(57)【要約】【課題】受信側、送信側間のクロストークを低減できる光電変換用モジュール部品を提供する。【解決手段】光ファイバ挿通孔を開口したフェルール１３の端面１５に受発光素子が装着され、受発光素子と電気的に接続する電極用リードが端面１５より延出して基板２１の配線２３と導接される光電変換用モジュール部品２５であって、導電性を有するインナーシェル２７が、受光素子又は発光素子を含む電極用リード及び基板２１の配線２３を覆って、受光素子側と発光素子側とで別々に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ挿通孔を開口したフェルールの端面に受発光素子が装着され、該受発光素子と電気的に接続する電極用リードが前記端面より延出して基板の配線と導接される光電変換用モジュール部品であって、
導電性を有するインナーシェルが受光素子又は発光素子を含む前記電極用リード及び前記基板の配線を覆って受光素子側と発光素子側とで別々に配置されていることを特徴とする光電変換用モジュール部品。
【請求項２】
請求項１記載の光電変換用モジュール部品であって、
前記２つのインナーシェルは、前記基板上で別々の接地線に接続されていることを特徴とする光電変換用モジュール部品。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の光電変換用モジュール部品であって、
前記受光素子及び前記発光素子をそれぞれ駆動する駆動回路が前記インナーシェル内に収容されていることを特徴とする光電変換用モジュール部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号を光信号に変換するまたは光信号を電気信号に変換する光電変換部に用いられる光電変換用光モジュール部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子で発生させた光信号を光ファイバにより伝送したり、光ファイバを伝搬してきた光信号を受光素子で受光したりする光伝送を行う光接続部品として、光ファイバが挿通される光ファイバ挿通孔を有する成形体にインサート成形によって電極用リードが設けられ、この電極用リードが、光電変換素子を装着する前面と連続する側面で一部露出するように設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この光接続部品（光電変換用モジュール部品）は、側面で露出された電極用リードの露出部分が回路パターンに導通するように基板へ半田付けされて実装され、また、電極用リードの露出部分が形成され、且つ光ファイバ挿通孔の開口する前面には光電変換素子がフリップチップ実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５９８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光電変換用モジュール部品は、低い符号誤り率（ビットエラーレート）、高い転送速度（ビットレート）等が要求される一方で、小型であることも要求される。しかし、複数の光半導体素子や駆動回路を配置した構成では、小型化の要請から特に発光素子と受光素子、及びこれらの駆動回路同士間の物理的な距離を長く確保できず、その結果、電気クロストークが大きくなり、ビットエラーレート等の特性向上の障害となっていた。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、受信側、送信側間のクロストークを低減できる光電変換用モジュール部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  光ファイバ挿通孔を開口したフェルールの端面に受発光素子が装着され、該受発光素子と電気的に接続する電極用リードが前記端面より延出して基板の配線と導接される光電変換用モジュール部品であって、導電性を有するインナーシェルが受光素子又は発光素子を含む前記電極用リード及び前記基板の配線を覆って受光素子側と発光素子側とで別々に配置されていることを特徴とする光電変換用モジュール部品。
【０００７】
この光電変換用モジュール部品によれば、基板にフェルールが設けられ、フェルールの端面に受光素子と発光素子が設けられる。受光素子、受光素子側電極用リード、及び基板の受光素子側配線が接地線に接続された受光素子側インナーシェルで覆われる。また、発光素子、発光素子側電極用リード、及び基板の発光素子側配線が接地線に接続された発光素子側インナーシェルで覆われる。これにより、受光素子側インナーシェル、発光素子側インナーシェルの内側からの電磁波はインナーシェルを通って減衰される。また、外側からの電磁波もインナーシェルを通って減衰され、それぞれのインナーシェル内がシールド保護された状態となる。特に、発光素子と受光素子が近接する間には、発光素子側インナーシェルと発光素子側インナーシェルの側壁同士が二重に配置されて、より高い減衰作用が得られ、例えば、送信側より発せられ受信側へ影響を及ぼす虞の高いノイズ（クロストーク）を良好に遮断することができる。
【０００８】
（２）  （１）の光電変換用モジュール部品であって、前記２つのインナーシェルは、前記基板上で別々の接地線に接続されていることを特徴とする光電変換用モジュール部品。
【０００９】
