JPH08116087A - Optical module - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To sufficiently suppress noise from the outside, noise generated by other functional elements, etc., by arranging a light emitting element, a light receiving element, etc., on one surface of an insulating board, and arranging a first and a second functional element groups on the other surface of the board. CONSTITUTION: A light receiving element 41, its first stage amplifier element 42 and a light emitting element 43 are mounted at least on one surface of an insulating board 1. A first reference potential region 10 is formed so as to correspond with a receiving circuit containing the light receiving element 41 and its first stage amplifier element 42. A second reference potential region 20 is formed as it remains electrically insulated from the first reference potential region 10, so as to correspond with a transmitting circuit part containing the light emitting element 43. A first functional element group constituting a receiving circuit part is mounted on the other surface of the insulating board 1. A second functional element group constituting a transmitting circuit part is mounted on the same surface, to constitute double-sided board mounting. Thereby external disturbance due to noise can be sufficiently suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信分野を行なう光
データリンクに使用される光モジュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module used for an optical data link used in the optical communication field.

【０００２】[0002]

【従来の技術】特開昭５９−１６３８９号公報には、発
光素子と受光素子とを有する双方向の光モジュールが開
示されており、図５に示すように、発光素子を含む送信
回路１０１と受光素子を含む受信回路１０２とを、スペ
ーサ１０３によって光学的に分離して気密封止してい
る。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-16389 discloses a bidirectional optical module having a light emitting element and a light receiving element, and as shown in FIG. A receiving circuit 102 including a light receiving element is optically separated by a spacer 103 and hermetically sealed.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような光データリ
ンクを構成する光モジュールでは、その受信部の受信感
度を高く保つことが、その性能上極めて重要であり、こ
のためにはノイズによる外乱を極力抑えることが必要と
なる。このノイズとしては、外部からのノイズ、送信部
の駆動回路からのノイズ、受信部の比較回路からのノイ
ズなどが主なノイズである。これに対し、図５に示すタ
イプの光モジュールでは、外部からのノイズを低減でき
るものの、他ノイズの対策が十分ではなかった。In an optical module that constitutes such an optical data link, it is extremely important in terms of performance to keep the receiving sensitivity of its receiving section high. It is necessary to suppress it as much as possible. This noise is mainly noise from the outside, noise from the drive circuit of the transmitter, noise from the comparator of the receiver, and the like. On the other hand, in the optical module of the type shown in FIG. 5, noise from the outside can be reduced, but measures against other noises have not been sufficient.

【０００４】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、ノイズによる外乱を十
分に抑えることができる光モジュールを提供することに
ある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an optical module capable of sufficiently suppressing disturbance due to noise.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
光モジュールは、絶縁基板の一方の面側に、受光素子、
その初段増幅素子及び発光素子を少なくとも実装してお
り、この受光素子及びその初段増幅素子を含む受信回路
部に対応して第１基準電位領域を形成し、発光素子を含
む送信回路部に対応して第２基準電位領域を第１基準電
位領域と電気的に絶縁した状態で形成する。そして、第
１基準電位領域と電気的に接続され、かつ、少なくとも
この受光素子に対応した部位に光透過部を有する導電性
の蓋体で、受光素子及びその初段増幅素子を覆う。さら
に、絶縁性基板の他方の面側に受信回路部を構成する第
１機能素子群を実装すると共に、この同じ他方の面側に
送信回路部を構成する第２機能素子群を実装し、両面実
装として構成する。Therefore, an optical module according to the present invention is provided with a light receiving element on one surface side of an insulating substrate,
At least the first-stage amplification element and the light-emitting element are mounted, the first reference potential region is formed corresponding to the reception circuit section including the light-receiving element and the first-stage amplification element, and corresponds to the transmission circuit section including the light-emitting element. And the second reference potential region is electrically isolated from the first reference potential region. Then, the light receiving element and its first-stage amplifying element are covered with a conductive lid that is electrically connected to the first reference potential region and has a light transmitting portion at least at a portion corresponding to the light receiving element. Further, the first functional element group forming the receiving circuit section is mounted on the other surface side of the insulating substrate, and the second functional element group forming the transmitting circuit section is mounted on the same other surface side. Configure as an implementation.

