(57)【要約】【課題】大電流を発光素子へ印加して検査することができる光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置を得る。【解決手段】発光素子２４の加速試験時において、所定の駆動電流が、外部電源からリードフレーム３２のアノード端子Ａに供給される。駆動電流は、リードフレーム３２からフェライトチップインダクタ２８及び中間電極パッド２６を通って、発光素子２４に供給される。このように、駆動ＩＣ２２を用いずに、外部電源を用いて発光素子２４を直接駆動するので、発光素子２４に微小電流から大電流までを安定して供給でき、発光素子２４の加速試験を安定して行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流又は電圧の供給によって光を出射する発光素子と、
前記発光素子に接続され電流又は電圧を供給可能とする中間電極を介して前記発光素子を駆動する駆動回路と、
前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から少なくとも一部が露出する露出部を有し、前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路と、
を備えたことを特徴とする光送信モジュール。
【請求項２】
前記供給路がリードフレームであることを特徴とする請求項１に記載の光送信モジュール。
【請求項３】
前記発光素子が面発光型レーザであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光送信モジュール。
【請求項４】
前記供給路及び前記中間電極が、電流又は電圧の高周波成分を遮断する素子によって接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光送信モジュール。
【請求項５】
前記素子がフェライトチップインダクタであることを特徴とする請求項４に記載の光送信モジュール。
【請求項６】
前記駆動回路が実装され接地された第１電極と、
前記発光素子が実装される第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極を電気的に導通させる導通部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光送信モジュール
【請求項７】
前記導通部材が電流又は電圧の高周波成分のみを導通可能とする高周波導通部材であることを特徴とする請求項６に記載の光送信モジュール。
【請求項８】
前記露出部がリードフレームのリード端子であることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の光送信モジュール。
【請求項９】
電流又は電圧の供給によって光を出射する発光素子と、前記発光素子に接続され電流又は電圧を供給可能とする中間電極と、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を光送信モジュールの内部の回路パターンに実装する工程と、
前記発光素子及び前記駆動回路を前記中間電極にそれぞれ接続する工程と、
前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路を形成し、前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から前記供給路の少なくとも一部が露出された状態に成型する工程と、
前記供給路及び前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給し、前記発光素子の駆動検査を行う工程と、
を有することを特徴とする光送信モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記駆動試験の終了後に、前記カバー部材から露出された前記供給路の一部を切断する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の光送信モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記駆動試験の終了後に、露出された前記供給路の一部を樹脂により封止する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の光送信モジュールの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の前記光送信モジュールを備えたことを特徴とする光送信装置。
【請求項１３】
前記光送信装置から出射された発光光を入射して伝送する光伝送媒体を光結合するカプラ部材を有することを特徴とする請求項１２に記載の光送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大容量の映像信号等を高速に送信する手段として、電気信号を光信号に変換して送信する光送信モジュールがある。
【０００３】
光送信モジュールは、発光素子と、発光素子を電気的に駆動するためのドライバＩＣとを備えており、発光素子から出射された出射光が、光ファイバー等の光伝送手段に入射されて光送信が行われる。
【０００４】
