JPH02297511A - 光フロントエンド装置 - Google Patents
光フロントエンド装置Info
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- JPH02297511A JPH02297511A JP1117462A JP11746289A JPH02297511A JP H02297511 A JPH02297511 A JP H02297511A JP 1117462 A JP1117462 A JP 1117462A JP 11746289 A JP11746289 A JP 11746289A JP H02297511 A JPH02297511 A JP H02297511A
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- light receiving
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
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- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【Ｗｔ業上の利用分野１
本発明は光フロントエンド装置、更に詳しくいえば、光
フアイバ通信線路と受光部をもつ回路構成素子を結合し
保持する装置に関する。 【従来の技術］ 光フアイバ通信用のフロントエンド装置は、光ファイバ
と光電変換素子（受光素子、フォトダイオード等）を結
合する光結合部品、上記光電変換素子で変換された電気
信号を増幅する前値増呵回路等を含む回路素子、これら
の光電変換素子及び回路素子を搭載する回路基板と保持
部（モジュールパッケージ）で構成される。 従来、光フロントエンド装置で処理される信号の速度が
２ギガビット／秒以下では、同一回路基板上に、光電変
換素子と上記光電変換素子と別に作られた前置増幅を含
むＩＣ（集積回路）を搭載し、これらをワイヤ接続して
いた。 しかしながら、信号の速度が１０ギガビット／秒程度に
なると、光電変換素子と前置増幅回路を含むＩＣ（集積
回路）とを接続するワイヤの寄生インダクタンスが無視
できなくなる。この光電変換素子と前置増幅を含むＩＣ
（集積回路）とを接続するワイヤの寄生インダクタンス
を小さくする技術として、文献（電子情報通信学会光・
量子エレクトロニス研究報告 ＯＱＥ ８８ ６１〜
６８頁）に示すように光電変換素子と前値増幅回路とを
単一のＩＣの中に一体的に構成するもの（以下０ＥＩＣ
という）、光電変換素子の接続端子と前置増幅回路を含
むＩＣの接続端子とをワイアを用いることなく直接接続
したもの（以下フリップチップＩＣという）がある。 しかしながら、従来、０ＥＩＣおよびフリップチップＩ
Ｃ（以下総称してフロントエンドＩＣという）の実装に
おいては、例えば上記文献の第６８頁図１０に示すよう
にフロントエンドＩＣから他の回路基板への接続はボン
ディングワイヤを用いていた。 第２図に従来の光フロントエンド装置の典型的な実装を
示す、これは、フロントエンドＩＣＩを搭載する台１０
．を気出力用ビン７を支持するセラミックス５１球レン
ズ２と光フアイバ支持部品８に固定されたファイバ３、
球レンズ２と支持部品８を固定した光部品保持台９で構
成されている。 ０ＥＩＣの場合、受光素子（光電変換素子）１″′がＩ
ＣＩの中に形成され、フリップチップＩＣの場合、受光
素子１″が工Ｃ１に搭載されている。 光ファイバ３からの光信号は球レンズ２で集光され、フ
ロントエンドＩＣＩで電気信号に変換され、ボンディン
グワイヤ６を経てピン７に出力される。 【発明が解決しようとする課題】 上記従来の光フロントエンド装置は、ボンディングワイ
ヤ６の寄生インダクタンスによる波形劣化又は帯域制限
と、フロントエンドＩＣＩを搭載する台１０と光部品保
持台９が異なる材質で構成され、かつフロントエンドＩ
ＣＩに対し反対側（上下）に位置するように装着される
ために、フロントエンドＩＣＩと光結合部品（球レンズ
２とファイバ３）との軸ずれの問題があった。また、光
通信では信号は直流付近からビットレート付近までの広
帯域の周波数成分をもつため、周波数特性の広帯域化が
重要であり、ボンディングワイヤ１２の寄生インダクタ
ンスによるピーキング周波数をビットレート以上の周波
数にする必要がある。 信号のビットレートが１０ギガビット／秒では、ボンデ
ィングワイヤ１２の寄生インダクタンスは０．２ｎＨ程
度以下にしなければならず、これには、高度な技術を必
要とする。また、台１と光部品保持台９が離れているた
め、温度変化に対し軸ずれを起しやすくなっている。 本発明の目的は、フロントエンドＩＣを部品保持台に実
装した光フロントエンド装置において、上記の問題を同
