(57)【要約】      （修正有）【課題】フィードスルーの配線を通じた光受信モジュール内への電磁ノイズの侵入を低減する。【解決手段】光受信モジュールは、筐体と筐体の側壁を貫通するとともに誘電体材料を含んで構成されるフィードスルー１２と、を備える。筐体の内側に位置するフィードスルー１２の面上には、モニタ配線および電源配線の少なくともいずれかを含む複数の第１電気配線、および高周波信号を伝送する伝送線路である第２電気配線が設けられる。第１面１２ａには、複数の第１電気配線とそれぞれ電気的に接続される複数の第３電気配線１５が設けられる。第１面１２ａと第２面１２ｂとの間にはグランドパターン４２が埋め込まれており、第１面１２ａとグランドパターン４２との間には、少なくとも１つの第１導電パッド１７が埋め込まれている。各第１導電パッド１７は、グランドパターン４２と対向するとともに、対応する第３電気配線１５とビア１９を介して電気的に接続される。【選択図】図６
2019186455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子を収容する導電性の筐体と、
前記筐体の外側に位置し互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記筐体の側壁を貫通するとともに誘電体材料を含んで構成されるフィードスルーと、
前記筐体の内側に位置する前記フィードスルーの面上に設けられ、モニタ配線および電源配線の少なくともいずれかを含む複数の第１電気配線と、
前記筐体の内側に位置する前記フィードスルーの面上に設けられ、高周波信号を伝送する伝送線路である第２電気配線と、
前記第１面に設けられ、前記複数の第１電気配線とそれぞれ電気的に接続され前記側壁に沿って並ぶ複数の第３電気配線と、
前記第１面と前記第２面との間の前記フィードスルーの内部に設けられてなるグランドパターンと、
前記第１面と前記グランドパターンの面との間の前記第１面と平行な第３面に設けられてなる少なくとも１つの第１導電パッドと、
を備え、
前記第１導電パッドは、前記グランドパターンと対向するとともに、対応する前記第３電気配線とビアを介して電気的に接続されてなる、光受信モジュール用パッケージ。
【請求項２】
前記第２面には、前記第２電気配線と電気的に接続され、高周波信号を伝送する伝送線路である第４電気配線が設けられてなる、請求項１に記載の光受信モジュール用パッケージ。
【請求項３】
複数の前記第１導電パッドは、前記側壁に沿って並んで配置されてなる、請求項１または２に記載の光受信モジュール用パッケージ。
【請求項４】
前記側壁に沿う方向における前記第１導電パッドの幅は、前記第３電気配線の同方向における幅よりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光受信モジュール用パッケージ。
【請求項５】
複数の前記第１導電パッドは、前記側壁に各々沿った二以上の列にわたって配列されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光受信モジュール用パッケージ。
【請求項６】
隣り合う前記第３電気配線は、異なる前記第１導電パッドと接続され、
前記異なる第１導電パッドは、前記二以上の列において異なる列に配置されてなる、請求項５に記載の光受信モジュール用パッケージ。
【請求項７】
前記第１導電パッドと接続された前記第３電気配線には、前記第１導電パッドと面積が異なる第２導電パッドがビアを介して更に接続されており、
前記第２導電パッドは、前記第１面と前記グランドパターンとの間に埋め込まれ、前記グランドパターンと対向している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光受信モジュール用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信モジュール用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電子部品収納用パッケージが開示されている。このパッケージは、基体と、枠体と、入出力端子とを備えている。基体の底面には電子部品が載置される載置部が設けられる。枠体は、載置部を囲むようにして基体の底面上に配置される。枠体の上面には、蓋体が取り付けられる。入出力端子は、枠体の内部と外部とを電気的に接続する線路導体を有する。線路導体は、ストリップ線路又はマイクロストリップ線路である。基体、枠体、及び蓋体は、金属材料により構成され、入出力端子は、絶縁材料により構成される。
【０００３】
特許文献２には、光半導体素子収納用パッケージが開示されている。このパッケージは、基体と、枠体と、蓋体とを備えており、光半導体素子を収納する。基体の底面には、光半導体素子が搭載される取付部が設けられる。光半導体素子は、外部リード端子を介して、基体の底面の外側に位置する電気回路と電気的に接続される。枠体は、取付部を囲むように基体に取り付けられる。枠体には、光ファイバを固定する貫通孔が形成されている。蓋体は、枠体の上面に取り付けられる。基体、枠体、及び蓋体は、金属材料により構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６９９２２５０号公報
【特許文献２】米国特許第６０３６３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、光通信における伝送速度の高速化とともに、光トランシーバの小型化が進行している。光トランシーバは、例えば、レーザダイオードといった発光素子を内蔵する光送信モジュールと、フォトダイオードといった受光素子を内蔵する光受信モジュールと、これらのモジュールと電気的に接続される回路基板とが１つの筐体内に収容されて成る。更に、光送信モジュール及び光受信モジュールは、それぞれ光送信モジュール用パッケージ及び光受信モジュール用パッケージを有する。これらのパッケージは、回路基板の前方において、光軸と交差する方向に隣接して配置される。光受信モジュール用パッケージは、受光素子を収容する導電性の筐体と、筐体の内側から外側にわたって設けられる誘電体のフィードスルーとを有する。フィードスルーには、筐体の内側と外側とを導通する複数の配線が設けられる。また、光送信モジュールの発光素子を駆動する回路は、光送信モジュールの外部（例えば上記の回路基板上）に配置される。
