JPH10145007A - 高速光変調モジュール - Google Patents

高速光変調モジュール

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JPH10145007A
JPH10145007A JP9247309A JP24730997A JPH10145007A JP H10145007 A JPH10145007 A JP H10145007A JP 9247309 A JP9247309 A JP 9247309A JP 24730997 A JP24730997 A JP 24730997A JP H10145007 A JPH10145007 A JP H10145007A
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JP
Japan
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modulation module
matching
bonding wire
electrically connecting
lead
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Application number
JP9247309A
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English (en)
Inventor
Kaiei Ri
海英 李
Sobai Kin
相培 金
Seiichi Kin
星一 金
Kishu Boku
起秀 朴
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/023Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
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    • H01S5/02345Wire-bonding
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/541Dispositions of bond wires
    • H10W72/5445Dispositions of bond wires being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. parallel arrangements

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2.5GHzで伝送信頼性を確保し且つ整合
抵抗をダウンさせることのできる光変調モジュールを提
供すること。 【解決手段】 本発明の高速光変調モジュールは高周波
信号が供給される外部リード12と内部リード14を含むリ
ードフレームと、並列連結された整合抵抗42及び補償キ
ャパシタ44を含む整合インピーダンス素子付きのメタル
ベース60とレーザダイオード28付きのサブマウントが形
成された基板100と、前記リードフレームの内部リード1
4と整合インピーダンス素子の一端を電気的に連結する
第1多重ボンディングワイヤ46と、前記整合インピーダ
ンス素子の他側と前記メタルベース60の一端を電気的に
連結する第2多重ボンディングワイヤ48と、前記メタル
ベース60の他端と前記レーザダイオード28を電気的に連
結する二重ボンディングワイヤ50とをセラミックでパッ
ケージングしてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信システムの光
変調モジュールに係り、特に光変調モジュールの整合抵
抗の値をダウンさせることのできる光変調モジュールに
関する。
【0002】
【従来の技術】既存の2.5Gbps用光変調モジュー
ルの場合、通常50Ωの内部インピーダンスを有する駆
動回路及び伝送線を使用しており、一部は25Ωの特性
インピーダンスを有するモジュールを使用している。5
0Ωの光変調モジュールの構成をそのまま保持しながら
整合抵抗の抵抗値を25Ωにダウンさせる場合には生産
コストの側面において有利である。しかし、整合抵抗を
ダウンさせる場合、リードフレームとボンディングワイ
ヤによる誘導性寄生インピーダンスによって2.5Gb
psシステムで用いられる光変調モジュールの変調特性
が劣化して高い伝送誤率をもたらす虞があった。
【0003】次に、図4及び図5を参照してより具体的
に説明する。図4は従来の50Ωの内部インピーダンス
を有する光変調モジュールの平面構造を示す。同図にお
いて、光変調モジュールはリードフレーム10とパッド
20をセラミック30で密封してパッケージングされ
る。リードフレーム10はセラミックパッケージの外部
に露出される外部リード12と、セラミックパッケージ
で密封される内部リード14とを含む。パッド20上に
は2つのチップ抵抗22,24、直流バイアス用導体板
26、及びレーザダイオード28付きの基板が付着して
いる。レーザダイオード28はサブマウント27に形成
される。外部リード12のPIN#12に同軸ケーブル
を通じて高周波信号が供給される。内部リード14は信
号リードSと周囲グラウンドリードGの組合わせによっ
て同一平面上導波管(CPW:Coplanar Waveguide)構
造を成す。CPWは2.5GHzにおける波長に比べて
数十倍短い長さを有するために、その特性インピーダン
スが同軸ケーブルのインピーダンスに比べてあまり違わ
ない。よって、反射波による変調効率変化を示さない。
また、CPWの2つのグラウンドリードGはパッケージ
の内壁に直接接触しているので、共通グラウンドインダ
クタンスを減らす。2つのチップ抵抗22,24の一側
端子は信号リードSに多重ワイヤボンディングによって
連結され、他側端子は直流バイアス用導体板26に多重
ワイヤボンディングによって連結されて相互並列連結さ
れる。従って、各チップ抵抗の抵抗値が100Ωの場
合、その並列合成抵抗値は50Ωになる。多重ワイヤボ
ンディングはワイヤボンディングの寄生インダクタンス
を減少させる。直流バイアス用導体板26の他端は半導