時に解決し、温度変化に対して光結合部品とフロントエ
ユノドＩＣの軸ずれが少なく、フロントエンＩＣからの
引出線による寄生インダクタンスの少ない光フロントエ
ンド装置を実現することである。
フアイバ通信線路と受光部をもつ回路構成素子を結合し
保持する装置に関する。 【従来の技術］ 光フアイバ通信用のフロントエンド装置は、光ファイバ
と光電変換素子（受光素子、フォトダイオード等）を結
合する光結合部品、上記光電変換素子で変換された電気
信号を増幅する前値増呵回路等を含む回路素子、これら
の光電変換素子及び回路素子を搭載する回路基板と保持
部（モジュールパッケージ）で構成される。 従来、光フロントエンド装置で処理される信号の速度が
２ギガビット／秒以下では、同一回路基板上に、光電変
換素子と上記光電変換素子と別に作られた前置増幅を含
むＩＣ（集積回路）を搭載し、これらをワイヤ接続して
いた。 しかしながら、信号の速度が１０ギガビット／秒程度に
なると、光電変換素子と前置増幅回路を含むＩＣ（集積
回路）とを接続するワイヤの寄生インダクタンスが無視
できなくなる。この光電変換素子と前置増幅を含むＩＣ
（集積回路）とを接続するワイヤの寄生インダクタンス
を小さくする技術として、文献（電子情報通信学会光・
量子エレクトロニス研究報告 ＯＱＥ ８８ ６１〜
６８頁）に示すように光電変換素子と前値増幅回路とを
単一のＩＣの中に一体的に構成するもの（以下０ＥＩＣ
という）、光電変換素子の接続端子と前置増幅回路を含
むＩＣの接続端子とをワイアを用いることなく直接接続
したもの（以下フリップチップＩＣという）がある。 しかしながら、従来、０ＥＩＣおよびフリップチップＩ
Ｃ（以下総称してフロントエンドＩＣという）の実装に
おいては、例えば上記文献の第６８頁図１０に示すよう
にフロントエンドＩＣから他の回路基板への接続はボン
ディングワイヤを用いていた。 第２図に従来の光フロントエンド装置の典型的な実装を
示す、これは、フロントエンドＩＣＩを搭載する台１０
．を気出力用ビン７を支持するセラミックス５１球レン
ズ２と光フアイバ支持部品８に固定されたファイバ３、
球レンズ２と支持部品８を固定した光部品保持台９で構
成されている。 ０ＥＩＣの場合、受光素子（光電変換素子）１″′がＩ
ＣＩの中に形成され、フリップチップＩＣの場合、受光
素子１″が工Ｃ１に搭載されている。 光ファイバ３からの光信号は球レンズ２で集光され、フ
ロントエンドＩＣＩで電気信号に変換され、ボンディン
グワイヤ６を経てピン７に出力される。 【発明が解決しようとする課題】 上記従来の光フロントエンド装置は、ボンディングワイ
ヤ６の寄生インダクタンスによる波形劣化又は帯域制限
と、フロントエンドＩＣＩを搭載する台１０と光部品保
持台９が異なる材質で構成され、かつフロントエンドＩ
ＣＩに対し反対側（上下）に位置するように装着される
ために、フロントエンドＩＣＩと光結合部品（球レンズ
２とファイバ３）との軸ずれの問題があった。また、光
通信では信号は直流付近からビットレート付近までの広
帯域の周波数成分をもつため、周波数特性の広帯域化が
重要であり、ボンディングワイヤ１２の寄生インダクタ
ンスによるピーキング周波数をビットレート以上の周波
数にする必要がある。 信号のビットレートが１０ギガビット／秒では、ボンデ
ィングワイヤ１２の寄生インダクタンスは０．２ｎＨ程
度以下にしなければならず、これには、高度な技術を必
要とする。また、台１と光部品保持台９が離れているた
め、温度変化に対し軸ずれを起しやすくなっている。 本発明の目的は、フロントエンドＩＣを部品保持台に実
装した光フロントエンド装置において、上記の問題を同
時に解決し、温度変化に対して光結合部品とフロントエ
ユノドＩＣの軸ずれが少なく、フロントエンＩＣからの
引出線による寄生インダクタンスの少ない光フロントエ
ンド装置を実現することである。
本発明は上記目的を達成するために、光フロントエンド
装置の構成素子として、光ビームを通す孔を有する回路
基板に、受光部を持つフロントエンド素子を上記受光部
が上記回路基板の孔に対向するようにフリップチップ接
続して構成し、上記回路基板を光結合部品（球レンズ等
）保持台に、保持台に設けられた光ビームを通す孔と上
記回路基板が有する光ビームを通す孔とが一致するよう
に固定し、フロントエンド素子からの電気信号の引出し
を上記回路基板の配線を介して行うようにフロントエン
ド装置を構成した。上記回路基板及び光部品保持台の光
ビームを通す孔は中空でも光を通す物質でもよい。また
、上記２つの孔の大きさは一致する必要はない。上記フ
ロントエンド素子としては、０ＥＩＣやフリップチップ
ＩＣのような集積回路のほかに、端なる配線及び受動素
子から成るサブマウントに集積回路をフリップチップ接
続したものでもよい。