【０００６】
このような構成を備える光トランシーバにおいて、光通信の伝送速度が速くなるほど、駆動回路と光送信モジュールとの間の配線から発生する電磁ノイズが大きくなる。この電磁ノイズは、光送信モジュールに隣接して配置される光受信モジュール内の受信信号に対して電磁波干渉によるクロストークを生じさせる。上述したように、光受信モジュール用パッケージでは導電性の筐体の一部に誘電体のフィードスルーが貫通して設けられ、フィードスルーには筐体の内側と外側とを導通する複数の配線が設けられる。この配線を通じて、光受信モジュールの筐体内に電磁ノイズが侵入しやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、フィードスルーの配線を通じた光受信モジュール内への電磁ノイズの侵入を低減できる光受信モジュール用パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、一実施形態に係る光受信モジュール用パッケージは、受光素子を収容する導電性の筐体と、筐体の外側に位置し互いに対向する第１面及び第２面を有し、筐体の側壁を貫通するとともに誘電体材料を含んで構成されるフィードスルーと、筐体の内側に位置するフィードスルーの面上に設けられ、モニタ配線および電源配線の少なくともいずれかを含む複数の第１電気配線と、筐体の内側に位置するフィードスルーの面上に設けられ、高周波信号を伝送する伝送線路である第２電気配線と、第１面にに設けられ、複数の第１電気配線とそれぞれ電気的に接続され側壁に沿って並ぶ複数の第３電気配線と、第１面と第２面との間のフィードスルーの内部に設けられてなるグランドパターンと、第１面とグランドパターンの面との間の第１面と平行な第３面に設けられてなる少なくとも１つの第１導電パッドと、を備え、第１導電パッドは、グランドパターンと対向するとともに、対応する第３電気配線とビアを介して電気的に接続されてなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による光受信モジュール用パッケージによれば、フィードスルーの配線を通じた光受信モジュール内への電磁ノイズの侵入を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、光通信に用いられる光トランシーバ１Ａの構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、光受信モジュール２の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】図３は、パッケージ１０Ａの外観を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３の一部を拡大して示す斜視図であって、フィードスルー１２のうち端壁１１ｂｂから突出した部分のみを拡大して示している。
【図５】図５は、図４において第１面１２ａとグランドパターン４２との間に存在する誘電体層１２１を省いた状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、図４のVI−VI線に沿った断面図である。
【図７】図７は、複数の導電パッド１７の平面図である。
【図８】図８は、パッケージ１０Ａの外観の一部を拡大して示す斜視図であって、フィードスルー１２のうち端壁１１ｂｂから突出した部分を第２面１２ｂ側から見た様子を示す。
【図９】図９の（ａ）は、導電パッド１７、ビア１９、及びグランドパターン４２によって構成される等価回路を示す図である。図９の（ｂ）は、ＤＣパッド１５の周波数伝達特性を模式的に示すグラフである。
【図１０】図１０は、導電パッド１７の面積と共振周波数との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、第１変形例に係るフィードスルー１２Ａを示す斜視図であって、端壁１１ｂｂから突出した部分を拡大して示している。
【図１２】図１２は、図１１において第１面１２ａとグランドパターン４２との間に存在する誘電体層１２１を省いた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、第１変形例における複数の導電パッド１７の平面図である。
【図１４】図１４は、第２変形例に係るフィードスルーの構成を示す斜視図であって、端壁１１ｂｂから突出した部分において第１面１２ａとグランドパターン４２との間に存在する誘電体層１２１を省いた状態を示している。
【図１５】図１５は、第２変形例のフィードスルー１２Ｂの方向Ａ１に沿った断面図である。
【図１６】図１６は、複数の導電パッド１７及び複数の導電パッド１８を示す平面図である。
【図１７】図１７は、導電パッド１７，１８の面積と共振周波数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光受信モジュール用パッケージは、受光素子を収容する導電性の筐体と、筐体の外側に位置し互いに対向する第１面及び第２面を有し、筐体の側壁を貫通するとともに誘電体材料を含んで構成されるフィードスルーと、筐体の内側に位置するフィードスルーの面上に設けられ、モニタ配線および電源配線の少なくともいずれかを含む複数の第１電気配線と、筐体の内側に位置するフィードスルーの面上に設けられ、高周波信号を伝送する伝送線路である第２電気配線と、第１面にに設けられ、複数の第１電気配線とそれぞれ電気的に接続され側壁に沿って並ぶ複数の第３電気配線と、第１面と第２面との間のフィードスルーの内部に設けられてなるグランドパターンと、第１面とグランドパターンの面との間の第１面と平行な第３面に設けられてなる少なくとも１つの第１導電パッドと、を備え、第１導電パッドは、グランドパターンと対向するとともに、対応する第３電気配線とビアを介して電気的に接続されてなる。