この光電変換用モジュール部品によれば、受光素子側インナーシェルと、発光素子側インナーシェルのそれぞれが基板上で別々の接地線に接続され、受光素子側と発光素子側とで発生した異なる電磁波の同一接地線に近接して接続されることによる当該接地線を介した相互干渉が生じにくくなる。すなわち、受信側、送信側間のクロストーク発生要因が一層確実に排除される。
【００１０】
（３）  （１）又は（２）の光電変換用モジュール部品であって、前記受光素子及び前記発光素子をそれぞれ駆動する駆動回路が前記インナーシェル内に収容されていることを特徴とする光電変換用モジュール部品。
【００１１】
この光電変換用モジュール部品によれば、受光素子側駆動回路、発光素子側駆動回路から生じる電磁波はインナーシェルを通って減衰される。また、外側からの電磁波もインナーシェルを通って減衰される。これにより、受光素子側駆動回路、発光素子側駆動回路がインナーシェルにシールド保護され、受信側、送信側間のクロストーク発生要因が排除される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る光電変換用モジュール部品によれば、受信側、送信側間のクロストークを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光電変換用モジュール部品の斜視図である。
【図２】図１に示した基板の平面図である。
【図３】（ａ）は図１の平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ矢視図、（ｃ）はそのＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】は第１の実施の形態の変形例に係る光電変換用モジュール部品の斜視図である。
【図５】（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る光電変換用モジュール部品の平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ矢視図、（ｃ）はそのＤ−Ｄ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る光電変換用モジュール部品の斜視図、図２は図１に示した基板の平面図、図３（ａ）は図１の平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ矢視図、（ｃ）はそのＢ−Ｂ矢視図である。
光電変換用モジュール部品２５は、基板２１の一方の面に、フェルール１３を実装してなる。フェルール１３は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を主成分とする熱可塑性樹脂から形成されている。このポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、精密成形性に優れた樹脂であり、精密成形を要するフェルール１３に用いるのに好適である。また、ポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、線膨張係数が小さく、耐熱性にも優れている。
【００１５】
フェルール１３は、先端１３ａから後端１３ｂにわたって複数の光ファイバ挿通孔（図示せず）が形成されている。これらの光ファイバ挿通孔には、フェルール１３の後端１３ｂ側から、それぞれ光ファイバ（図示せず）が挿入されて固定される。フェルール１３には、その先端１３ａに、厚さ方向（図１の上下方向）へ延在する複数の電極用リード（図示せず）が設けられている。これらの電極用リードは、受発光素子（図示せず）のアノード端子とカソード端子にそれぞれ導通されるものであり、それぞれの光ファイバ挿通孔の付近に一対ずつ配置されている。電極用リードは、例えば、インサート成型によってフェルール１３の先端１３ａに一体的に設けられている。すなわち、フェルール１３は、ＬＦＩ（Ｌｅａｄ  Ｆｒａｍｅ  Ｉｎｓｅｒｔｅｄ）フェルールとなっている。
【００１６】
電極用リードは、フェルール１３の先端１３ａの端面１５に沿って延在し、フェルール１３の一側方（図１の下方）へ突き出している。このフェルール１３から突き出した部分が電極用リードの延出部となり、図２で示す基板２１の配線２３と接続される。フェルール１３の端面１５には受発光素子が取り付けられ、受発光素子は素子部と端子部を有している。素子部は光ファイバ挿通孔に対向し、端子部は電極用リードに対向配置される。受発光素子は、例えば、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）やＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）などの発光素子または受光素子である。受発光素子の素子部は、発光素子である場合は発光部となり、受光素子である場合は受光部となる。
【００１７】
受発光素子は、その端子部が、フェルール１３に設けられた電極用リードに対して、例えば、金（Ａｕ）からなるバンプによって導通接続されている。このバンプによる接続は、超音波振動や熱によってバンプを溶かして端子部と電極用リードとを接続するフリップチップ接続で行われる。
【００１８】