装置の構成素子として、光ビームを通す孔を有する回路
基板に、受光部を持つフロントエンド素子を上記受光部
が上記回路基板の孔に対向するようにフリップチップ接
続して構成し、上記回路基板を光結合部品（球レンズ等
）保持台に、保持台に設けられた光ビームを通す孔と上
記回路基板が有する光ビームを通す孔とが一致するよう
に固定し、フロントエンド素子からの電気信号の引出し
を上記回路基板の配線を介して行うようにフロントエン
ド装置を構成した。上記回路基板及び光部品保持台の光
ビームを通す孔は中空でも光を通す物質でもよい。また
、上記２つの孔の大きさは一致する必要はない。上記フ
ロントエンド素子としては、０ＥＩＣやフリップチップ
ＩＣのような集積回路のほかに、端なる配線及び受動素
子から成るサブマウントに集積回路をフリップチップ接
続したものでもよい。
本発明による光フロントエンド装置では、フロントエン
ド素子からの電気信号の引出しが回路基板の布線を介し
て光部品保持台に設けられた出力ピンに接続され、上記
フロントエンド素子と回路基板とはフリップチップ接続
されるため布線によるインダクタンスは無視でき、上記
布線と出力ピンとの接続ワイヤは短くできるので、寄生
インダクタンスを小さくすることができる。同時に、回
路基板を搭載する台と光結合部品保持台を一体化するこ
とにより軸ずれをほとんど無くすことができる。 ［実施例１ 以下、本発明による光フロントエンド装置の一実施例を
第１図により説明する。 第１図は本実施例の断面図を示す１図示のごとく、フロ
ントエンド素子としてのフロントエンドＩＣＩ、光ビー
ムを通す孔１３を有し、配線パターンが形成されたセラ
ミック回路基板４、回路基板４から外部に信号を取り出
す高周波信号出力ピン７と誘電体５、球レンズ２、ファ
イバ支持部品８に固定されたファイバ３、回路基板４１
球レンズ２、ファイバ支持部８を固定する光部品保持台
１１およびふた］２で構成される。フロントエンドＩＣ
Ｉは受光素子１′と電子回路素子１″′構成され、受光
素子１′は金／すず混晶により電子回路素子３． ＩＩ
７ とフリップチップ接続されている。 フロントエンドＩＣＩは電子回路素子１″′の取り出し
パッド上に形成した半田バンプ１４により、受光素子１
′が回路基板４の孔１３に入る様に回路基板４にフリッ
プチップ接続される。本実施例では、受光素子１′とし
てＩ ｎＧａＡｓ系のＰＩＮフォトダイオード、電子回
路素子１″′とじてＧａＡｓ ＩＣを用いでいる。 光ファイバー３からの光信号は、球レンズ２で受光素子
１′に集光される。受光素子１″と電子回路素子１″′
で光信号が電気信号に変換され、半田バンプ１４を介し
て回路基板４の配線に出力する６回路基板４上の配線は
高周波ピン７を介して外部と接続される。また、図示さ
れていないが、受光素子１′及び電子回路素子１″′へ
の電源は前述の信号とは逆の経路で外部より供給される
。 以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではない。上記実施例では光
部品保持台１１に球レンズを固定したがファイバ保持部
品８にレンズを固定してもよく、要は光ファイバからの
光ビームをフロントエンドＩＣの受光部に導けばよい０
本実施例ノ電子回路素子１″′の代わりに単なる配線及
び必要ならば受動素子のみからなるサブマウントを用い
てもよい、上記サブマウントとしては第３図に示すよう
に、配線が中心導体１５Ｃとアース導体１５Ｅとが絶縁
基板１６の同一平面上に形成される、いわゆるコープレ
ー配線にすると回路基板４や受光素子１′とのフリップ
チップ接続容易と成る。 また、フロントエンドＩＣは受光素子１′及び電子回路
素子１”′を一体化した○ＥＩＣでもよい８
ド素子からの電気信号の引出しが回路基板の布線を介し
て光部品保持台に設けられた出力ピンに接続され、上記
フロントエンド素子と回路基板とはフリップチップ接続
されるため布線によるインダクタンスは無視でき、上記
布線と出力ピンとの接続ワイヤは短くできるので、寄生
インダクタンスを小さくすることができる。同時に、回
路基板を搭載する台と光結合部品保持台を一体化するこ
とにより軸ずれをほとんど無くすことができる。 ［実施例１ 以下、本発明による光フロントエンド装置の一実施例を
第１図により説明する。 第１図は本実施例の断面図を示す１図示のごとく、フロ
ントエンド素子としてのフロントエンドＩＣＩ、光ビー
ムを通す孔１３を有し、配線パターンが形成されたセラ
ミック回路基板４、回路基板４から外部に信号を取り出
す高周波信号出力ピン７と誘電体５、球レンズ２、ファ
イバ支持部品８に固定されたファイバ３、回路基板４１
球レンズ２、ファイバ支持部８を固定する光部品保持台
１１およびふた］２で構成される。フロントエンドＩＣ
Ｉは受光素子１′と電子回路素子１″′構成され、受光