【００１２】
この光受信モジュール用パッケージでは、筐体の側壁を貫通するフィードスルーに第１電気配線及び第３電気配線が設けられ、第１電気配線が筐体の内側に配置され、第３電気配線が筐体の外側に配置され、これらが互いに電気的に接続されている。従って、何らの工夫もなければ、第１電気配線及び第３電気配線を通じて光受信モジュール内に電磁ノイズが侵入し、第２電気配線を伝搬する高周波信号とクロストークを生じてしまう。そこで、この光受信モジュール用パッケージでは、第１面と第２面との間に埋め込まれたグランドパターンと第１面との間の第１面と平行な第３面に、少なくとも１つの第１導電パッドが設けられている。そして、各第１導電パッドは、グランドパターンと対向するとともに、対応する第３電気配線とビアを介して電気的に接続されている。この場合、第１導電パッドとグランドパターンとの間に生じる容量と、第３電気配線及びビアが有するインダクタンスとによって、共振回路が構成される。そして、この共振回路の共振周波数付近では高周波の電磁ノイズが通過しにくくなる。このため、第３電気配線を伝搬する高周波の電磁ノイズが減衰することとなり、フィードスルーの第１電気配線及び第３電気配線を通じた光受信モジュール内への電磁ノイズの侵入を低減できる。
【００１３】
上記の光受信モジュール用パッケージにおいて、第２面には、第２電気配線と電気的に接続され、高周波信号を伝送する伝送線路である第４電気配線が設けられてもよい。この場合、上記のグランドパターンは第４電気配線とともにマイクロストリップ線路を構成することができる。
【００１４】
上記の光受信モジュール用パッケージにおいて、複数の第１導電パッドは、側壁に沿って並んで配置されてもよい。これにより、複数の第３電気配線に対して上述した電磁ノイズ低減効果を発揮できるとともに、小型のフィードスルー内に第１導電パッドを効率よく配置することができる。
【００１５】
上記の光受信モジュール用パッケージにおいて、側壁に沿う方向における第１導電パッドの幅は、第３電気配線の同方向における幅よりも大きくてもよい。これにより、第１導電パッドとグランドパターンとの間に生じる容量に十分な大きさを確保することができるので、ノイズ源（例えば光送信モジュールと駆動回路との間の配線）から放出される電磁ノイズの周波数が比較的小さい場合であっても、その周波数に共振回路の共振周波数を十分に近づけることができる。
【００１６】
上記の光受信モジュール用パッケージにおいて、複数の第１導電パッドは、側壁に各々沿った二以上の列にわたって配列されてもよい。これにより、各第１導電パッドに十分な幅を確保しつつ、小型のフィードスルー内に第１導電パッドを効率よく配置することができる。この場合、上記の光受信モジュール用パッケージにおいて、隣り合う第３電気配線は、異なる第１導電パッドと接続され、異なる第１導電パッドは、上記二以上の列において異なる列に配置されてもよい。
【００１７】
上記の光受信モジュール用パッケージにおいて、第１導電パッドと接続された第３電気配線には、第１導電パッドと面積が異なる第２導電パッドがビアを介して更に接続されており、第２導電パッドは、第１面とグランドパターンとの間に埋め込まれ、グランドパターンと対向してもよい。この場合、第１導電パッド及びそのビアによる共振回路の共振周波数と、第２導電パッド及びそのビアによる共振回路の共振周波数とを互いに異ならせることができる。従って、電磁ノイズが２つの周波数を含んでいる場合であっても、それぞれの周波数の電磁ノイズを効果的に減衰することができる。
【００１８】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光受信モジュール用パッケージの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
（実施の形態）
図１は、光通信に用いられる光トランシーバ１Ａの構成を概略的に示す平面図である。この光トランシーバ１Ａは、本発明の一実施形態に係る光受信モジュール用パッケージを備える光受信モジュール２と、光送信モジュール３と、回路基板４と、ハウジング５とを備えている。ハウジング５は、光軸方向である方向Ａ１に沿って延びる直方体状の中空容器であって、光受信モジュール２、光送信モジュール３、及び回路基板４をその内部に収容する。方向Ａ１におけるハウジング５の一端には、受信用ポート５ａ及び送信用ポート５ｂが設けられている。受信用ポート５ａには、受信用光ファイバの先端に取付けられた光コネクタが挿抜される。送信用ポート５ｂには、送信用光ファイバの先端に取り付けられた光コネクタが挿抜される。方向Ａ１におけるハウジング５の他端は開口しており、該開口から回路基板４の接続端子４ｃが露出している。
【００２０】
光受信モジュール２は、フォトダイオードといった受光素子を内蔵するＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）であって、受信用光ファイバを介して入力した光信号を電気的な受信信号に変換する。光送信モジュール３は、レーザダイオードといった発光素子を内蔵するＴＯＳＡ（Transceiver Optical Sub-Assembly）であって、電気的な送信信号を光信号に変換して送信用光ファイバに提供する。ハウジング５の内部において、光受信モジュール２と光送信モジュール３とは方向Ａ１と交差する（一例では直交する）方向Ａ２において互いに近接して設けられている。
【００２１】
回路基板４は、光送信モジュール３を駆動するための駆動回路４ａと、光受信モジュール２から出力された受信信号を処理する信号処理回路４ｂとを少なくとも搭載する。回路基板４は、フレキシブル配線基板６を介して光送信モジュール３と電気的に接続され、且つ、フレキシブル配線基板７を介して光受信モジュール２と電気的に接続されている。駆動回路４ａから出力された送信信号は、フレキシブル配線基板６を通って光送信モジュール３に送られる。光受信モジュール２から出力された受信信号は、フレキシブル配線基板７を通って信号処理回路４ｂに送られる。
