JPH03263377A - 光電気変換素子サブキャリア - Google Patents
光電気変換素子サブキャリアInfo
- Publication number
- JPH03263377A JPH03263377A JP2062969A JP6296990A JPH03263377A JP H03263377 A JPH03263377 A JP H03263377A JP 2062969 A JP2062969 A JP 2062969A JP 6296990 A JP6296990 A JP 6296990A JP H03263377 A JPH03263377 A JP H03263377A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- conversion element
- ceramic member
- subcarrier
- wiring pattern
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/50—Encapsulations or containers
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信あるいは光情報処理等に使用される光電
気変換素子サブキャリアに関し、特に伝送速度がＩ Ｇ
ｂ ／ ｓを越える超高速動作領域に適用する光電気
変換素子サブキャリアに関する。
気変換素子サブキャリアに関し、特に伝送速度がＩ Ｇ
ｂ ／ ｓを越える超高速動作領域に適用する光電気
変換素子サブキャリアに関する。
従来、この種の光電気変換素子サブキャリアは、第３図
（ａ）、（ｂ）に示すように、角柱状のセラミック部材
５に配線パターン３，４を形成し、光電気変換素子１を
固着搭載する構成となっていた。
（ａ）、（ｂ）に示すように、角柱状のセラミック部材
５に配線パターン３，４を形成し、光電気変換素子１を
固着搭載する構成となっていた。
この従来の光電気変換素子ザブキャリア１０は、入力さ
れた光信号が光電気変換素子１により電気信号に変換さ
れ、配線パターン３，４を介して、後段に設置される前
置増幅回路に入力される。光電気変換素子サブキャリア
１０は、第４図に示す如く、前置増幅回路７を搭載した
ＨＩＣ基板１８上に、光電気変換素子サブキャリア１０
に形成された配線パターン３，４を用いて、半田材によ
って固着搭載する実装形態となっている。
れた光信号が光電気変換素子１により電気信号に変換さ
れ、配線パターン３，４を介して、後段に設置される前
置増幅回路に入力される。光電気変換素子サブキャリア
１０は、第４図に示す如く、前置増幅回路７を搭載した
ＨＩＣ基板１８上に、光電気変換素子サブキャリア１０
に形成された配線パターン３，４を用いて、半田材によ
って固着搭載する実装形態となっている。
前置増幅回路７としては、帯域特性、受信感度、ダイナ
ミックレンジの点から、一般に、Ｉ−ランスインピーダ
ンス型回路が広く用いられている。
ミックレンジの点から、一般に、Ｉ−ランスインピーダ
ンス型回路が広く用いられている。
光電気変換素子サブキャリア１０を前置増幅回路７に接
続した条件での総合周波数特性は、前置増幅回路７の入
力インピーダンスと、光電気変換素子１の接合容量Ｃｊ
と、光電気変換素子サブキャリア１０の配線パターン３
，４及び光電気変換素子サブキャリア１０と前置増幅回
路７とを接続するＨＩＣ基板８上の配線パターンの両者
に寄生する容量Ｃｔとによってほぼ決定される。
続した条件での総合周波数特性は、前置増幅回路７の入
力インピーダンスと、光電気変換素子１の接合容量Ｃｊ
と、光電気変換素子サブキャリア１０の配線パターン３
，４及び光電気変換素子サブキャリア１０と前置増幅回
路７とを接続するＨＩＣ基板８上の配線パターンの両者
に寄生する容量Ｃｔとによってほぼ決定される。
伝送速度がＩ Ｇ ｂ ／ ｓを越える超高速動作を要
求される光受信装置では、前置増幅回路の高受信感度、
広帯域特性を実現するため、ＧａＡｓ （ガリウムヒ素
）−ＭＥＳＦＥＴを用いたトランスインピーダンス型回
路が用いられている。
求される光受信装置では、前置増幅回路の高受信感度、
広帯域特性を実現するため、ＧａＡｓ （ガリウムヒ素
）−ＭＥＳＦＥＴを用いたトランスインピーダンス型回