体ダイオード28に二重ワイヤボンディングで連結され
る。
【0004】前記のような構造で高周波変調特性に一番
重要なのはボンディングワイヤのインダクタンス、整合
抵抗、そして用いられるレーザダイオードの周波数特性
である。特に直列インダクタンスは高い周波数における
電流流れを妨げて最大帯域幅を大きく制限する。図5は
図4の光変調モジュールの整合インピーダンスによる周
波数特性曲線を示す。図5を参照すると、真性半導体レ
ーザダイオードの周波数特性は、正規化応答利得が−3
dBとなる限界周波数が10GHz以上であるが、50
Ωの整合抵抗を連結した場合には−3dBの正規化応答
利得をもつ限界周波数の帯域幅が10GHzに減少し、
25Ωの整合抵抗を連結した場合には−3dBの正規化
応答利得をもつ限界周波数の帯域幅が3GHzに大幅減
少することが分かる。従って、整合抵抗の抵抗値を単に
50Ωから25Ωに減少させる場合には外部帯域幅、利
得の減少、及び雑音の影響などによって2.5GHzに
おける信頼性のある動作を期待し難くなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
問題点を解決するためのもので、その目的は2.5GH
zで伝送信頼性を確保し且つ整合抵抗をダウンさせるこ
とのできる光変調モジュールを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高速光変調モジュールは高周波信号が供給
される外部リードと内部リードを含むリードフレーム
と、並列連結された整合抵抗及び補償キャパシタを含む
整合インピーダンス素子付きのメタルベースとレーザダ
イオード付きのサブマウントが形成された基板と、前記
リードフレームの内部リードと整合インピーダンス素子
の一端を電気的に連結する第1多重ボンディングワイヤ
と、前記整合インピーダンス素子の他側と前記メタルベ
ースの一端を電気的に連結する第2多重ボンディングワ
イヤと、前記メタルベースの他端と前記レーザダイオー
ドを電気的に連結する二重ボンディングワイヤとをセラ
ミックでパッケージングしてなることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
をより詳細に説明する。図1は本発明による高速光変調
モジュールの側面構造を示し、図2は図1のA部分の拡
大平面構造を示す。図1において、本発明の光変調モジ
ュールは高周波信号が供給される外部リード12と内部
リード14を含むリードフレーム10を有する。また、
光変調モジュールは基板100上に並列連結された整合
抵抗42と補償キャパシタ44を含む整合インピーダン
ス素子40付きのメタルベース60と、レーザダイオー
ド28付きのサブマウント27が形成される。
【0008】前記整合抵抗42と補償キャパシタ44
は、好ましくはチップ抵抗及びチップキャパシタ形態で
あり、整合抵抗42は560μm×560μmの面積を
有し、かつ20Ωの抵抗値を有する。補償キャパシタ4
4は整合抵抗と同一の面積に2.5pFの容量を有す
る。従って、既存の100Ωの2つのチップ抵抗を並列
に連結した50Ωインピーダンスを有する光変調モジュ
ールに比べて面積を1/4に減らすことができるため、
生産コストをダウンさせることができる。メタルベース
60は3,000μm×2,000μmサイズを有し、
金メッキされる。
【0009】また、光変調モジュールは、前記リードフ
レーム10の内部リード14と整合インピーダンス素子
40の一端を電気的に連結するための1.2mmの第1
多重ボンディングワイヤ46と、前記整合インピーダン
ス素子40の他側と前記メタルベース60の一端を電気
的に連結するための0.5mmの第2多重ボンディング
ワイヤ48と、前記メタルベース60の他端と前記レー
ザダイオード28を電気的に連結するための1mmの二
重ボンディングワイヤ50を含む。また、光変調モジュ
ールは外部リード12を除いて残りの構成要素をセラミ
ック30でパッケージングして密封することによって構
成される。
【0010】次に、このように構成された本発明の作用
について説明する図3は図1の高速光変調モジュールの
整合インピーダンスによる周波数特性を示す。同図にお
いて、補償キャパシタの容量が2pFから10pFに大
きくなるにつれて周波数応答の共振周波数が低い周波数
に段々移動しながら応答サイズが段々増加することが分
かる。また、補償キャパシタの容量が2.5pFである
時、補償キャパシタの無い場合の−3dBの限界周波数
が2.9GHzから4.3GHzに増加して1.4GHz
(47%)の帯域幅拡張効果を奏することが分かる。従
って、一番大きい帯域幅を有し且つ全体的に平坦な応答
サイズを有する容量は2.5pFであることが分かる。
【0011】
【発明の効果】上述したように、本発明は整合抵抗の抵
抗値を下げ、抵抗値のダウンによる帯域幅損失を補償す
るために補償キャパシタを整合抵抗に並列に連結するこ
とにより、生産コストをダウンさせながらも2.5GH
zで周波数特性の信頼性を確保することのできる利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による広帯域高速光変調モジュールの
側面構造を説明するための図。
【図2】 図1のA部分の拡大平面構造を示す図。
【図3】 図1の高速光変調モジュールの整合インピー
ダンスによる周波数特性を示すグラフ。
【図4】 従来の50Ωの内部インピーダンスを有する
光変調モジュールの平面構造を説明するための図。
【図5】 図4の光変調モジュールの整合インピーダン
スによる周波数特性曲線を示すグラフ。
【符号の説明】
10 リードフレーム 12 外部リード 14 内部リード 27 サブマウント 28 レーザダイオード 40 整合インピーダンス素子 42 整合抵抗 44 補償キャパシタ 46 第1多重ボンディングワイヤ 48 第2多重ボンディングワイヤ 60 メタルベース 100 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/04 10/06 (72)発明者 朴 起秀 大韓民国京畿道水原市八達區梅灘4洞(番 地なし)成 一アパート206棟103号