素子１′は金／すず混晶により電子回路素子３． ＩＩ
７ とフリップチップ接続されている。 フロントエンドＩＣＩは電子回路素子１″′の取り出し
パッド上に形成した半田バンプ１４により、受光素子１
′が回路基板４の孔１３に入る様に回路基板４にフリッ
プチップ接続される。本実施例では、受光素子１′とし
てＩ ｎＧａＡｓ系のＰＩＮフォトダイオード、電子回
路素子１″′とじてＧａＡｓ ＩＣを用いでいる。 光ファイバー３からの光信号は、球レンズ２で受光素子
１′に集光される。受光素子１″と電子回路素子１″′
で光信号が電気信号に変換され、半田バンプ１４を介し
て回路基板４の配線に出力する６回路基板４上の配線は
高周波ピン７を介して外部と接続される。また、図示さ
れていないが、受光素子１′及び電子回路素子１″′へ
の電源は前述の信号とは逆の経路で外部より供給される
。 以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではない。上記実施例では光
部品保持台１１に球レンズを固定したがファイバ保持部
品８にレンズを固定してもよく、要は光ファイバからの
光ビームをフロントエンドＩＣの受光部に導けばよい０
本実施例ノ電子回路素子１″′の代わりに単なる配線及
び必要ならば受動素子のみからなるサブマウントを用い
てもよい、上記サブマウントとしては第３図に示すよう
に、配線が中心導体１５Ｃとアース導体１５Ｅとが絶縁
基板１６の同一平面上に形成される、いわゆるコープレ
ー配線にすると回路基板４や受光素子１′とのフリップ
チップ接続容易と成る。 また、フロントエンドＩＣは受光素子１′及び電子回路
素子１”′を一体化した○ＥＩＣでもよい８
本発明によれば、フロントエンドＩＣの回路基板へのフ
リップチップ実装により、寄生インダクタンスをほぼ無
くし系全体を広帯域化するとともに、回路基板を搭載す
る台と光部品ホルダーを一体化することにより軸ずれを
小さくすることができる。
リップチップ実装により、寄生インダクタンスをほぼ無
くし系全体を広帯域化するとともに、回路基板を搭載す
る台と光部品ホルダーを一体化することにより軸ずれを
小さくすることができる。
第１図は本発明による光フロントエンド装置の一実施例
の断面−１第２図は従来の光フロントエンド装置の断面
図、第３図は本発明の光フロントエンド装置に使用され
るフロントエンド構成素子の一実施例の側面図である。
の断面−１第２図は従来の光フロントエンド装置の断面
図、第３図は本発明の光フロントエンド装置に使用され
るフロントエンド構成素子の一実施例の側面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光ファイバの端部を保持し上記光ファイバからの出
力光を通す孔を持つ光部品保持台と、受光部で光電変換
された信号を処理する電子回路を有するフロントエンド
素子と、光ビームを通す孔と配線パタンを有する回路基
板とを有し、上記フロントエンド素子の受光部が上記回
路基板の孔に対向せしめるように上記フロントエンド素
子が上記回路基板にフリップチップ接続され、上記出力
光が上記受光部に照射されるように上記回路基板が上記
光部品保持台に固定されて構成された光フロントエンド
装置。 ２、受光部で光電変換された信号を処理する電子回路を
有するフロントエンド素子と、光ビームを通す孔と配線
パタンを有する回路基板とを有し、上記受光部が上記回
路基板の孔に対向するように上記フロントエンド素子が
上記回路基板にフリップチップ接続された光フロントエ
ンド構成素子。 ３、請求項第２記載において、上記フロントエンド素子
が集積化回路で構成された光フロントエンド構成素子。 ４、請求項第２記載において、上記フロントエンド素子
が配線と受動素子とからなるサブマウントに受光素子を
フリップチップ接続して構成された光フロントエンド構
成素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117462A JP2941303B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 光フロントエンド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117462A JP2941303B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 光フロントエンド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297511A true JPH02297511A (ja) | 1990-12-10 |