光送信モジュールの第１例として、リードフレーム上に発光素子及びドライバＩＣを搭載し、樹脂モールドで封止した光送信モジュールがある。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−０１７２３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、大電流を発光素子へ印加して検査することができる光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る光送信モジュールは、電流又は電圧の供給によって光を出射する発光素子と、前記発光素子に接続され電流又は電圧を供給可能とする中間電極を介して前記発光素子を駆動する駆動回路と、前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から少なくとも一部が露出する露出部を有し、前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明の請求項２に係る光送信モジュールは、前記供給路がリードフレームであることを特徴としている。
【０００８】
本発明の請求項３に係る光送信モジュールは、前記発光素子が面発光型レーザであることを特徴としている。
【０００９】
本発明の請求項４に係る光送信モジュールは、前記供給路及び前記中間電極が、電流又は電圧の高周波成分を遮断する素子によって接続されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の請求項５に係る光送信モジュールは、前記素子がフェライトチップインダクタであることを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項６に係る光送信モジュールは、前記駆動回路が実装され接地された第１電極と、前記発光素子が実装される第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極を電気的に導通させる導通部材と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
本発明の請求項７に係る光送信モジュールは、前記導通部材が電流又は電圧の高周波成分のみを導通可能とする高周波導通部材であることを特徴としている。
【００１３】
本発明の請求項８に係る光送信モジュールは、前記露出部がリードフレームのリード端子であることを特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項９に係る光送信モジュールの製造方法は、電流又は電圧の供給によって光を出射する発光素子と、前記発光素子に接続され電流又は電圧を供給可能とする中間電極と、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を光送信モジュールの内部の回路パターンに実装する工程と、前記発光素子及び前記駆動回路を前記中間電極にそれぞれ接続する工程と、前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給可能とする供給路を形成し、前記発光素子及び前記駆動回路を内包するカバー部材から前記供給路の少なくとも一部が露出された状態に成型する工程と、前記供給路及び前記中間電極を介して前記発光素子に電流又は電圧を供給し、前記発光素子の駆動検査を行う工程と、を有することを特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項１０に係る光送信モジュールの製造方法は、前記駆動試験の終了後に、前記カバー部材から露出された前記供給路の一部を切断する工程を有することを特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項１１に係る光送信モジュールの製造方法は、前記駆動試験の終了後に、露出された前記供給路の一部を樹脂により封止する工程を有することを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項１２に係る光送信装置は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の前記光送信モジュールを備えたことを特徴としている。
【００１８】
本発明の請求項１３に係る光送信装置は、前記光送信装置から出射された発光光を入射して伝送する光伝送媒体を光結合するカプラ部材を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明は、駆動回路を通さずに光送信モジュールの外部から供給路及び中間電極を介して発光素子に電流又は電圧を直接供給できるので、大電流を発光素子へ印加して検査することができる。
【００２０】
請求項２の発明は、光送信モジュールのリードフレームの１つを供給路として利用するので、低コスト化が可能となる。
【００２１】
請求項３の発明は、発光素子が素子表面で発光するので、リードフレーム上に実装された発光素子から容易に光を取り出すことが可能であり、低コストが可能となる。
【００２２】
請求項４の発明は、発光素子を駆動回路で駆動するときに、素子によって電流又は電圧の高周波成分が遮断され、中間電極から供給路に高周波が流れないので、発光素子の高周波応答を安定して行える。
【００２３】
請求項５の発明は、フェライトチップインダクタを用いることにより、低コスト、省スペースが可能となる。
【００２４】
請求項６の発明は、駆動回路と発光素子が実装される電極が異なるので、駆動回路が駆動時に高温となっても、その熱量が発光素子に伝達されにくい。このため、発光素子の温度変化が小さくなり、発光が安定する。
【００２５】
請求項７の発明は、発光素子を駆動回路で高周波発光させたときに、第２電極に流入する高周波成分を、接地された第１電極に逃がすことができるので、発光素子の高速発光が可能となる。
【００２６】