【０００６】[0006]

【作用】第１基準電位領域には受信回路部が構成され、
第２基準電位領域には送信回路部が構成される。このた
め、送信回路部と受信回路部とを電気的に分離でき、Ｇ
ＮＤパターンなどの基準電位領域が、送・受信回路で共
通である場合に比べ、他方の回路部に回り込むノイズが
低減される。In the first reference potential region, the receiving circuit section is formed,
A transmission circuit unit is configured in the second reference potential region. Therefore, the transmission circuit unit and the reception circuit unit can be electrically separated, and G
Compared to the case where the reference potential region such as the ND pattern is common to the transmission / reception circuits, the noise sneaking into the other circuit unit is reduced.

【０００７】また、ノイズの影響を最も受けやすい初段
増幅素子及び受光素子を、第１基準電位と接続した導電
性の蓋体で覆うことで、これらの素子全体が電磁的にシ
ールドされた状態となる。Further, by covering the first-stage amplifying element and the light receiving element most susceptible to the noise with the conductive lid body connected to the first reference potential, the whole of these elements are electromagnetically shielded. Become.

【０００８】さらに、例えば受光素子側のコンパレータ
や発光素子側の駆動素子など、ノイズの発生源となる第
１、第２機能素子群を、初段増幅素子などを実装した絶
縁性基板の面と反対側の面に実装するので、これらから
発生されるノイズの影響を受け難くなる。Further, the first and second functional element groups, which are sources of noise, such as a comparator on the light receiving element side and a driving element on the light emitting element side, are opposite to the surface of the insulating substrate on which the first stage amplifying element and the like are mounted. Since it is mounted on the side surface, it is less likely to be affected by noise generated from these.

【０００９】[0009]

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について添付
図面を参照して説明する。図１に本実施例にかかる光モ
ジュールを示す。この光モジュールは、セラミック基板
１の一方の面（以下、便宜上「上面」という）に、光信
号の送受信を行なう受光素子４１、受光素子４１の出力
信号を増幅する初段増幅ＩＣ４２、光信号を出射する発
光素子４３などを実装し、他方の面（以下、便宜上「下
面」という）に、初段増幅ＩＣ４２からの信号が与えら
れるコンパレータＩＣ４４、発光素子４３の駆動ＩＣ４
５などの素子を実装した、両面実装タイプの光モジュー
ルを構成している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an optical module according to this embodiment. In this optical module, a light receiving element 41 that transmits and receives an optical signal, a first stage amplification IC 42 that amplifies an output signal of the light receiving element 41, and an optical signal are emitted to one surface (hereinafter, referred to as “top surface” for convenience) of the ceramic substrate 1. The light emitting element 43 and the like for mounting the light emitting element 43 are mounted on the other surface (hereinafter, referred to as “bottom surface” for convenience) of the light emitting element 43.
A double-sided mounting type optical module in which elements such as 5 are mounted is configured.

【００１０】また、この光モジュールは、セラミック基
板１に対して、互いに分離された第１グランドパターン
１０及び第２グランドパターン２０を有しており、第１
グランドパターン１０側で受光素子４１を含む光受信回
路を構成し、第２グランドパターン２０側で発光素子４
３を含む光送信回路を構成している。Further, this optical module has a first ground pattern 10 and a second ground pattern 20 which are separated from each other with respect to the ceramic substrate 1.
A light receiving circuit including a light receiving element 41 is formed on the ground pattern 10 side, and a light emitting element 4 is formed on the second ground pattern 20 side.
3 constitutes an optical transmission circuit including 3.