基板２１には、発光素子のアノード端子とカソード端子にそれぞれ導通した電極用リードと接続される配線端子部２３ａ，２３ｂと、受光素子のアノード端子とカソード端子にそれぞれ導通した電極用リードと接続される配線端子部２３ｃ，２３ｄとが設けられている。また、基板２１の一方の面には発光素子の配線端子部２３ａ，２３ｂと不図示の配線回路によって接続される発光素子側駆動回路（ＶＤ：Ｖｃｓｅｌ  Ｄｒｉｖｅｒ）３５ａと、受光素子の配線端子部２３ｃ，２３ｄと不図示の配線回路によって接続される受光素子側駆動回路（ＴＩＡ：Ｔｒａｎｓ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３５ｂとが設けられている。
【００１９】
さらに、基板２１のフェルール１３の装着端部と反対側の端部左右には一対の送信側機器接地端ＧＲＤ４１ａと、受信側機器接地端ＧＲＤ４１ｂとが設けられる。これら送信側機器接地端ＧＲＤ４１ａと受信側機器接地端ＧＲＤ４１ｂは、基板２１の搭載される不図示の機器を接地する。基板２１には一端が送信側機器接地端ＧＲＤ４１ａに接続する送信側接地線３３ａが形成され、送信側接地線３３ａは他端がフェルール１３の近傍まで延設され送信側ランド４２ａとなる。また、基板２１には一端が受信側機器接地端ＧＲＤ４１ｂに接続する受信側接地線３３ｂが形成され、受信側接地線３３ｂは他端がフェルール１３の近傍まで延設され受信側ランド４２ｂとなる。
【００２０】
基板２１には導電性を有するインナーシェル２７が設けられている。インナーシェル２７は、発光素子側インナーシェル２７ａと、受光素子側インナーシェル２７ｂとからなる。発光素子側インナーシェル２７ａは、発光素子と、発光素子側電極用リードと、発光素子側の配線端子部２３ａ，２３ｂ及び配線回路と、を覆う。また、受光素子側インナーシェル２７ｂは、受光素子と、受光素子側電極用リードと、受光素子側の配線端子部２３ｃ，２３ｄ及び配線回路と、を覆う。つまり、インナーシェル２７は、受光素子側と発光素子側とで別々に配置されている。
【００２１】
発光素子側インナーシェル２７ａと受光素子側インナーシェル２７ｂは、フェルール１３との当接面が開口される。したがって、フェルール１３の端面１５は、それぞれのインナーシェル２７内で露出する。なお、各インナーシェル２７は、フェルール１３の端面１５に当接する側壁が形成されていてもよい。この場合、この側壁には、受発光素子、電極用リードをインナーシェル２７内に受け入れるための切欠部を形成する。これにより、インナーシェル２７と端面１５との間に、間隙を生じにくくでき、より高い電磁シールド性能を得ることができる。
【００２２】
本実施の形態において、インナーシェル２７の材質には銅を用いている。この他、インナーシェル２７の材質としてはアルミ、銀、金の他、合成樹脂材に導電性金属層を形成したしたものであってもよい。また、インナーシェル２７は、基板２１からの高さを低く抑えることが好ましい。本実施の形態において、それぞれのインナーシェル２７は、基板２１の表面より１ｍｍ以下の高さで形成されている。
【００２３】
発光素子側インナーシェル２７ａ、受光素子側インナーシェル２７ｂは、基板上で別々の接地線３３（送信側接地線３３ａ、受信側接地線３３ｂ）に送信側ランド４２ａ、受信側ランド４２ｂを介して接続されている。受光素子側インナーシェル２７ｂと、発光素子側インナーシェル２７ａは、それぞれが基板上で別々の接地線３３に接続されることで、近接して同一の接地線３３に接続された場合の相互干渉が生じにくくなっている。すなわち、受光素子側と発光素子側とで発生した異なる電磁波による相互干渉が生じない。これにより、受信側、送信側間のクロストーク発生要因が一層確実に排除されるようになされている。
【００２４】
基板２１には、受光素子側駆動回路３５ｂの前方に増幅器（Ｌｉｍｉｔｔｉｎｇ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３７が設けられている。この増幅器３７は、導電性のシェル３９によって覆われている。シェル３９は、基板２１の接地線３３に接続される。本実施の形態において、シェル３９は、基板２１の表面より０．７５ｍｍ以下の高さで形成されている。
【００２５】
また、本実施の形態による光電変換用モジュール部品２５では、受光素子及び発光素子をそれぞれ駆動する発光素子側駆動回路３５ａと、受光素子側駆動回路３５ｂとが、それぞれの発光素子側インナーシェル２７ａと、受光素子側インナーシェル２７ｂの内側に収容されている。受光素子側駆動回路３５ｂ、発光素子側駆動回路３５ａから生じる電磁波はインナーシェル２７ａ，２７ｂを通って減衰される。また、外側からの電磁波もインナーシェル２７ａ，２７ｂを通って減衰される。これにより、受光素子側駆動回路３５ｂ、発光素子側駆動回路３５ａがインナーシェル２７ａ，２７ｂによってシールド保護され、受信側、送信側間のクロストーク発生要因が排除されるようになされている。
【００２６】
上記構成を有する光電変換用モジュール部品２５では、基板２１にフェルール１３が設けられ、フェルール１３の端面１５に受光素子と発光素子が設けられる。受光素子、受光素子側電極用リード、基板２１の受光素子側配線端子部２３ｃ，２３ｄ及び配線回路が受信側接地線３３ｂに接続された受光素子側インナーシェル２７ｂで覆われる。また、発光素子、発光素子側電極用リード、基板２１の発光素子側配線端子部２３ａ，２３ｂ及び配線回路が送信側接地線３３ａに接続された発光素子側インナーシェル２７ａで覆われる。これにより、受光素子側インナーシェル２７ｂ、発光素子側インナーシェル２７ａの内側からの電磁波はインナーシェル２７を通って減衰される。また、外側からの電磁波もインナーシェル２７を通って減衰され、それぞれのインナーシェル２７内がシールド保護された状態となる。特に、発光素子と受光素子が近接する間には、図１に示すように、発光素子側インナーシェル２７ａと受光素子側インナーシェル２７ｂの側壁２７ａ１，２７ｂ１同士が二重に配置され、より高い減衰作用が得られる。