請求項８の発明は、露出部の長さが他のリードフレームの端子と同じ長さとなるので、省スペースが可能となる。
【００２７】
請求項９の発明は、光送信モジュールの外部から供給路及び中間電極を介して発光素子に電流又は電圧を直接供給するので、発光素子のみを駆動して検査することができる。
【００２８】
請求項１０の発明は、カバー部材から露出した供給路を切断するので、光送信モジュール全体の大きさを小さくできる。
【００２９】
請求項１１の発明は、露出された供給路が樹脂で封止されるので、例えば、静電気を帯びた作業者の手が供給路に触れて、光送信モジュール内部の回路に電気的な影響を与えることがなくなる。
【００３０】
請求項１２の発明は、発光素子単独での駆動検査を行えるので、光送信装置の検査が容易となる。
【００３１】
請求項１３の発明は、光送信モジュールから出射された発光光は、カプラ部材を介して光伝送媒体に全て入射されるので、光送信が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第１実施形態を図面に基づき説明する。
【００３３】
図１ａに示すように、光送信装置１０は、樹脂製のパッケージ２０に内包された光送信モジュール１２と、カプラ部材１３と、光ファイバ１４を備えている。
【００３４】
カプラ部材１３は、光送信モジュール１２を内包して保持している。また、カプラ部材１３には、略円筒形の穴部１５が形成され、光ファイバ１４が挿入され保持されている。
【００３５】
これにより、光送信モジュール１２から出射された発光光Ｌは、パッケージ２０に一体成型されたレンズ１７で集光され、カプラ部材１３で光結合されて、光ファイバ１４に入射するようになっている。
【００３６】
光ファイバ１４は、発光光Ｌが伝送されるコア部１８と、コア部１８の外周側に設けられたクラッド部１６で構成されており、コア部１８の屈折率がクラッド部１６の屈折率よりも高くなっている。
【００３７】
次に、光送信モジュール１２について説明する。
【００３８】
図１ｂは、図１ａの光送信モジュール１２を矢印Ｚ方向から見たものである。
【００３９】
図１ｂに示すように、光送信モジュール１２は、一体成型されたパッケージ２０内に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子２４と、駆動ＩＣ２２と、フェライトチップインダクタ２８が設けられている。
【００４０】
発光素子２４は、面発光型の素子であり、外部から電流を供給することにより上面に設けられた出射窓２５から光を出射するようになっている。また、発光素子２４は、パッケージ２０内の略中央部に設けられたベースパッド４３上に銀ペースト等により実装されている。
【００４１】
駆動ＩＣ２２は、光送信モジュールの外部から供給される電圧により駆動され、発光素子２４に電流を供給する素子である。また、駆動ＩＣ２２は、パッケージ２０内の略中央部に設けられたベースパッド４３上で、発光素子２４と離間して銀ペースト等により実装されており、駆動ＩＣ２２の図示しないＧＮＤ端子は、ボンディングワイヤ４８、５０、５６、５８によりベースパッド４３に接続されている。
【００４２】
ベースパッド４３の一方の端面からは、リードフレーム３６及びリードフレーム４２が突設され、これらが一体化されている。
【００４３】
リードフレーム３６及びリードフレーム４２は、接地されるＧＮＤ端子であり、ベースパッド４３の電位を接地レベルとする。
【００４４】
リードフレーム３６とリードフレーム４２の間には、ベースパッド４３と離間して、リードフレーム３８とリードフレーム４０が設けられている。
【００４５】
リードフレーム３８及びリードフレーム４０は、発光素子２４を駆動するための電圧を駆動ＩＣ２２に入力するＩＮ＋端子、ＩＮ−端子となっており、ボンディングワイヤ５２、５４を介して駆動ＩＣ２２と接続されている。
【００４６】
ベースパッド４３及びリードフレーム３６の左隣には、リードフレーム３４が設けられている。
【００４７】
リードフレーム３４は、ボンディングワイヤ４４、４６を介して駆動ＩＣ２２に接続されており、駆動ＩＣに電源電圧を供給するためのＶＣＣ端子である。これにより、図示しない外部電源から供給された電圧がリードフレーム３４を通じて駆動ＩＣ２２に供給され、駆動ＩＣ２２が動作可能となる。
【００４８】
一方、ベースパッド４３及びリードフレーム４２の右隣には、リードフレーム３２が設けられている。
【００４９】
リードフレーム３２は、外部電源から発光素子２４に電流を供給するためのアノード端子（Ａ）となっている。リードフレーム３２の一端は、パッケージ２０の外周から外方向に延設され、露出部３３を形成している。また、リードフレーム３２の他端には、電極パッド３０が設けられており導通可能となっている。
【００５０】
電極パッド３０及びベースパッド４３の近傍には、中間電極パッド２６が設けられている。
【００５１】
中間電極パッド２６は、ボンディングワイヤ６０を介して駆動ＩＣ２２と導通しており、また、ボンディングワイヤ６２を介して発光素子２４と導通している。これにより、駆動ＩＣ２２から出力された電流が、中間電極パッド２６を介して発光素子２４に供給される。
【００５２】
中間電極パッド２６と電極パッド３０には、一端部が中間電極パッド２６の上面で、他端部が電極パッド３０の上面に位置するように、フェライトチップインダクタ２８が銀ペースト等で導通可能に実装されている。
【００５３】
フェライトチップインダクタ２８は、高周波（例えば数百ＭＨｚ）でインピーダンスが最大となる特性を有する。
【００５４】
次に、光送信モジュール１２の製造工程について説明する。
【００５５】