【００１１】グランドパターン１０、２０は、スルーホ
ール１１、２１を介してセラミック基板１の両面に形成
しており、グランドパターン１０、２０上には、絶縁層
３０を介して配線パターン１２、２２を形成しており、
この配線パターン１２、２２もスルーホール１３、２３
を介してセラミック基板１の両面に亘って形成してい
る。The ground patterns 10 and 20 are formed on both surfaces of the ceramic substrate 1 via the through holes 11 and 21, and the wiring patterns 12 and 22 are formed on the ground patterns 10 and 20 via the insulating layer 30. Has formed,
The wiring patterns 12 and 22 are also through holes 13 and 23.
It is formed over both surfaces of the ceramic substrate 1 via.

【００１２】受光素子４１及び初段増幅ＩＣ４２は、金
属、又は導電処理を施したプラスッチクなどによって形
成した導電性のリッド（蓋体）５１によって覆われてお
り、このリッド５１は、その外縁部を、セラミック基板
１上に表出した第１グランドパターン１０に対し、Ａｕ
−Ｓｎハンダによって固定している。このような構成と
することで、受光素子４１及び初段増幅ＩＣ４２は、Ｇ
ＮＤレベルに接続した導電体によって封止されることと
なり、ノイズの影響を最も受けやすいこれらの素子が電
磁的にシールドされることとなる。The light receiving element 41 and the first-stage amplification IC 42 are covered with a conductive lid (lid body) 51 formed of metal or conductive plastic, and the outer edge portion of the lid 51 is For the first ground pattern 10 exposed on the ceramic substrate 1, Au
-Fixed with Sn solder. With such a configuration, the light receiving element 41 and the first-stage amplification IC 42 are
Since it is sealed by the conductor connected to the ND level, these elements most susceptible to noise are electromagnetically shielded.

【００１３】また、受光素子４１に隣設する上面側の発
光素子４３などは、出射される光信号を遮るのを防止す
るために透明なリッド５３を用い、下面側に実装した送
・受信回路部は単一のリッド５４を用いて、それぞれ樹
脂のポッテイングによってセラミック基板１上に封止さ
れている。なお、各リッド５３、５４は、導電性を有す
る材質で形成することもでき、この場合には、図１に示
すように、リッド５１と同様、グランドパターン１０、
２０を利用して固定する。また、リッド５３を不透明な
材料で形成した場合には、発光素子４３に対応した部位
に、光信号を透過させるための開口窓を形成する必要が
ある。The light emitting element 43 on the upper surface side adjacent to the light receiving element 41 uses a transparent lid 53 to prevent the emitted optical signal from being blocked, and the transmitting / receiving circuit mounted on the lower surface side. Each part is sealed on the ceramic substrate 1 by potting a resin using a single lid 54. The lids 53 and 54 may be made of a conductive material. In this case, as shown in FIG.
Use 20 to fix. Further, when the lid 53 is made of an opaque material, it is necessary to form an opening window for transmitting an optical signal at a portion corresponding to the light emitting element 43.

【００１４】このように構成する光モジュールの外観
は、図２に示すように、セラミック基板１の上面と下面
を、それぞれリッド５１、５３及び５４によって封止さ
れた構成となる。この後、図３に示すように、セラミッ
ク基板１の一方の長辺部に各リードピン５５を取り付け
る。各リードピン５５はエッジクリップの形態で基板端
部に嵌着されており、光送信回路、光受信回路に電気的
に接続される。さらに、この光モジュールは、レンズ６
１、スリーブ６２及びレセプタクル６３を一体化したパ
ッケージ６０の一端面に配置した後、このパッケージ６
０の一端面に裏面カバー６４を装着することで、双方向
光データリンクモジュールが構成される。As shown in FIG. 2, the appearance of the optical module thus constructed is such that the upper surface and the lower surface of the ceramic substrate 1 are sealed by lids 51, 53 and 54, respectively. Thereafter, as shown in FIG. 3, each lead pin 55 is attached to one long side portion of the ceramic substrate 1. Each lead pin 55 is fitted to the end portion of the substrate in the form of an edge clip, and is electrically connected to the optical transmitting circuit and the optical receiving circuit. In addition, this optical module includes a lens 6
1, the sleeve 62 and the receptacle 63 are arranged on one end surface of a package 60 which is integrated, and then the package 6
A bidirectional optical data link module is configured by attaching the back cover 64 to one end surface of the 0.