路が用いられている。
特に、Ｇ ａ Ａ ｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔを用
いたトランスインピーダンス型回路では、前置増幅回路
７の入力インピーダンスが比較的大きいために入力容量
の感度が高く、３ｄＢダウンの帯域が入力側の容量（Ｃ
ｊ＋Ｃｔ）と前置増幅回路７の入力インピーダンスとに
よってほぼ決定される。
いたトランスインピーダンス型回路では、前置増幅回路
７の入力インピーダンスが比較的大きいために入力容量
の感度が高く、３ｄＢダウンの帯域が入力側の容量（Ｃ
ｊ＋Ｃｔ）と前置増幅回路７の入力インピーダンスとに
よってほぼ決定される。
上述した従来の光電気変換素子サブキャリア１０は配線
パターン３，４を用いてＨＩＣ基板１８上に固定する実
装形式になっているため、光電気変換素子サブキャリア
１０と前置増幅回路７とを接続する配線パターン３．４
に寄生する容量が大きく、帯域２ＧＨｚ以上を越える光
受信装置の実現が困難であった。
パターン３，４を用いてＨＩＣ基板１８上に固定する実
装形式になっているため、光電気変換素子サブキャリア
１０と前置増幅回路７とを接続する配線パターン３．４
に寄生する容量が大きく、帯域２ＧＨｚ以上を越える光
受信装置の実現が困難であった。
又、従来の光電気変換素子サブキャリア１０では、ＨＩ
Ｃ基板１８上に半田材による固定を行なった後、さらに
、パッケージ内に半田材による固定を行なう方法がとら
れている。このため、半田材のクリープに起因する光学
系の結合ずれ発生の要因が残り、長期信頼度上の問題が
あった。
Ｃ基板１８上に半田材による固定を行なった後、さらに
、パッケージ内に半田材による固定を行なう方法がとら
れている。このため、半田材のクリープに起因する光学
系の結合ずれ発生の要因が残り、長期信頼度上の問題が
あった。
本発明の光電気変換素子サブキャリアは、角柱状のセラ
ミック部材と、このセラミック部材と同等の熱膨張係数
を有し前記セラミック部材の一端にろう付けした板状金
属部材と、第１のパターン及び光電気変換素子を一端に
固着搭載すべき第２のパターンを有し前記セラミック部
材の少なくとも２面にわたって形成した配線パターンと
を備えている。
ミック部材と、このセラミック部材と同等の熱膨張係数
を有し前記セラミック部材の一端にろう付けした板状金
属部材と、第１のパターン及び光電気変換素子を一端に
固着搭載すべき第２のパターンを有し前記セラミック部
材の少なくとも２面にわたって形成した配線パターンと
を備えている。
本発明の光電気変換素子サブキャリアの前記板状金属部
材は、前記セラミック部材の前記板状金属部材をろう付
けした前記一端がなす面の両端がらそれぞれ突出する部
分を有する構成であってもよい。
材は、前記セラミック部材の前記板状金属部材をろう付
けした前記一端がなす面の両端がらそれぞれ突出する部
分を有する構成であってもよい。
本発明の光電気変換素子サブキャリアは、前記セラミッ
ク部材に形式した前記配線パターンの前記第１のパター
ンの幅を前記第２のパターンの幅より狭くした構成であ
ってもよい。
ク部材に形式した前記配線パターンの前記第１のパター
ンの幅を前記第２のパターンの幅より狭くした構成であ
ってもよい。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す図であり、第１図（ａ
）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。
）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。
本実施例である光電気変換素子サブキャリア２は、角柱
状のセラミック部材５の底面にメタライズパターンを形
威し、セラミック部材５と同等の熱膨張係数を有する板
状の金属部材６とロウ付けにより一体化される。板状の
金属部材６は、角柱状のセラミック部材５に対して２ｍ
ｍ程度長く、セラミック部材５の両端に各１ｍｍ程度の
突出しを有する形で、セラミック部材５とロウ付けされ
る。一方、セラミック部材５の側面及び上面には、第１
図（ａ）、（ｂ）に示す如く、光電気変換素子１を搭載
し外部に信号を引き出すための配線パターン３，４が形
成される。
状のセラミック部材５の底面にメタライズパターンを形