まず、各リードフレーム及び中間電極パッド２６を含む回路パターンがパッケージ２０上に形成され、この回路パターン上に発光素子２４、駆動ＩＣ２２、フェライトチップインダクタ２８が実装される。
【００５６】
続いて、前述のように、回路パターン上にワイヤーボンディングが行われ、回路パターンの各部と発光素子２４、駆動ＩＣ２２、及び中間電極パッド２６が、それぞれ接続される。これにより、中間電極パッド２６を介して発光素子２４に電流又は電圧を供給可能な供給路が形成される。
【００５７】
ここで、供給路は、リードフレーム３２、電極パッド３０、フェライトチップインダクタ２８、中間電極パッド２６、ボンディングワイヤ６２で構成されている。
【００５８】
続いて、発光素子２４及び駆動ＩＣ２２を内包するとともに、パッケージ２０からリードフレーム３２の一端が露出して露出部３３を形成するように樹脂モールド成型が行われ、光送信モジュール１２が出来上がる。
【００５９】
続いて、出来上がった光送信モジュール１２は、外部電源を用いてリードフレーム３２から電流が供給され、発光素子２４の発光特性が検査される。
【００６０】
以上の工程により光送信モジュール１２が完成する。
【００６１】
次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。
【００６２】
図２は、図１ｂの光送信モジュール１２の回路を模式図で表したものである。
【００６３】
図２に示すように、駆動ＩＣ２２には、ＶＣＣ端子であるリードフレーム３４を介して、図示しない外部電源から数ボルトの電源電圧が供給されている。
【００６４】
ここで、まず、発光素子２４の通常使用時の発光について説明する。
【００６５】
発光素子２４から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム３８、４０を介して、駆動ＩＣ２２のＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力される。
【００６６】
ＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力された駆動電圧は、駆動ＩＣ２２内で差動増幅されるとともに、図示しない変調手段により変調が行われる。変調後の駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動ＩＣ２２におけるボンディングワイヤ６０（図１参照）が接続されたＯＵＴ端子から高周波電流として出力される。
【００６７】
出力された高周波電流は中間電極パッド２６を介して発光素子２４に供給され、発光素子２４が発光光を出射する。
【００６８】
ここで、フェライトチップインダクタ２８が高周波電流を遮断して、アノード端子Ａ側に高周波電流が伝播することは無いので、発光素子２４の高周波電流による発光が安定する。これにより、高速光通信を行うことが可能となる。
【００６９】
次に、光送信モジュール１２の製造工程における発光素子２４の加速試験について説明する。
【００７０】
まず、初期特性として、光送信モジュール１２のアノード端子Ａとリードフレーム３６および４２を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
【００７１】
次に、光送信モジュール１２を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数ｍＡ〜数十ｍＡ、試験時間は２４時間〜９６時間程度である。
【００７２】
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。
【００７３】
本実施形態では、駆動ＩＣ２２を用いずに、外部電源を用いてアノード端子Ａを介して発光素子２４を直接駆動するので、駆動ＩＣ２２の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子２４に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子２４の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
【００７４】
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第２実施形態を図面に基づき説明する。
【００７５】
なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００７６】
また光送信装置については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００７７】
図３に示すように、光送信モジュール７０は、パッケージ７２内に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子２４と、駆動ＩＣ２２と、フェライトチップインダクタ２８が設けられている。
【００７８】
発光素子２４は、パッケージ７２内の略中央部に設けられた第２ベース８４上に銀ペースト等により実装されている。
【００７９】
駆動ＩＣ２２は、パッケージ７２内の略中央部に設けられた第１ベース７５上に銀ペースト等により実装されており、駆動ＩＣ２２の図示しないＧＮＤ端子は、ボンディングワイヤ４８、５０、５６、５８で第１ベース７５に接続されている。
【００８０】
ここで、第１ベース７５と第２ベース８４は分かれており、駆動ＩＣ２２の基準電位と発光素子２４の基準電位が異なっているので、第１ベース７５の上面と第２ベース８４の上面にチップコンデンサ９２を実装し、両者の基準電位をそれぞれ安定させている。