【００２２】
図２は、光受信モジュール２の構成を概略的に示す平面図である。図２に示されるように、この光受信モジュール２は、光受信モジュール用パッケージ（以下、単にパッケージと称する）１０Ａと、光レセプタクル部２１と、分光器２２と、Ｎ個（Ｎは１以上の整数、図ではＮ＝４の場合を例示）の受光素子２３と、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）２４とを備えている。パッケージ１０Ａは、方向Ａ１に沿って延びる直方体状の中空容器であって、筐体１１と、フィードスルー１２とを有する。筐体１１は、例えば金属といった導電体により構成されている。筐体１１は、長方形状の底板１１ａと、底板１１ａの板面を囲む矩形枠状の側壁１１ｂとを有する。側壁１１ｂは、方向Ａ１において互いに対向する一対の端壁１１ｂａ及び１１ｂｂと、方向Ａ２において互いに対向する一対の側壁１１ｂｃ及び１１ｂｄとを含んでいる。なお、側壁１１ｂの底板１１ａとは反対側の開口は、蓋板１１ｃ（図３を参照）によって閉じられる。フィードスルー１２は、端壁１１ｂｂを貫通して設けられ、筐体１１の内部と外部との電気的な導通を図る。フィードスルー１２のうち筐体１１の外部に位置する部分には、図１に示されたフレキシブル配線基板７の一端が導電接合される。
【００２３】
光レセプタクル部２１は、方向Ａ１に沿った光軸を中心とする円筒形状を呈しており、その一端においてパッケージ１０Ａの端壁１１ｂａに固着されている。光レセプタクル部２１は、円筒状のスリーブを内蔵している。スリーブは、受信用光ファイバの先端に取り付けられた円柱状のフェルールと嵌合する。また、光レセプタクル部２１はレンズを更に内蔵しており、該レンズは、光ファイバから出力された光信号をコリメート（平行化）する。コリメートされた光信号は、端壁１１ｂａに形成された開口を通じてパッケージ１０Ａ内に導入される。
【００２４】
分光器２２は、波長多重された光信号を複数の波長成分に分波する光学部品である。分光器２２は、筐体１１の内部に収容されて光レセプタクル部２１と光学的に結合されており、光レセプタクル部２１から出力された光信号を受ける。分光器２２は、光信号を複数の波長成分に分波し、これらの波長成分を、各々に対応する受光素子２３に提供する。
【００２５】
Ｎ個の受光素子２３は、筐体１１の内部に収容されて分光器２２と光学的に結合されている。例えば、Ｎ個の受光素子２３は、底板１１ａ上に搭載され、方向Ａ２に沿って並んで配置される。各受光素子２３は、分光器２２から対応する波長成分を受光し、該波長成分の光強度に応じた電気信号を生成することにより、光信号を電流信号に変換する。各受光素子２３は、ＴＩＡ２４と電気的に接続されており、生成した電流信号をＴＩＡ２４に提供する。ＴＩＡ２４は、各受光素子２３から受けた電流信号を電圧信号である受信信号に変換する。ＴＩＡ２４において生成された各受信信号は、フィードスルー１２を介して光受信モジュール２の外部に出力される。すなわち、これらの受信信号は、図１に示されたフレキシブル配線基板７を介して、回路基板４上の信号処理回路４ｂに送られる。
【００２６】
図３は、パッケージ１０Ａの外観を示す斜視図である。前述したように、本実施形態のパッケージ１０Ａは、筐体１１と、フィードスルー１２とを備える。筐体１１は、導電性の容器であって、底板１１ａ、側壁１１ｂ、及び蓋板１１ｃを有する。側壁１１ｂは、一対の端壁１１ｂａ，１１ｂｂと、一対の側壁１１ｂｃ，１１ｂｄとを含む。端壁１１ｂａ，１１ｂｂは、方向Ａ１において互いに対向しており、方向Ａ１と交差する平面に沿って（すなわち方向Ａ２に沿って）延びている。端壁１１ｂａは方向Ａ１における筐体１１の一端に位置し、端壁１１ｂｂは方向Ａ１における筐体１１の他端に位置する。一対の側壁１１ｂｃ，１１ｂｄは、方向Ａ２において互いに対向しており、方向Ａ２と交差する平面に沿って（すなわち方向Ａ１に沿って）延びている。
【００２７】
フィードスルー１２は、例えばセラミック等の誘電体材料を含んで構成され、端壁１１ｂｂを貫通して設けられている。従って、フィードスルー１２は、筐体１１の内側に位置する部分と、筐体１１の外側に位置する部分とを含む。図２に示されるように、筐体１１の内側に位置するフィードスルー１２の部分の表面上には、複数のＤＣ配線（第１電気配線）１３と、Ｎ本の高周波信号配線（第２電気配線）１４とが設けられている。複数のＤＣ配線１３は、モニタ配線および電源配線の少なくともいずれかを含む。モニタ配線とは、温度センサや光強度モニタからの信号を伝達する配線である。電源配線とは、受光素子２３やＴＩＡ２４に電源を供給する配線である。また、Ｎ本の高周波信号配線１４は、高周波信号である受信信号を伝送するコプレーナ型の伝送線路である。各高周波信号配線１４の一端は、図示しないボンディングワイヤを介して、ＴＩＡ２４と電気的に接続されている。なお、図には一例として差動方式の一対の信号配線を含む各高周波信号配線１４が示されているが、各高周波信号配線１４はそれぞれ単一の信号配線を含んでもよい。
【００２８】
筐体１１の外側に位置するフィードスルー１２の部分は、方向Ａ１に沿って端壁１１ｂｂから突出している。そして、フィードスルー１２の該部分は、方向Ａ１及びＡ２の双方と交差する方向において互いに対向する第１面１２ａ及び第２面１２ｂを有する。第１面１２ａ及び第２面１２ｂは共に平坦であり、且つ互いに平行である。第１面１２ａ及び第２面１２ｂは、方向Ａ１及びＡ２に沿って延びている。また、フィードスルー１２は、第１面１２ａと第２面１２ｂとを繋ぐとともに端壁１１ｂｂに沿って（すなわち方向Ａ２に沿って）延びる端面１２ｃを有する。
【００２９】