【００２７】
図４は第１の実施の形態の変形例に係る光電変換用モジュール部品の斜視図である。
上記構成の光電変換用モジュール部品２５では、フェルール１３の端面１５にそれぞれのインナーシェル２７を当接する構成としたが、図４に示すように、インナーシェル２７Ａは、端面１５よりも後方のフェルール１３をさらに覆うものであってもよい。すなわち、フェルール１３の先端１３ａには図１に示す鍔部１３ｃが形成されるが、変形例に係る発光素子側インナーシェル２７Ａａ、受光素子側インナーシェル２７Ａｂは、この鍔部１３ｃを覆うように形成される。このような構成とすることで、インナーシェル２７と端面１５との間隙までも確実に覆うことができ、より高い電磁シールド性能を得ることができる。
【００２８】
次に、第２の実施の形態に係る光電変換用モジュール部品を説明する。
図５（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る光電変換用モジュール部品の平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ矢視図、（ｃ）はそのＤ−Ｄ矢視図である。なお、図１〜図３に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略するものとする。
本実施の形態に係る光電変換用モジュール部品４５は、基板２１Ａが上記実施の形態のもと異なる。すなわち、フェルール１３の実装面と、配線端子部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの形成面とが表裏反対となっている。基板２１Ａの一方の面（図５（ｂ）の上面）にはフェルール１３が装着され、受発光素子１７である受光素子２９及び発光素子３１の設けられた端面１５の直下の基板２１Ａには貫通孔４１が形成される。貫通孔４１は、少なくとも送信側と受信側の２つに分けられている。
【００２９】
受光素子２９及び発光素子３１に接続された２対の電極用リード１９は、送信側と受信側のそれぞれの貫通孔４１を通り、基板２１Ａの他方の面（図５（ｂ）の下面）に形成された配線端子部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに接続されている。フェルール１３の端面１５には略扇箱形に拡がる送信側と受信側の端面用シェル４３ａ，４３ｂが設けられ、端面用シェル４３ａ，４３ｂは端面１５及びそれぞれの貫通孔４１を覆っている。この端面用シェル４３ａ，４３ｂは、基板２１Ａの一方の面に設けられた不図示の接地線に接続される他、基板２１Ａの他方の面に設けられた送信側接地線３３ａ、受信側接地線３３ｂに接続されてもよい。
【００３０】
基板２１Ａの他方の面には、発光素子側インナーシェル２７ａと受光素子側インナーシェル２７ｂとが設けられている。なお、このインナーシェル２７ａ，２７ｂは四方の側部が側壁となっている。発光素子側インナーシェル２７ａは、送信側の貫通孔４１と、発光素子側電極用リード１９と、発光素子側配線端子部２３ａ，２３ｂと、不図示の配線回路と、発光素子側駆動回路３５ａと、を覆う。また、受光素子側インナーシェル２７ｂは、受信側の貫通孔４１と、受光素子側電極用リード１９と、受光素子側配線端子部２３ｃ，２３ｄと、不図示の配線回路と、受光素子側駆動回路３５ｂと、を覆う。
【００３１】
この実施の形態による光電変換用モジュール部品４５によれば、フェルール１３の実装面と、配線２３や駆動回路３５の形成面とが基板２１Ａの表裏で反対であっても、送信側の発光素子３１、電極用リード１９、発光素子側駆動回路３５ａと、受信側の受光素子２９、電極用リード１９、受光素子側駆動回路３５ｂを別々に覆うことができる。これにより、基板２１Ａの表裏に設けられたそれぞれの端面用シェル４３ａ，４３ｂ及びインナーシェル２７ａ，２７ｂ内がシールド保護された状態となる。
【００３２】
したがって、上記した各本実施の形態に係る光電変換用モジュール部品２５，４５によれば、受信側、送信側間のクロストークを低減することができる。
【実施例】
【００３３】
上記した第１の実施の形態と同様の構成を有する実施例に係る光電変換用モジュール部品と、当該構成からインナーシェルを除いた比較例に係る光電変換用モジュール部品とを製作し、伝送への影響（ビットエラーレートと受光感度との相関）を調べた。
その結果、インナーシェルを設けた実施例に係る光電変換用モジュール部品では、インナーシェルを設けない比較例に係る光電変換用モジュール部品に比べて、最小受光感度が平均で１．１７ｄＢ向上することが知見できた。
【符号の説明】
【００３４】
１３  フェルール
１５  端面
１７  受発光素子
１９  電極用リード
２１  基板
２３  配線
２５  光電変換用モジュール部品
２７  インナーシェル
２９  受光素子
３１  発光素子
３３  接地線
３５  駆動回路
【図１】
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【図２】
2011233620.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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