威し、セラミック部材５と同等の熱膨張係数を有する板
状の金属部材６とロウ付けにより一体化される。板状の
金属部材６は、角柱状のセラミック部材５に対して２ｍ
ｍ程度長く、セラミック部材５の両端に各１ｍｍ程度の
突出しを有する形で、セラミック部材５とロウ付けされ
る。一方、セラミック部材５の側面及び上面には、第１
図（ａ）、（ｂ）に示す如く、光電気変換素子１を搭載
し外部に信号を引き出すための配線パターン３，４が形
成される。
本実施例では、角柱状のセラミック部材５として、断面
が１．５ｍｍ角で長さか３ ｍ、ｍのアルミナセラミッ
クスを用いた。また、セラミック部材５にロウ付けする
板状の金属部材６として板厚０．５ｍｍ、長さ５ｍｍの
コバールを用いた。
が１．５ｍｍ角で長さか３ ｍ、ｍのアルミナセラミッ
クスを用いた。また、セラミック部材５にロウ付けする
板状の金属部材６として板厚０．５ｍｍ、長さ５ｍｍの
コバールを用いた。
光電気変換素子１は、セラミック部材５に形成された配
線パターン４にカソード側を下にして、第１図（ａ）に
示す如く、固着搭載され、アノード側のボンディングワ
イヤにて、配線パターン３に接続する。
線パターン４にカソード側を下にして、第１図（ａ）に
示す如く、固着搭載され、アノード側のボンディングワ
イヤにて、配線パターン３に接続する。
このように構成された光電気変換素子サブキ・ヤリア２
を用いた光受信装置の一例を第２図に示す。尚、第２図
中では光電気変換素子１へ入力光信号を結合させるため
の光ファイバ及びパッケージの詳細は省略しである。
を用いた光受信装置の一例を第２図に示す。尚、第２図
中では光電気変換素子１へ入力光信号を結合させるため
の光ファイバ及びパッケージの詳細は省略しである。
第２図において、光電気変換素子サブキャリア２は、板
状の金属部材６と同一金属（本実施例ではコバールを使
用）よりなるパッケージの底面９に光軸方向の位置合せ
をした後に、ＹＡＧ （イツトリウム・アルミニウム・
ガーネット）レーザにより溶接固定される。一方、光電
気変換素子サブキャリア２の出力は、第２図に示す如く
、光電気変換素子サブキャリア２の上面とほぼ同じ高さ
の位置に配置された、前置増幅回路７を搭載したＨＩＣ
基板８にボンディングによって接続される。本実施例で
は、光電気変換素子サブキャリア２と前置増幅回路７を
搭載したＨＩＣ基板８とを分離構成とすることによって
従来例の第３図、第４図に示す構成で問題となっていた
、光電気変換素子サブキャリアの配線パターン及びＨＩ
Ｃ基板搭載時の配線パターンに寄生する容量Ｃｔを大幅
に低減でき、３ｄＢダウンの帯域が３ＧＨｚを越える光
受信装置の実現が可能となった。
状の金属部材６と同一金属（本実施例ではコバールを使
用）よりなるパッケージの底面９に光軸方向の位置合せ
をした後に、ＹＡＧ （イツトリウム・アルミニウム・
ガーネット）レーザにより溶接固定される。一方、光電
気変換素子サブキャリア２の出力は、第２図に示す如く
、光電気変換素子サブキャリア２の上面とほぼ同じ高さ
の位置に配置された、前置増幅回路７を搭載したＨＩＣ
基板８にボンディングによって接続される。本実施例で
は、光電気変換素子サブキャリア２と前置増幅回路７を
搭載したＨＩＣ基板８とを分離構成とすることによって
従来例の第３図、第４図に示す構成で問題となっていた
、光電気変換素子サブキャリアの配線パターン及びＨＩ
Ｃ基板搭載時の配線パターンに寄生する容量Ｃｔを大幅
に低減でき、３ｄＢダウンの帯域が３ＧＨｚを越える光
受信装置の実現が可能となった。
光電気変換素子１が出力する信号は主として配線パター
ン４を介して前置増幅回路７へ導かれるので、配線パタ
ーン３の幅を狭くすることにより寄生容量Ｃｔをさらに
小さくできる。
ン４を介して前置増幅回路７へ導かれるので、配線パタ
ーン３の幅を狭くすることにより寄生容量Ｃｔをさらに
小さくできる。
一方、従来例では、光電気変換素子サブキャリア１０が
半田材によりＨＩＣ基板１８に固定され、この後、パッ
ケージ底面１１に固定されるため、半田クリープの発生
による長期信頼度上の問題があった。このため、従来例
では、できるだけ高融点の半田材を使用し、また、製造
工法上も均一な半田層を得るために十分な注意が必要で
あった。しかし、本実施例では、光電気変換素子サブキ
ャリア２をパッケージ底面９に直接ＹＡＧレーザ溶接に