図４は、図３の一部を拡大して示す斜視図であって、フィードスルー１２のうち端壁１１ｂｂから突出した部分のみを拡大して示している。図４に示されるように、第１面１２ａには、複数のＤＣパッド（第３電気配線）１５と、一対のグランドパッド３１とが設けられている。複数のＤＣパッド１５及び一対のグランドパッド３１は、誘電体であるフィードスルー１２上に固着した金属膜である。複数のＤＣパッド１５それぞれは、フィードスルー１２の内部に埋め込まれた配線を介して複数のＤＣ配線１３それぞれと電気的に接続されている。複数のＤＣパッド１５は、それぞれ方向Ａ１に沿って延びる細長形状を呈しており、端壁１１ｂｂに沿って（すなわち方向Ａ２に沿って）並んでいる。また、一対のグランドパッド３１は、フレキシブル配線基板７（図１を参照）のグランド端子を介して基準電位に接続される。一対のグランドパッド３１は、方向Ａ２に沿って並ぶ複数のＤＣパッド１５の列の両端にそれぞれ配置されている。一例では、方向Ａ１におけるＤＣパッド１５及びグランドパッド３１の長さは０．８ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲内であり、互いに隣り合うＤＣパッド１５の中心間隔（ピッチ）は０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内である。また、方向Ａ２におけるＤＣパッド１５の幅Ｗ１は０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内である。
【００３０】
フィードスルー１２は、多数の誘電体層１２１が積層されて成る。誘電体層１２１は、例えばアルミナや窒化アルミといったセラミックからなる。そして、フィードスルー１２は、グランドパターン４２を更に有する。グランドパターン４２は、第１面１２ａと第２面１２ｂとの間に位置する誘電体層１２１の層間に埋め込まれている。グランドパターン４２は、第１面１２ａに沿って延びる導電層であり、例えば金属層である。グランドパターン４２と第１面１２ａ及び第２面１２ｂとの間には、それぞれ少なくとも１層の誘電体層１２１が介在している。なお、各グランドパッド３１とグランドパターン４２とは、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。これにより、グランドパターン４２は基準電位に規定される。
【００３１】
図５は、図４において第１面１２ａとグランドパターン４２との間に存在する誘電体層１２１を省いた状態を示す斜視図である。また、図６は、図４のVI−VI線に沿った断面図である。図５及び図６に示されるように、フィードスルー１２の内部において、第１面１２ａとグランドパターン４２との間の第１面１２ａと平行な面（第３面）には、少なくとも１つの導電パッド１７が埋め込まれている。導電パッド１７は、本実施形態における第１導電パッドの例である。導電パッド１７は、第１面１２ａに沿って延びる導電膜であり、例えば金属膜である。本実施形態では、複数の導電パッド１７が埋め込まれている。一例では、各導電パッド１７はそれぞれ各ＤＣパッド１５に対応しており、隣り合うＤＣパッド１５は、互いに異なる導電パッド１７と接続されている。導電パッド１７の数はＤＣパッド１５の本数と等しい。図７は、複数の導電パッド１７の平面図である。これらの導電パッド１７は、複数のＤＣパッド１５と同様に、端壁１１ｂｂに沿って（すなわち方向Ａ２に沿って）一列に並んでいる。複数の導電パッド１７は、端壁１１ｂｂに対して端面１２ｃ寄りに配置されてもよい。導電パッド１７の平面形状は、例えば長方形、正方形、多角形、円形など様々な形状であることができる。端壁１１ｂｂに沿う方向Ａ２における各導電パッド１７の幅Ｗ２は、対応するＤＣパッド１５の同方向における幅Ｗ１（図４を参照）より大きくてもよい。
【００３２】
図６に示されるように、各導電パッド１７は、誘電体層１２１の層間に埋め込まれている。そして、少なくとも１層の誘電体層１２１を挟んで、グランドパターン４２と対向している。各導電パッド１７とグランドパターン４２とは互いに平行である。一例では、複数の導電パッド１７は誘電体層１２１の同じ層間に埋め込まれている。なお、導電パッド１７は、ＤＣパッド１５とＤＣ配線１３（図２を参照）とを接続するフィードスルー１２の内部配線とは分離されており、該内部配線からは独立して設けられる。また、複数の導電パッド１７は互いに離間している。各導電パッド１７は、グランドパターン４２とともにキャパシタを構成する。キャパシタの容量値は、導電パッド１７の面積、及び導電パッド１７とグランドパターン４２との間隔に依存する。
【００３３】
図５及び図６に示されるように、フィードスルー１２の内部において、第１面１２ａとグランドパターン４２との間には、導電パッド１７と同数のビア１９が更に埋め込まれている。各導電パッド１７は、ビア１９を介して、対応するＤＣパッド１５と電気的に接続されている。ビア１９は、フィードスルー１２の厚さ方向に沿って延びる導電部材であり、例えば金属部材である。ビア１９は、各導電パッド１７に対応して設けられ、フィードスルー１２の厚さ方向においてＤＣパッド１５と導電パッド１７との間に設けられる。そして、ビア１９は、ＤＣパッド１５と導電パッド１７との間に存在する一又は複数の誘電体層１２１を厚さ方向に貫通する。ビア１９の一端はＤＣパッド１５に接しており、ビア１９の他端は導電パッド１７に接している。ビア１９の形状は例えば円柱状若しくは円筒状である。複数のビア１９は、複数の導電パッド１７と同様に、端壁１１ｂｂに沿って（すなわち方向Ａ２に沿って）一列に並んでいる。
【００３４】
図８は、パッケージ１０Ａの外観の一部を拡大して示す斜視図であって、フィードスルー１２のうち端壁１１ｂｂから突出した部分を第２面１２ｂ側から見た様子を示す。図８に示されるように、フィードスルー１２の第２面１２ｂには、高周波信号を伝送する伝送線路であるＮ本の高周波信号用パッド１６（第４電気配線）が設けられている。各高周波信号用パッド１６は、並設された一対の信号用パッド１６ａ，１６ｂと、その一対の信号用パッド１６ａ，１６ｂの両側に配置されたグランドパッド１６ｃとを含んで構成される。なお、互いに隣り合う高周波信号用パッド１６において、グランドパッド１６ｃは共用である。信号用パッド１６ａ，１６ｂ及びグランドパッド１６ｃは、誘電体であるフィードスルー１２上に固着した金属膜である。グランドパッド１６ｃは基準電位に規定され、信号用パッド１６ａ，１６ｂ及びグランドパッド１６ｃはコプレーナ線路を構成する。各高周波信号用パッド１６は、フィードスルー１２の内部に埋め込まれた配線を介して、対応する高周波信号配線１４（図２を参照）と電気的に接続されている。第２面１２ｂには、フレキシブル配線基板７と重ねて設けられた別のフレキシブル基板が導電接合される。各高周波信号用パッド１６は、該別のフレキシブル基板を介して回路基板４に接続される。なお、図には一例として差動方式の一対の信号用パッド１６ａ，１６ｂを含む各高周波信号用パッド１６が示されているが、各高周波信号用パッド１６はそれぞれ単一の信号用パッドを含んでもよい。
