2000009970A
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transmission module
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module
resin
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直樹 西山
Mitsuaki Nishie
光昭 西江
Miki Kuhara
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光伝送モジュールの低コスト化を実現するこ
と。 【解決手段】 光伝送モジュールは発光素子、受光素子
および増幅器のうち少なくとも1つを含み、かつ外部と
の電気的接続を確保する接続手段を有し、発光素子、受
光素子、増幅器のうち少なくとも1つと接続手段とが樹
脂モールドで固定されており、該樹脂モールドは導電性
カバーで覆われていて、該導電性カバーが該接続手段の
少なくとも1つの接続部で接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に用いる送
信機、受信機およびこれらの複合体、すなわちいわゆる
光伝送モジュールに関する。
【0002】いわゆる光伝送モジュールは、光データリ
ンク、光トランシーバ、光送受信モジュール等種々の呼
び名があるが、本発明においては「光伝送モジュール」
と総称する。光伝送モジュールは、発光素子(LED、
LD)、受光素子(PIN−PD、APD)、さらには
これらを動作させるためのドライブ用ICや増幅器、信
号処理回路、および光ファイバとの嵌合部分である光コ
ネクタ等を組み合わせてなり、例えば光ファイバを用い
て波長1.3μmの光で通信するために使われる。
【0003】
【従来の技術】マルチメディア社会の実現に向けて、加
入者向け光通信システムの検討が活発に行われている。
光通信システムは送信部分が外部にノイズを発散しない
ように、また受信部分が外部からのノイズを拾わないよ
うにする必要がある。そのため従来の光伝送モジュール
は、主として金属ケースまたはメタライズされたセラミ
ックケースに収納されていた。
【0004】光通信技術の発展に伴い、光受信モジュー
ルには小型化が要求され、特に光加入者システムを構築
するためには低価格な光モジュールが不可欠であり、さ
らには汎用のIC等のように電子機器のボードに表面実
装できることが必要である。そのため、図1に示すよう
な従来の同軸型の構造から、電子機器のボードに実装が
容易な、図2に示すようなデュアルインラインパッケー
ジ(DIL−PKG)型のもの、あるいは図3に示すよ
うなGAL−wing型やSOPのようなものが要求さ
れてきた。ただし図1〜図3において、1は光ファイバ
を、2はリードを、3はパッケージ(PKG)を、4は
キャップを表す。
【0005】光伝送モジュールの低価格化を実現するた
めには、PKGを用いずに樹脂でモールドされた樹脂成
形体(ここでは「樹脂モールド」ということもある)を
用いることが有効であり、光ファイバ1、リード2、樹
脂モールド5を有する図4のような樹脂モールド型モジ
ュールが提案された。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この樹脂モー
ルド型モジュールでは従来のPKGを用いたモジュール
のようなシールド効果がないので、外部からの電気的ま
たは磁気的なノイズを受け易く受信感度が低下するとい
う欠点がある。例えば、受信感度が1dB低下すると、
ファイバの伝送損失からの換算によれば伝送距離が数k
m短くなってしまう。
【0007】受信感度の低下を避けるためには樹脂でモ
ールドした後モジュールを金属製のPKGにはめ込めば
よいが、これでは従来のPKGを用いたモジュールより
高価になってしまう。一方、樹脂でモールドする前に、
PDや増幅器等に金属製キャップをかぶせても高価なも
のになってしまう。
【0008】したがって、樹脂モールドの成形技術によ
る低コストという利点を生かしたまま、ノイズ対策を施
したモジュールが求められていたが、両者を満足しうる
モジュールは実現していなかった。
【0009】本発明は上記問題点を解決すべくなされた
ものであり、本発明の目的は、低コストでかつノイズ対
策を施した光伝送モジュールを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の光伝送モジュー
ルは、発光素子、受光素子および増幅器のうち少なくと
も1つを含み、かつ外部との電気的接続を確保する接続
手段を有する光伝送モジュールにおいて、発光素子、受
光素子、増幅器のうち少なくとも1つと接続手段とが樹
脂モールドで固定されており、該樹脂モールドは導電性
カバーで覆われていて、該導電性カバーが該接続手段の
少なくとも1つの接続部で接続されていることを特徴と
する。
【0011】ここで接続部はグランドピンから構成され
ていることができる。
【0012】また、接続部は嵌合部分からなることがで
きる。
【0013】ここで、嵌合部分は接続用突起部を有する
ことができる。
【0014】また、導電性カバーは金属製カバーである
ことができる。
【0015】また、導電性カバーは導電性樹脂製カバー
であることができる。
【0016】また、導電性カバーは金属メッキを施した
樹脂製のカバーであることができる。
【0017】また、接続は半田付けによりなされている
ことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の光伝送モジュールは、モ
ジュールの上方部分および左右部分をシールドするよう
に導電性のカバーで覆われている。また、モジュールは
リードフレームのベース部分がグランドになっており、
リード端子が導電性のカバーと接続部によって電気的に
接続されている。本発明において接続部は例えばグラン
ドピンから構成されていてもよく、導電性のカバーをし
っかり固定できるなら1個のグランドピンのみで接続さ
れていてもよい。ただし、例えばリードフレームのベー
スの4隅にリード端子を形成し、これに導電性カバーの
4隅に設置した4個のグランドピンで接続すれば、しっ
かりと容易に導電性カバーを固定することができ、また
導通箇所が多くなるのでいわゆるグランドの強化につな
がりシールドの効果も確実になる。
【0019】本発明において、グランドピンとリード端
子との接続は、半田付けによりまたは溶接により接続し
てもよい。また、接続部はリード端子と嵌合する把持部
からなっても、または突起形状等を有するリード端子と
このリード端子と嵌合するはめ込み部からなってもよ
く、これらが嵌合することにより接触させてもよい。
【0020】導電性カバーは、金属製のカバーであって
もよいが、導電性樹脂の成形体、あるいは樹脂の成形体
に導電性の皮膜を塗布したもの、例えば金属メッキを施
したもの等でもよい。
【0021】
【実施例】以下に図面を用いて本発明をさらに詳しく説
明する。
【0022】図5(a)は、本発明の光伝送モジュール
の一態様の構造を示す平面図であり、(b)は(a)の
光伝送モジュールをAA’の線で切ったときの断面図で
ある。なお、リードフレームのベース12は樹脂でモー
ルドされており、この樹脂で成形されたモジュール本体
13は金属製カバー14で覆われている。金属製カバー
の4隅にはグランドに接続される突起部11が4か所配
置されていて、リードフレームのベースの8つのリード
端子15のうち4隅の4つと半田付けされて接続してい
る。
【0023】本発明の光伝送モジュールの内部構造の概
略を図6に例示するが、本発明は内部構造の相違によっ
て特に限定されるものではない。図6において、厚さ1
mmのSiベンチ22にV溝を形成し、これにフェルー
ル23に収納されたシングルモードの光ファイバ21を
エポキシ樹脂で固定する。ただし光ファイバはシングル
モードファイバに限定されるわけではない。次いで、光
ファイバを固定したSiベンチを銅製のリードフレーム
のベース24上にエポキシ樹脂等で固定し、光ファイバ
の光出射端面近傍にAl23 サブマウント25に乗せ
られたInGaAsを受光層とするフォトダイオード
(PIN−PD)26をAuSnで半田付けする。フォ
トダイオード(PD)の後方に増幅器27を導電性エポ
キシ樹脂で固定する。増幅器Si−MOS−ICはフォ
トダイオードによって光信号から電気信号に変換された
微弱な信号を増幅する機能を有する。直径30μmのA
u線(図示せず)でPDと増幅器、リードフレームの端
子間をボールボンディングして電気的に接続する。その
後、全体をエポキシ系樹脂で成形する。
【0024】樹脂成形後のモジュールの受信回路の概略
を図7に例示する。ここでは4隅のリード端子15をグ
ランドにしている。外形形状は、縦が約10mm、横が
約15mm、高さが約3mmである。
【0025】この上に厚さ約0.1〜0.2mmの銅製
の薄いカバー28を半田付けした状態を図8に示す。た
だし、薄いカバーの取り付けにはSnPbの半田付けを
用いた。
【0026】図9(a)〜(c)に接続部が嵌合部から
構成される本発明の光伝送モジュールを示す。図9
(b)には図9(a)中の接続部33の態様を拡大して
示した。図9(b)の態様の代わりに図9(c)の態様
の接続部を用いてもよい。すなわち、導電性カバーとリ
ード端子との接続は、図9(b)に示すように、導電性
カバー31に把持部34が形成されていてリード端子3
2を挟み込むように接続してもよいし、図9(c)に示
すように、把持部の代わりに膨らみ部36があり、リー
ド端子の凹部と嵌合させて接続してもよい。あるいは図
10(a)〜(c)に示すように、導電性カバーの接続
部分に突起部37を形成しておき、これがリード端子3
2′と絡むように接続してもよいし、図11(a)、
(b)に示すように、導電性カバー31の接続部分がリ
ード端子32′をくわえ込むような形で形成されてい
て、リード端子の先端に嵌合しうる膨らみ部分を設け、
両者をはめ込むことにより接続してもよい。ここで図1
0(a)は本発明の接続部が嵌合部から構成される光モ
ジュールの外観を示し、図10(b)はその接続部33
を拡大した部分を、図10(c)はリード端子32、3
2′中の導電性カバーに接続するリード端子32′の接
続部分の拡大図を示す。また、図11(a)は本発明の
接続部が嵌合部から構成される光モジュールの平面図を
示し、図11(b)は図11(a)における直線BB′
で切ったときの断面の主要部を表す。ここで用いられる
符号は特に断らない限り同一符号は同様の機能を有する
ものとする。
【0027】次いで、図8に示す金属製カバーのついて
いる光受信モジュールAと金属カバーが付いていない以
外は図7のモジュールと同様の光受信モジュールBとを
用いて受信感度を測定し、その値を比較した。すなわ
ち、波長1.3μmのLD光源を用いて155Mbps
の光信号を発生させ、符号の誤り率が10-9となる最小
受信感度を測定したところ、金属製カバー付きのモジュ