より固定することが可能であるため、製造工法が簡便に
なるのと同時に、半田材使用によるクリープ発生の問題
を除去することができ、長期信頼度上非常に安定な光受
信装置を提供することが可能となった。
半田材によりＨＩＣ基板１８に固定され、この後、パッ
ケージ底面１１に固定されるため、半田クリープの発生
による長期信頼度上の問題があった。このため、従来例
では、できるだけ高融点の半田材を使用し、また、製造
工法上も均一な半田層を得るために十分な注意が必要で
あった。しかし、本実施例では、光電気変換素子サブキ
ャリア２をパッケージ底面９に直接ＹＡＧレーザ溶接に
より固定することが可能であるため、製造工法が簡便に
なるのと同時に、半田材使用によるクリープ発生の問題
を除去することができ、長期信頼度上非常に安定な光受
信装置を提供することが可能となった。
本実施例では、角柱状のセラミック部材５としてアルミ
ナセラミックス、板状の金属部材６としてコバールを用
いたが、両者の熱膨張係数が同等であれば他の材料の組
合せとしても同じ効果を得ることができる。
ナセラミックス、板状の金属部材６としてコバールを用
いたが、両者の熱膨張係数が同等であれば他の材料の組
合せとしても同じ効果を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、角柱状のセラミック部材
の一端にセラミック部材と同等の熱膨張係数を有する板
状金属部材をロウ付けし、セラミック部材の側面及び上
面に配線パターンを形成し、配線パターンの一端に光電
気変換素子を固着搭載する構成とすることにより、光電
気変換素子サブキャリアの配線パターンに寄生する容量
を低減し、また、ＨＩＣ実装時の配線パターンに寄生す
る容量を大幅に低減でき、Ｇ ｂ ／ ｓ以上の超高速
の光受信装置に使用する光電気変換素子サブキャリアを
提供できる効果がある。
の一端にセラミック部材と同等の熱膨張係数を有する板
状金属部材をロウ付けし、セラミック部材の側面及び上
面に配線パターンを形成し、配線パターンの一端に光電
気変換素子を固着搭載する構成とすることにより、光電
気変換素子サブキャリアの配線パターンに寄生する容量
を低減し、また、ＨＩＣ実装時の配線パターンに寄生す
る容量を大幅に低減でき、Ｇ ｂ ／ ｓ以上の超高速
の光受信装置に使用する光電気変換素子サブキャリアを
提供できる効果がある。
また、光電気変換素子サブキャリアをＹＡＧレーザ溶接
によりパッケージに固定できるため、長期信頼度上、非
常に安定な光受信装置を提供できる効果がある。
によりパッケージに固定できるため、長期信頼度上、非
常に安定な光受信装置を提供できる効果がある。
第１図（ａ）は本発明の一実施例の正面図、第１図（ｂ
）は同じく側面図、第２図は第１図（ａ）、（ｂ）に示
す実施例の一実装例を示す図、第３図（ａ＞は従来例の
正面図、第３図（ｂ）は同じく側面図、第４図は第３図
（ａ）、（ｂ）に示す従来例の一実装例を示す図である
。 １・・・光電気変換素子、２・・・光電気変換素子ザブ
キャリア、３．４・・・配線パターン、５・・・セラミ
ック部材、６・・・金属部材、７・・・前置増幅回路、
８・・９ ０ ＨＩ Ｃ基板、 ９゜ １・・・パッケージの底面、 １゜ ・・・光電気変換素子サブキャリア。
）は同じく側面図、第２図は第１図（ａ）、（ｂ）に示
す実施例の一実装例を示す図、第３図（ａ＞は従来例の
正面図、第３図（ｂ）は同じく側面図、第４図は第３図
（ａ）、（ｂ）に示す従来例の一実装例を示す図である
。 １・・・光電気変換素子、２・・・光電気変換素子ザブ
キャリア、３．４・・・配線パターン、５・・・セラミ
ック部材、６・・・金属部材、７・・・前置増幅回路、
８・・９ ０ ＨＩ Ｃ基板、 ９゜ １・・・パッケージの底面、 １゜ ・・・光電気変換素子サブキャリア。
Claims (3)
- （１）角柱状のセラミック部材と、このセラミック部材
と同等の熱膨張係数を有し前記セラミック部材の一端に
ろう付けした板状金属部材と、第１のパターン及び光電
気変換素子を一端に固着搭載すべき第２のパターンを有
し前記セラミック部材の少なくとも２面にわたって形成
した配線パターンとを備えたことを特徴とする光電気変
換素子サブキャリア。 - （２）前記板状金属部材は、前記セラミック部材の前記
板状金属部材をろう付けした前記一端がなす面の両端か