【００３５】
グランドパターン４２と第２面１２ｂとの間には、少なくとも１層の誘電体層１２１が介在している。各グランドパッド１６ｃとグランドパターン４２とは、誘電体層１２１を貫通するビアを介して電気的に接続されている。グランドパターン４２は、各高周波信号用パッド１６とともにマイクロストリップ線路を構成することができる。
【００３６】
以上に説明した本実施形態のパッケージ１０Ａによって得られる効果を、従来の課題と共に説明する。近年の光トランシーバにおいては、光送信モジュールに内蔵された発光素子を駆動する回路が、光送信モジュールの外部に設けられる場合がある。その場合、駆動回路と光送信モジュールとを繋ぐ配線から電磁ノイズが発生する。特に、光送信モジュールに内蔵される発光素子としてＥＡ変調器集積型半導体レーザ（Electroabsorption Modulator Integrated Laser Diode；ＥＭＬ）が用いられる場合、ＥＭＬの駆動電圧は一般的に高く（例えば振幅２Ｖ）、電磁ノイズも大きくなる。また、近年の光通信においては、例えば５０ＧＢａｕｄ、或いは１００ＧＢａｕｄといった伝送速度が実現されつつあり、高速化が進んでいる。光通信の伝送速度が速くなるほど、駆動回路と光送信モジュールとの間の配線から発生する電磁ノイズは更に大きくなる。
【００３７】
一方、近年の通信データ量の増大に伴う光トランシーバの小型化により、光送信モジュールと光受信モジュールとは互いに近接して配置されることが多い。上記の電磁ノイズは、光送信モジュールに隣接して配置される光受信モジュール内の受信信号に対して、電磁波干渉によるクロストークを生じさせる。光受信モジュールのパッケージでは導電性の筐体の一部に誘電体のフィードスルーが貫通して設けられ、フィードスルーには筐体の内側と外側とを導通する複数のＤＣ配線が設けられる。従来の光受信モジュールにおいては、電磁ノイズがこのＤＣ配線に電流を励起し、この電流がＤＣ配線を通ってパッケージ内に侵入し、パッケージ内において電磁ノイズを発生させるおそれがある。
【００３８】
上記の課題を解決するために、本実施形態のパッケージ１０Ａでは、グランドパターン４２と第１面１２ａとの間に、少なくとも１つの導電パッド１７が埋め込まれている。そして、各導電パッド１７は、グランドパターン４２と対向するとともに、ビア１９を介して、対応するＤＣパッド１５と電気的に接続されている。図９の（ａ）は、導電パッド１７、ビア１９、及びグランドパターン４２によって構成される等価回路を示す図である。同図に示されるように、導電パッド１７及びグランドパターン４２によってキャパシタＣが構成され、このキャパシタＣと、インダクタとしてのビア１９とが、ＤＣパッド１５と基準電位線ＧＮＤとの間において直列に接続される。この場合、ＤＣパッド１５と基準電位線ＧＮＤとの間にＬＣ共振回路が構成される。
【００３９】
図９の（ｂ）は、本実施形態のＤＣパッド１５の周波数伝達特性を模式的に示すグラフである。同図に示されるように、ＤＣパッド１５においては、或る周波数ωにおいて急激に減衰量が増大する。周波数ωは、上述したＬＣ共振回路の共振周波数と一致する。従って、共振周波数付近では高周波の電磁ノイズがＤＣパッド１５を通過しにくくなる。従って、共振周波数を電磁ノイズの周波数に近づけることにより、ＤＣパッド１５を伝搬する高周波の電磁ノイズが減衰することとなり、フィードスルー１２のＤＣ配線１３及びＤＣパッド１５を通じた光受信モジュール２内への電磁ノイズの侵入を低減できる。
【００４０】
ここで、共振周波数の設計の一例を説明する。この例では、ビア１９の直径を０．０５ｍｍとし、誘電体層１２１の厚さ方向におけるビア１９の長さを０．４５７ｍｍとする。また、導電パッド１７とグランドパターン４２との間隔（換言すると、導電パッド１７とグランドパターン４２との間の誘電体層１２１の厚さ）を０．１５２ｍｍとし、誘電体層１２１の比誘電率を９．２とする。図１０は、この場合の導電パッド１７の面積と共振周波数との関係を示すグラフである。図１０から明らかなように、導電パッド１７の面積を０．３６ｍｍ２とすれば、２５．７８ＧＨｚの電磁ノイズを選択的に低減することができる。
【００４１】
なお、図１に示される光送信モジュール３と駆動回路４ａとの間の配線がノイズ源である場合、放出される電磁ノイズの周波数は、主に２５ＧＨｚ帯（具体的には２５〜２８ＧＨｚ）若しくは５０ＧＨｚ帯（具体的には５０〜５６ＧＨｚ）が考えられる。これらの周波数帯は、近年の光通信において主に用いられる伝送周波数帯か、若しくはその２倍波に相当する。従って、ＬＣ共振回路の共振周波数が何れかの周波数帯に含まれるように、導電パッド１７の面積を調整するとよい。
【００４２】
また、本実施形態のように、端壁１１ｂｂに沿う方向Ａ２における各導電パッド１７の幅Ｗ２（図７を参照）は、対応するＤＣパッド１５の同方向における幅Ｗ１（図４を参照）より大きくてもよい。この場合、導電パッド１７とグランドパターン４２との間に生じる容量に十分な大きさを確保することができるので、ノイズ源（例えば光送信モジュール３と駆動回路４ａとの間の配線）から放出される電磁ノイズの周波数が比較的小さい場合であっても、その周波数に共振回路の共振周波数を十分に近づけることができる。
【００４３】
また、本実施形態のように、第２面１２ｂには、高周波信号配線１４と電気的に接続される伝送線路である高周波信号用パッド１６が設けられてもよい。この場合、グランドパターン４２は、高周波信号用パッド１６とともにマイクロストリップ線路を構成することができる。すなわち、高周波信号用パッド１６とともにマイクロストリップ線路を構成するグランドパターンを用いて、ＤＣ配線１３及びＤＣパッド１５を通じた光受信モジュール２内への電磁ノイズの侵入を低減できる。