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波信号が供給される外部リードと内
    部リードを含むリードフレームと、 並列連結された整合抵抗及び補償キャパシタを含む整合
    インピーダンス素子付きのメタルベースとレーザダイオ
    ード付きのサブマウントが形成された基板と、 前記リードフレームの内部リードと整合インピーダンス
    素子の一端を電気的に連結する第1多重ボンディングワ
    イヤと、 前記整合インピーダンス素子の他側と前記メタルベース
    の一端を電気的に連結する第2多重ボンディングワイヤ
    と、 前記メタルベースの他端と前記レーザダイオードを電気
    的に連結する二重ボンディングワイヤとをセラミックで
    パッケージングしてなることを特徴とする高速光変調モ
    ジュール。
  2. 【請求項2】 前記整合抵抗と補償キャパシタの面積は
    同一であることを特徴とする請求項1記載の高速光変調
    モジュール。
  3. 【請求項3】 前記面積は560μm×560μmであ
    ることを特徴とする請求項2記載の高速光変調モジュー
    ル。
  4. 【請求項4】 前記整合抵抗は25Ωであることを特徴
    とする請求項1記載の高速光変調モジュール。
  5. 【請求項5】 前記補償キャパシタは2.5pFである
    ことを特徴とする請求項1記載の高速光変調モジュー
    ル。
  6. 【請求項6】 前記メタルベースは金メッキされたこと
    を特徴とする請求項1記載の高速光変調モジュール。
JP9247309A 1996-09-14 1997-09-11 高速光変調モジュール Pending JPH10145007A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR199639990 1996-09-14
KR1019960039990A KR0181896B1 (ko) 1996-09-14 1996-09-14 고속 광 모듈의 광대역화 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10145007A true JPH10145007A (ja) 1998-05-29

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ID=19473818

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JP9247309A Pending JPH10145007A (ja) 1996-09-14 1997-09-11 高速光変調モジュール

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JP (1) JPH10145007A (ja)
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KR19980021204A (ko) 1998-06-25

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