【００８１】
第１ベース７５の端面からは、リードフレーム７６及びリードフレーム８２が突設され、これらが一体化されている。
【００８２】
また、第２ベース８４の端面からは、リードフレーム８６が突設されており、リードフレーム８６は、発光素子２４のカソード端子Ｃとなっている。
【００８３】
リードフレーム７６及びリードフレーム８２は、接地されるＧＮＤ端子であり、第１ベース７５の電位を接地レベルとする。
【００８４】
リードフレーム７６とリードフレーム８２の間には、第１ベース７５と離間して、リードフレーム７８とリードフレーム８０が設けられている。
【００８５】
リードフレーム７８及びリードフレーム８０は、発光素子２４を駆動するための電圧を駆動ＩＣ２２に入力するＩＮ＋端子、ＩＮ−端子となっており、ボンディングワイヤ９４、９６を介して駆動ＩＣ２２と接続されている。
【００８６】
第１ベース７５及びリードフレーム７６の左隣には、リードフレーム７４が設けられている。
【００８７】
リードフレーム７４は、ボンディングワイヤ４４、４６を介して駆動ＩＣ２２に接続されており、駆動ＩＣに電源電圧を供給するためのＶＣＣ端子である。これにより、図示しない外部電源から供給された電圧がリードフレーム７４を通じて駆動ＩＣ２２に供給される。
【００８８】
一方、第２ベース８４及びリードフレーム８６の右隣には、リードフレーム９０が設けられている。
【００８９】
リードフレーム９０は、外部電源から発光素子２４に電流を供給するためのアノード端子（Ａ）となっている。リードフレーム９０の一端は、パッケージ７２の外周から外方向に延設されている。また、リードフレーム９０の他端には、電極パッド８８が接続され導通可能となっている。
【００９０】
電極パッド８８の近傍には、中間電極パッド２６が設けられている。
【００９１】
中間電極パッド２６は、ボンディングワイヤ６０を介して駆動ＩＣ２２と導通しており、また、ボンディングワイヤ６２を介して発光素子２４と導通している。これにより、駆動ＩＣ２２から出力された電流が、リードフレーム９０、電極パッド８８、及び中間電極パッド２６を介して発光素子２４に供給される。
【００９２】
中間電極パッド２６と電極パッド８８には、一端部が中間電極パッド２６の上面で、他端部が電極パッド８８の上面に位置するように、フェライトチップインダクタ２８が銀ペースト等で導通可能に実装されている。
【００９３】
次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。
【００９４】
駆動ＩＣ２２には、ＶＣＣ端子であるリードフレーム７４を介して、図示しない外部電源から数ボルトの電源電圧が供給されている。
【００９５】
ここで、まず、発光素子２４の通常使用時の発光について説明する。
【００９６】
発光素子２４から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム７８、８０を介して、駆動ＩＣ２２のＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力される。
【００９７】
ＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力された駆動電圧は、駆動ＩＣ２２内で差動増幅されるとともに、図示しない変調手段により変調が行われる。変調後の駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動ＩＣ２２におけるボンディングワイヤ６０（図１参照）が接続されたＯＵＴ端子から高周波電流として出力される。
【００９８】
出力された高周波電流は中間電極パッド２６を介して発光素子２４に供給され、発光素子２４が発光光を出射する。
【００９９】
ここで、フェライトチップインダクタ２８が高周波電流を遮断して、アノード端子Ａ側に高周波電流が伝播することは無いので、発光素子２４の高周波電流による発光が安定する。これにより、高速光通信を行うことが可能となる。
【０１００】
また、第１ベース７５と第２ベース８４とが分かれており、駆動ＩＣ２２における駆動時の発熱が直接発光素子２４に伝わることが無いので、発光素子２４を安定して駆動することができ、発光光量が安定する。
【０１０１】
次に、光送信モジュール７０の製造工程における発光素子２４の加速試験について説明する。
【０１０２】
まず、初期特性として、光送信モジュール７０のアノード端子Ａとリードフレーム７６、８２、及び８６を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
【０１０３】
次に、光送信モジュール７０を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数ｍＡ〜数十ｍＡ、試験時間は２４時間〜９６時間程度である。
【０１０４】
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。
【０１０５】
本実施形態では、駆動ＩＣ２２を用いずに、外部電源を用いてアノード端子Ａを介して発光素子２４を直接駆動するので、駆動ＩＣ２２の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子２４に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子２４の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
【０１０６】
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第３実施形態を図面に基づき説明する。