らそれぞれ突出する部分を有する請求項１記載の光電気
変換素子サブキャリア。 - （３）前記セラミック部材に形成した前記配線パターン
の前記第１のパターンの幅を前記第２のパターンの幅よ
り狭くした請求項１記載の光電気変換素子サブキャリア
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2062969A JP3067151B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 光電気変換素子サブキャリア |
| US07/669,438 US5132532A (en) | 1990-03-13 | 1991-03-13 | Photoelectric converter module |
| DE69120112T DE69120112T2 (de) | 1990-03-13 | 1991-03-13 | Photoelektrisches Konverter-Modul |
| EP91302099A EP0447201B1 (en) | 1990-03-13 | 1991-03-13 | Photoelectric converter module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2062969A JP3067151B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 光電気変換素子サブキャリア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03263377A true JPH03263377A (ja) | 1991-11-22 |
| JP3067151B2 JP3067151B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=13215682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2062969A Expired - Lifetime JP3067151B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 光電気変換素子サブキャリア |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132532A (ja) |
| EP (1) | EP0447201B1 (ja) |
| JP (1) | JP3067151B2 (ja) |
| DE (1) | DE69120112T2 (ja) |
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| JP2011054667A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Opnext Japan Inc | 光受信モジュール及び光受信器 |
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| DE4342840C2 (de) * | 1993-12-10 | 1995-09-28 | Siemens Ag | Elektrooptisches Modul |
| JP3047735B2 (ja) * | 1994-05-16 | 2000-06-05 | 住友電気工業株式会社 | 光受信モジュ−ルとその製造方法 |
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| DE69632228T2 (de) * | 1995-07-13 | 2005-04-14 | Eastman Kodak Co. | Bildsensor mit einem Trägergehäuse |
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| JP4187376B2 (ja) * | 2000-02-16 | 2008-11-26 | ローム株式会社 | 受光増幅装置 |
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