| JP2941303B2 JP2941303B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=14712279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1117462A Expired - Lifetime JP2941303B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 光フロントエンド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941303B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129637A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光受信装置 |
| US6071016A (en) * | 1997-03-04 | 2000-06-06 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light receiving module for optical communication and light receiving unit thereof |
| JP2001015792A (ja) * | 1999-04-28 | 2001-01-19 | Denso Corp | 光センサ |
| KR100347051B1 (ko) * | 2000-09-15 | 2002-08-03 | 에어로컴 (주) | 레이저 전송장치의 볼렌즈를 갖는 수광부 |
| JP2004258262A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 光レセプタクルの光素子ブロック |
| US6915049B2 (en) * | 2001-02-26 | 2005-07-05 | Seiko Epson Corporation | Optical module and method of manufacturing the same, and optical transmission device |
| JP2009151053A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 受光モジュール |
| WO2009125455A1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Yazaki Corporation | Optical communication module |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6180207A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Hitachi Ltd | 電気及び光学回路素子基板 |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1117462A patent/JP2941303B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6180207A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Hitachi Ltd | 電気及び光学回路素子基板 |
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| JP2004258262A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 光レセプタクルの光素子ブロック |
| JP2009151053A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 受光モジュール |
| WO2009125455A1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Yazaki Corporation | Optical communication module |
| US8608390B2 (en) | 2008-04-09 | 2013-12-17 | Yazaki Corporation | Optical communication module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2941303B2 (ja) | 1999-08-25 |
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