【０１０７】
なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１０８】
また、光送信装置については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【０１０９】
図４に示すように、光送信モジュール１００は、パッケージ１０２上に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子２４と、駆動ＩＣ２２と、フェライトチップインダクタ２８が設けられている。
【０１１０】
発光素子２４が実装された第２ベース１０８は、ボンディングワイヤ１１２、１１４を介して第１ベース７５に接続されている。これにより、第１ベース７５と第２ベース１０８が同電位となっている。
【０１１１】
また、フェライトチップインダクタ２８の一端が中間電極パッド２６上に実装され、他端が電極パッド１０４上に実装されている。
【０１１２】
電極パッド１０４の一端側には、リードフレーム１０６が突設されている。リードフレーム１０６の先端は、光送信モジュール１００の外周縁から突出しており、発光素子２４のアノード端子Ａとなっている。
【０１１３】
第２ベース１０８の一端側には、リードフレーム１１０が突設されている。リードフレーム１１０の先端は、光送信モジュール１００の外周縁から突出しており、発光素子２４のカソード端子Ｃとなっている。
【０１１４】
ここで、前述のように第１ベース７５と第２ベース１０８は同電位であり、第１ベース７５は接地状態のため、カソード端子Ｃも接地される。
【０１１５】
次に、本発明の第３実施形態の作用について説明する。
【０１１６】
まず、発光素子２４の通常使用時の発光について説明する。
【０１１７】
発光素子２４から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム７８、８０を介して、駆動ＩＣ２２のＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力される。
【０１１８】
ＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力された駆動電圧は、駆動ＩＣ２２内で差動増幅されるとともに、図示しない変調手段により変調が行われる。変調後の駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動ＩＣ２２におけるボンディングワイヤ６０（図１参照）が接続されたＯＵＴ端子から高周波電流として出力される。
【０１１９】
出力された高周波電流は中間電極パッド２６を介して発光素子２４に供給され、発光素子２４が発光光を出射する。
【０１２０】
ここで、フェライトチップインダクタ２８が高周波電流を遮断して、アノード端子Ａ側に高周波電流が伝播することは無いので、発光素子２４の高周波電流による発光が安定する。これにより、高速光通信を行うことが可能となる。
【０１２１】
また、第１ベース７５と第２ベース８４とが分かれており、駆動ＩＣ２２における駆動時の発熱が直接発光素子２４に伝わることが無いので、発光素子２４を安定して駆動することができ、発光光量が安定する。
【０１２２】
次に、光送信モジュール１００の製造工程における発光素子２４の加速試験について説明する。
【０１２３】
まず、初期特性として、光送信モジュール１００のアノード端子Ａとリードフレーム７６、８２、及び１１０を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
【０１２４】
次に、光送信モジュール１００を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数ｍＡ〜数十ｍＡ、試験時間は２４時間〜９６時間程度である。
【０１２５】
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。
【０１２６】
本実施形態では、駆動ＩＣ２２を用いずに、外部電源を用いてアノード端子Ａを介して発光素子２４を直接駆動するので、駆動ＩＣ２２の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子２４に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子２４の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
【０１２７】
加速試験終了後、光送信モジュール１００のリードフレーム１０６及びリードフレーム１１０は、ニッパ等の切断用工具又は治具を用いて、破線で示したカットライン（ＣＬ）で切断される。このため、光送信モジュール１００の外形を小さくすることができる。
【０１２８】
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第４実施形態を図面に基づき説明する。
【０１２９】
なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１３０】
また、光送信装置については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【０１３１】
図５は、光送信モジュール１２０の平面図及び断面図である。
【０１３２】
図５に示すように、光送信モジュール１２０は、パッケージ１２４内に配置された複数のリードフレーム及び電極上に、発光素子２４、駆動ＩＣ２２、及びフェライトチップインダクタ２８が設けられている。