【００１５】また、図１などで示した光モジュールで
は、下面側もリッド５４で封止する例を示したが、下面
側に実装された素子を樹脂７０のポッティングにより封
止することも可能である。なお、このタイプを図４に例
示するが、基本的な構成は図１の光モジュールと同一で
あり、説明は省略する。Further, in the optical module shown in FIG. 1 and the like, the example in which the lower surface side is also sealed with the lid 54 is shown, but it is also possible to seal the element mounted on the lower surface side by potting the resin 70. is there. Although this type is illustrated in FIG. 4, the basic configuration is the same as that of the optical module in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.

【００１６】さらに、前述した実施例では、リッド５１
を第１グランドパターン１０に対し、Ａｕ−Ｓｎハンダ
によって固定する場合を例示したが、この例に限定する
ものではなく、例えば、導電性樹脂によってダイボンド
することにより、第１グランドパターン１０に対して固
定することもできる。また、受光素子に対して光を透過
させる部材としてガラス窓を例示したが、この他にも透
明導電膜（ＩＴＯ）をコーティングしたプラスチック製
のリッドなどを用いることもできる。Further, in the above-described embodiment, the lid 51
The example in which is fixed to the first ground pattern 10 with Au—Sn solder is illustrated, but the present invention is not limited to this example. For example, by die-bonding with a conductive resin, It can also be fixed. Further, although the glass window is illustrated as a member that transmits light to the light receiving element, a plastic lid coated with a transparent conductive film (ITO) or the like may be used instead.

【００１７】以上説明したように、本実施例で例示した
光モジュールは、前述したようにノイズの影響を抑える
ことができると共に、各素子の特性を考慮しつつ、各素
子を基板の両面に実装する構成を採用したので、部品の
実装密度を向上させることができ、光モジュール自体の
小型化を一層するめることが可能である。この結果、部
品点数、加工プロセスの低減に寄与し低コスト化を図る
ことができる。As described above, the optical module illustrated in this embodiment can suppress the influence of noise as described above, and mount each element on both sides of the substrate while considering the characteristics of each element. Since the configuration described above is adopted, it is possible to improve the mounting density of components and further reduce the size of the optical module itself. As a result, it is possible to contribute to the reduction of the number of parts and the machining process, and to reduce the cost.

【００１８】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる光
モジュールは、発光素子、受光素子などを絶縁性基板の
一方の面に配し、ノイズの発生源となる素子を含む第
１、第２機能素子群を絶縁性基板の他方の面に配すると
共に、受信側回路の基準電位領域（第１基準電位領域）
と送信側回路の基準電位領域（第２基準電位領域）とを
分離し、かつ、ノイズの影響を最も受けやすい初段増幅
素子などを導電性の蓋体で覆う構成を採用した。As described above, in the optical module according to the present invention, the light emitting element, the light receiving element, and the like are arranged on one surface of the insulating substrate, and the first and the first elements including the element serving as the noise source are provided. The bifunctional element group is arranged on the other surface of the insulating substrate, and the reference potential area (first reference potential area) of the receiving side circuit is provided.
And a reference potential region (second reference potential region) of the transmission side circuit are separated from each other, and a first-stage amplification element which is most susceptible to noise is covered with a conductive lid.