【００４４】
また、本実施形態のように、複数の導電パッド１７が端壁１１ｂｂに沿って並んでもよい。これにより、複数のＤＣパッド１５に対して上述した電磁ノイズ低減効果を発揮できるとともに、小型のフィードスルー１２内に導電パッド１７を効率よく配置することができる。
【００４５】
なお、上述したように、導電パッド１８の平面形状は、例えば長方形など様々な形状であることができるが、低減対象である電磁ノイズの周波数が大きくなるほど、導電パッド１７の面積が小さくなる。従って、製造時における誘電体層１２１同士の位置ずれを考慮すると、電磁ノイズの周波数が大きい場合には、導電パッド１８の平面形状は円形に近い方が望ましい。
【００４６】
（第１変形例）
図１１は、上記実施形態の第１変形例に係るフィードスルー１２Ａを示す斜視図であって、端壁１１ｂｂから突出した部分を拡大して示している。本変形例では、上記実施形態と比較して、ＤＣパッド１５の本数が多くなっており、隣り合うＤＣパッド１５同士の中心間隔（ピッチ）が小さくなると共に、方向Ａ２における各ＤＣパッド１５の幅Ｗ１が小さくなっている。
【００４７】
図１２は、図１１において第１面１２ａとグランドパターン４２との間に存在する誘電体層１２１を省いた状態を示す斜視図である。図１２に示されるように、第１面１２ａとグランドパターン４２との間には、複数の導電パッド１７が埋め込まれている。各導電パッド１７はそれぞれ各ＤＣパッド１５に対応しており、隣り合うＤＣパッド１５は、互いに異なる導電パッド１７と接続されている。導電パッド１７の数はＤＣパッド１５の本数と等しい。ここで、図１３は、本変形例における複数の導電パッド１７の平面図である。これらの導電パッド１７は、端壁１１ｂｂに各々沿った２以上の列（図では２列を例示）にわたって配列されている。すなわち、複数の導電パッド１７のうち一部の導電パッド１７が方向Ａ２に沿って一列に並んでおり、複数の導電パッド１７のうち残部の導電パッド１７が方向Ａ２に沿って一列に並んでいる。そして、これらの列は、互いに方向Ａ１に沿って並んでいる。一方の列に属する導電パッド１７と、他方の列に属する導電パッド１７とは、方向Ａ２において交互に（互い違いに）配列されている。
【００４８】
図１２に示されるように、各導電パッド１７は、ビア１９を介して、対応するＤＣパッド１５と電気的に接続されている。そして、各導電パッド１７は、対応するＤＣパッド１５と隣り合うＤＣパッド１５に接続された導電パッド１７と異なる列に属する。言い換えると、隣り合うＤＣパッド１５に接続された２つの導電パッド１７は、互いに異なる列に配置されている。導電パッド１７の列が２列である場合、複数のＤＣパッド１５に対して端から順に１，２，３・・・と番号を付すと、一方の列に属する導電パッド１７は、奇数番目のＤＣパッド１５と接続されており、他方の列に属する導電パッド１７は、偶数番目のＤＣパッド１５と接続されている。
【００４９】
なお、本変形例においても、複数の導電パッド１７は、端壁１１ｂｂに対して端面１２ｃ寄りに配置されてもよい。導電パッド１７の平面形状は、例えば長方形、正方形、多角形、円形など様々な形状であることができる。端壁１１ｂｂに沿う方向Ａ２における各導電パッド１７の幅Ｗ２は、対応するＤＣパッド１５の同方向における幅Ｗ１より大きくてもよい。
【００５０】
本変形例においても、上記実施形態と同様に、導電パッド１７及びグランドパターン４２によってキャパシタが構成され、このキャパシタと、インダクタとしてのビア１９とが、ＤＣパッド１５と基準電位線との間においてＬＣ共振回路を構成する。従って、その共振周波数を電磁ノイズの周波数に近づけることにより、ＤＣパッド１５を伝搬する高周波の電磁ノイズが減衰し、フィードスルー１２のＤＣ配線１３及びＤＣパッド１５を通じた光受信モジュール２内への電磁ノイズの侵入を低減できる。
【００５１】
加えて、本変形例では、複数の導電パッド１７が、端壁１１ｂｂに各々沿った二以上の列にわたって配列されている。これにより、各導電パッド１７に十分な幅Ｗ２を確保しつつ、小型のフィードスルー１２内に導電パッド１７を効率よく配置することができる。また、各導電パッド１７が、対応するＤＣパッド１５と隣り合うＤＣパッド１５に接続された導電パッド１７と異なる列に属することによって、ビア１９の長さを短く揃えることができる。
【００５２】
（第２変形例）
図１４は、上記実施形態の第２変形例に係るフィードスルーの構成を示す斜視図であって、端壁１１ｂｂから突出した部分において第１面１２ａとグランドパターン４２との間に存在する誘電体層１２１を省いた状態を示している。また、図１５は、本変形例のフィードスルー１２Ｂの方向Ａ１に沿った断面図である。なお、フィードスルーの当該部分の外観については第１変形例と同様なので図示を省略する。図１４及び図１５に示されるように、本変形例のフィードスルー１２Ｂは、上記実施形態のフィードスルー１２の構成に加えて、少なくとも１つの導電パッド１８を備えている。導電パッド１８は、フィードスルー１２Ｂの内部において、第１面１２ａとグランドパターン４２との間の第１面１２ａと平行な面（第３面）に埋め込まれている。
【００５３】
導電パッド１８は、本変形例における第２導電パッドの例である。導電パッド１８は、第１面１２ａに沿って延びる導電膜であり、例えば金属膜である。本実施形態では、複数の導電パッド１８が埋め込まれている。一例では、各導電パッド１８はそれぞれ各ＤＣパッド１５に対応しており、導電パッド１８の数はＤＣパッド１５の本数と等しい。図１６は、複数の導電パッド１７及び複数の導電パッド１８を示す平面図である。導電パッド１８は、導電パッド１７と同様に、端壁１１ｂｂに沿って（すなわち方向Ａ２に沿って）一列若しくは二以上の列にわたって並んでいる。複数の導電パッド１８は、複数の導電パッド１７と端壁１１ｂｂとの間に配置されてもよい。導電パッド１８の平面形状は、例えば長方形、正方形、多角形、円形など様々な形状であることができる。端壁１１ｂｂに沿う方向Ａ２における各導電パッド１８の幅Ｗ３は、対応するＤＣパッド１５の同方向における幅Ｗ１（図１１を参照）より大きくてもよく、小さくてもよい。