ールAでは−39dBmであったがカバーなしの金属製
モジュールBでは−35dBmであり3dBmの違いが
確認された。
【0028】また、本発明の光伝送モジュールは、樹脂
モールドで成形した後、安価な金属製のカバーを少なく
とも1つ以上のリード端子に半田付けしたものであり、
シールドに金属のPKGを用いないので、モジュールの
コストを低く押さえることができた。
【0029】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、樹脂モールド成形という安価な製造技術を使い、
かつ簡便に外来ノイズを遮断することができる光伝送モ
ジュールを実現することができた。
【0030】なお、上記実施例は受信機の場合を説明し
たが、本発明は送信機でも効果を発揮し、送信機の場合
には外部に電気信号を発散させない効果がある。また、
送信機と受信機とは近接して置かれる場合が多いが、そ
れぞれに安価な導電性のカバーをかぶせることによりお
互いの干渉をなくすことができ、小型化、低コスト化の
みならず全体のスペースの小型化にも非常に大きな効果
を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の同軸型モジュールの斜視図である。
【図2】従来のDIL−PKG型モジュールの斜視図で
ある。
【図3】従来のGAL−wing型モジュールの斜視図
である。
【図4】従来の樹脂モールド型モジュールの斜視図であ
る。
【図5】(a)は本発明の光伝送モジュールの平面図で
あり、(b)は本発明の光伝送モジュールの断面図であ
る。
【図6】本発明の光伝送モジュールの内部構造を示す概
念図である。
【図7】本発明の光伝送モジュールを用いて光伝送を行
った場合の回路の概念図である。
【図8】本発明の光伝送モジュールに銅カバーを取り付
けた状態を示す平面図である。
【図9】(a)は本発明の光伝送モジュールの斜視図で
あり、(b)はリード端子と導電性カバーとの接続部の
一態様を示す断面図であり、(c)はリード端子と導電
性カバーとの接続部の別の態様を示す断面図である。
【図10】(a)は本発明の光伝送モジュールの平面図
であり、(b)はリード端子と導電性カバーとの接続部
を示す斜視図であり、(c)はリード端子と導電性カバ
ーとの接続部を示す拡大平面図である。
【図11】(a)は本発明の光伝送モジュールの平面図
であり、(b)はリード端子と導電性カバーとの接続部
を示す断面の主要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 光ファイバ 2 リード 3 PKG 4 キャップ 5 樹脂モールド 11 グランドピン 12 リードフレームのベース 13 樹脂モールドされたモジュール本体 14 金属製カバー 15 リード端子 16 半田付け部分 21 光ファイバ 22 Siベンチ 23 フェルール 24 リードフレームのベース 25 サブマウント 26 PD(ホトダイオード) 27 増幅器 28 銅製カバー 31 導電性カバー 32,32′ リード端子 33 接続部分 34 把持部 35 モジュール本体 36 膨らみ部 37 突起部
フロントページの続き (72)発明者 工原 美樹 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA11 DA02 DA40 5F041 DA17 DA44 DA59 5F088 AA03 AB07 BB01 GA05 HA10 JA02 JA06 LA01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子、受光素子および増幅器のうち
    少なくとも1つを含み、かつ外部との電気的接続を確保
    する接続手段を有する光伝送モジュールにおいて、前記
    発光素子、受光素子、増幅器のうち少なくとも1つと接
    続手段とが樹脂モールドで固定されており、該樹脂モー
    ルドは導電性カバーで覆われていて、該導電性カバーが
    該接続手段の少なくとも1つの接続部で接続されている
    ことを特徴とする光伝送モジュール。
  2. 【請求項2】 前記接続部がグランドピンから構成され
    ていることを特徴とする請求項1に記載の光伝送モジュ
    ール。
  3. 【請求項3】 前記接続部が嵌合部分からなることを特
    徴とする請求項1に記載の光伝送モジュール。
  4. 【請求項4】 前記嵌合部分が接続用突起部を有するこ
    とを特徴とする請求項3に記載の光伝送モジュール。
  5. 【請求項5】 前記導電性カバーが金属製カバーである
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光
    伝送モジュール。
  6. 【請求項6】 前記導電性カバーが導電性樹脂製カバー
    であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記
    載の光伝送モジュール。
  7. 【請求項7】 前記導電性カバーが金属メッキを施した
    樹脂製のカバーであることを特徴とする請求項1から4
    のいずれかに記載の光伝送モジュール。
  8. 【請求項8】 前記接続が半田付けによりなされている
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の光
    伝送モジュール。
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