【００１９】このため、初段増幅素子などを電磁的に十
分にシールドすることができ、外部から到来するノイ
ズ、他の機能素子で発生されるノイズ、及び、ＧＮＤな
どの基準電位から回り込むノイズを、十分に抑えること
が可能となる。Therefore, the first-stage amplifying element and the like can be electromagnetically shielded sufficiently, and noises coming from the outside, noises generated in other functional elements, and noises sneaking from the reference potential such as GND are eliminated. It becomes possible to suppress sufficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本実施例にかかる光モジュールを示す縦断面図
である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an optical module according to an embodiment.

【図２】図１に示した光モジュールの外観を示す斜視図
である。FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the optical module shown in FIG.

【図３】図２の光モジュールにリードピンを設けた後、
パッケージと一体化させる状態を示す分解斜視図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the optical module of FIG.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state of being integrated with a package.

【図４】光モジュールの他の実施例を示す縦断面図であ
る。FIG. 4 is a vertical sectional view showing another embodiment of the optical module.

【図５】従来の光モジュールの構成を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a conventional optical module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…セラミック基板、１０…第１グランドパターン、２
０…第２グランドパターン、１１、２１…スルーホール
（グランドパターン用）、１２、２２…配線パターン、
１３、２３…スルーホール（配線パターン用）、３０…
絶縁層、４１…受光素子、４２…初段増幅ＩＣ、４３…
発光素子、４４…コンパレータ、４５…駆動ＩＣ、５
１、５３、５４…リッド、５２…ガラス窓。1 ... Ceramic substrate, 10 ... First ground pattern, 2
0 ... Second ground pattern, 11, 21 ... Through hole (for ground pattern), 12, 22 ... Wiring pattern,
13, 23 ... Through hole (for wiring pattern), 30 ...
Insulating layer, 41 ... Light receiving element, 42 ... First stage amplification IC, 43 ...
Light emitting element, 44 ... Comparator, 45 ... Driving IC, 5
1, 53, 54 ... Lid, 52 ... Glass window.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 絶縁基板の一方の面側に実装された受光
素子、その初段増幅素子及び発光素子と、 前記受光素子及びその初段増幅素子を含む受信回路部に
対応し、前記絶縁基板に形成された第１基準電位領域
と、 前記第１基準電位領域と電気的に絶縁され、かつ、前記
発光素子を含む送信回路部に対応し、前記絶縁基板に形
成された第２基準電位領域と、 前記第１基準電位領域と電気的に接続され、かつ、前記
受光素子及びその初段増幅素子を覆うと共に、少なくと
もこの受光素子に対応した部位に光透過部を有する導電
性の蓋体と、 前記絶縁性基板の他方の面側に実装され、前記受信回路
部を構成する第１機能素子群と、 前記絶縁性基板の前記他方の面側に実装され、前記送信
回路部を構成する第２機能素子群と、 を備える光モジュール。1. A light-receiving element mounted on one surface side of an insulating substrate, a first-stage amplifying element and a light-emitting element thereof, and a receiving circuit portion including the light-receiving element and the first-stage amplifying element, which are formed on the insulating substrate. A first reference potential region, and a second reference potential region which is electrically insulated from the first reference potential region and which corresponds to the transmission circuit section including the light emitting element and is formed on the insulating substrate, A conductive lid that is electrically connected to the first reference potential region, covers the light receiving element and its first-stage amplification element, and has a light transmitting portion at least at a portion corresponding to the light receiving element; Functional element group which is mounted on the other surface side of the insulating substrate and constitutes the receiving circuit section, and a second functional element which is mounted on the other surface side of the insulating substrate and constitutes the transmitting circuit section And an optical module comprising . 【請求項２】 前記第１機能素子群は、前記初段増幅素
子から信号が与えられるコンパレータを含むことを特徴
とする請求項１記載の光モジュール。2. The optical module according to claim 1, wherein the first functional element group includes a comparator to which a signal is given from the first-stage amplification element. 【請求項３】 前記第２機能素子群は、前記発光素子を
駆動する駆動ＩＣを含むことを特徴とする請求項１記載
の光モジュール。3. The optical module according to claim 1, wherein the second functional element group includes a drive IC that drives the light emitting element.