【００５４】
ここで、導電パッド１８の面積は、同じＤＣパッド１５に接続された導電パッド１７の面積と異なる。図１６には、導電パッド１８の面積が導電パッド１７の面積よりも小さい場合が例示されている。具体的には、図１６に示される例では、方向Ａ２における導電パッド１８の幅Ｗ３が、同方向における導電パッド１７の幅Ｗ２よりも小さい。
【００５５】
図１５に示されるように、各導電パッド１８は、誘電体層１２１の層間（例えば導電パッド１７と同じ層間）に埋め込まれている。そして、少なくとも１層の誘電体層１２１を挟んで、グランドパターン４２と対向している。各導電パッド１８とグランドパターン４２とは互いに平行である。一例では、複数の導電パッド１８は誘電体層１２１の同じ層間に埋め込まれている。なお、導電パッド１８は、ＤＣパッド１５とＤＣ配線１３（図２を参照）とを接続するフィードスルー１２Ｂの内部配線とは分離されており、該内部配線からは独立して設けられる。また、複数の導電パッド１８は互いに離間している。各導電パッド１８は、グランドパターン４２とともにキャパシタを構成する。キャパシタの容量値は、導電パッド１８の面積、及び導電パッド１８とグランドパターン４２との間隔に依存する。
【００５６】
図１４及び図１５に示されるように、フィードスルー１２Ｂの内部において、第１面１２ａとグランドパターン４２との間には、導電パッド１８と同数のビア２０が更に埋め込まれている。各導電パッド１８は、ビア２０を介して、対応するＤＣパッド１５と電気的に接続されている。ビア２０は、フィードスルー１２Ｂの厚さ方向に沿って延びる導電部材であり、例えば金属部材である。ビア２０は、各導電パッド１８に対応して設けられ、フィードスルー１２Ｂの厚さ方向においてＤＣパッド１５と導電パッド１８との間に設けられる。そして、ビア２０は、ＤＣパッド１５と導電パッド１８との間に存在する一又は複数の誘電体層１２１を厚さ方向に貫通する。ビア２０の一端はＤＣパッド１５に接しており、ビア２０の他端は導電パッド１８に接している。ビア２０の形状は例えば円柱状若しくは円筒状である。複数のビア２０は、複数の導電パッド１８と同様に、端壁１１ｂｂに沿った（すなわち方向Ａ２に沿った）一列若しくは２以上の列にわたって並んでいる。
【００５７】
本変形例においても、導電パッド１７及びグランドパターン４２によってキャパシタが構成され、このキャパシタと、インダクタとしてのビア１９とが、ＤＣパッド１５と基準電位線との間においてＬＣ共振回路を構成する。加えて、本変形例においては、導電パッド１８及びグランドパターン４２によって別のキャパシタが構成され、該別のキャパシタと、インダクタとしてのビア２０とが、ＤＣパッド１５と基準電位線との間において別のＬＣ共振回路を構成する。そして、導電パッド１７の面積と導電パッド１８の面積とが互いに異なるので、これらのキャパシタの容量値が互いに異なる。故に、導電パッド１７及びそのビア１９による共振回路の共振周波数と、導電パッド１８及びそのビア２０による共振回路の共振周波数とを互いに異ならせることができる。従って、電磁ノイズが２つの周波数を含んでいる場合であっても、それぞれの周波数の電磁ノイズを効果的に減衰することができる。
【００５８】
図１７は、導電パッド１７，１８の面積と共振周波数との関係を示すグラフである。なお、ビア１９の直径及び長さ、導電パッド１７とグランドパターン４２との間隔、並びに誘電体層１２１の比誘電率は図１０の例と同様とする。図１７から明らかなように、導電パッド１７の面積を０．３６ｍｍ２とすれば、２５．７８ＧＨｚの電磁ノイズを選択的に低減することができる。また、導電パッド１８の面積を０．０８４ｍｍ２とすれば、５３ＧＨｚの電磁ノイズを選択的に低減することができる。従って、２５．７８ＧＨｚ及び５３ＧＨｚの各電磁ノイズを同時に低減することができる。
【００５９】
本発明による光受信モジュール用パッケージは、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び変形例では、１本のＤＣパッドにつき１つ若しくは２つの導電パッドが接続された形態を例示したが、１本のＤＣパッドにつき３つ以上の導電パッドが接続されてもよい。この場合、３つ以上の導電パッドの面積がそれぞれ異なってもよい。また、上記実施形態及び変形例では全てのＤＣパッドに導電パッドが接続された形態を例示したが、一部のＤＣパッドのみに導電パッドが接続されてもよい。また、上記実施形態及び変形例では、導電パッドの面積を変化させることによって共振周波数を調整する形態を例示したが、導電パッドとグランドパターンとの間隔を変化させてもよく、また、ビアの断面積及び長さのうち少なくとも一方を変化させてもよい。これらのうち少なくとも１つの方法を用いて、共振周波数を容易に調整することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ…光トランシーバ、２…光受信モジュール、３…光送信モジュール、４…回路基板、４ａ…駆動回路、４ｂ…信号処理回路、４ｃ…接続端子、５…ハウジング、５ａ…受信用ポート、５ｂ…送信用ポート、６，７…フレキシブル配線基板、１０Ａ…パッケージ、１１…筐体、１１ａ…底板、１１ｂ…側壁、１１ｂａ，１１ｂｂ…端壁、１１ｂｃ，１１ｂｄ…側壁、１１ｃ…蓋板、１２，１２Ａ，１２Ｂ…フィードスルー、１２ａ…第１面、１２ｂ…第２面、１２ｃ…端面、１３…ＤＣ配線、１４…高周波信号配線、１５…ＤＣパッド、１６…高周波信号用パッド、１７，１８…導電パッド、１９，２０…ビア、２１…光レセプタクル部、２２…分光器、２３…受光素子、３１…グランドパッド、４２…グランドパターン、１２１…誘電体層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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