【０１３３】
発光素子２４は、電極である第２ベース１２８上に実装されている。第２ベース１２８の裏面は、パッケージ１２４の裏側に形成された円錐台状の穴部１３１において外部に露出しており、第１電極１３２を形成している。また、第１電極１３２は、発光素子２４のカソード端子である。
【０１３４】
フェライトチップインダクタ２８は、一端が電極パッド１２６上に実装されている。電極パッド１２６の裏面は、パッケージ１２４の裏側に形成された円錐台状の穴部１２９において外部に露出しており、第２電極１３０を形成している。また、第２電極１３０は、発光素子２４のアノード端子である。
【０１３５】
駆動ＩＣ２２は、第１ベース７５上に実装されており、第１ベース７５と第２ベース１２８とは、ボンディングワイヤ１１２、１１４により接続されている。これにより、第１ベース７５と第２ベース１２８は同電位となり、発光素子２４のカソード端子の電位は接地レベルとなる。
【０１３６】
次に、本発明の第４実施形態の作用について説明する。
【０１３７】
発光素子２４の通常使用時の発光については、実施形態１〜３と同様のため、説明を省略する。
【０１３８】
光送信モジュール１２０の製造工程において、発光素子２４の加速試験が行われる。
【０１３９】
まず、初期特性として、光送信モジュール１２０の第２電極１３０、リードフレーム７６、８２、及び第１電極１３２を介して、外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
【０１４０】
次に、光送信モジュール１２０を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数ｍＡ〜数十ｍＡ、試験時間は２４時間〜９６時間程度である。
【０１４１】
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。
【０１４２】
本実施形態では、駆動ＩＣ２２を用いずに、外部電源を用いて第２電極１３０を介して発光素子２４を直接駆動するので、駆動ＩＣ２２の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子２４に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子２４の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
【０１４３】
加速試験終了後、パッケージ１２４の穴部１２９及び穴部１３１が、溶融された樹脂で埋められ封止される。これにより、例えば、静電気を帯びた作業者の手が供給路に触れて、光送信モジュール内部の回路に電気的な影響を与えることがなくなる。
【０１４４】
次に、本発明の光送信モジュール、光送信モジュールの製造方法、及び光送信装置の第５実施形態を図面に基づき説明する。
【０１４５】
なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１４６】
また、光送信装置については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【０１４７】
図６は、光送信モジュール１４０を回路図で示したものである。
【０１４８】
図６に示すように、光送信モジュール１４０は、発光素子２４と、駆動ＩＣ１４４と、フェライトチップインダクタ２８が設けられている。
【０１４９】
発光素子２４には、リードフレーム１６０が接続されている。
【０１５０】
駆動ＩＣ１４４は、光送信モジュール１４０の外部から図示しない外部電源により供給される電圧により駆動され、発光素子２４に電流を供給して発光させる素子である。
【０１５１】
駆動ＩＣ１４４には、リードフレーム１４６、１５０、１５２、１５４、１５６が接続されている。
【０１５２】
リードフレーム１５０及びリードフレーム１５６は、接地されるＧＮＤ端子である。
【０１５３】
リードフレーム１５２及びリードフレーム１５４は、発光素子２４を駆動するための電圧を駆動ＩＣ１４４に入力するＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に接続されている。
【０１５４】
リードフレーム１４６は、駆動ＩＣ１４４に電源電圧を供給するためのＶＣＣ端子である。これにより、図示しない外部電源から供給された電圧がリードフレーム１４６を通じて駆動ＩＣ１４４に供給される。
【０１５５】
また、駆動ＩＣ１４４は、変調設定端子２０６とバイアス電流設定端子２０８を有している。変調設定端子２０６とバイアス電流設定端子２０８は、図示しないリードフレームにボンディングワイヤを介して接続されている。
【０１５６】
変調設定端子２０６に外部から設定信号が入力されると、発光素子２４を駆動する駆動電流の周波数等が設定され、駆動電流のＡＣ成分が決められる。これにより、発光素子２４は、所定の発光パターンでパルス発光する。
【０１５７】
また、バイアス電流設定端子２０８に外部から設定信号が入力されると、ＤＣ成分であるバイアス電流が駆動ＩＣ１４４のＢＩＡＳ端子より出力され、駆動電流に付加される。
【０１５８】
このように、ＡＣ成分及びＤＣ成分を有する駆動電流により発光素子２４が駆動される。
【０１５９】
一方、駆動ＩＣ１４４の近傍には、チップコンデンサ１６８、１７２、チップ抵抗１７４、及びリードフレーム１５８が設けられている。
【０１６０】
チップコンデンサ１６８は、一端が、ボンディングワイヤ２０２を介して駆動ＩＣ１４４の一方の出力端子であるＯＵＴ＋端子に接続されており、他端が、ボンディングワイヤ２０４を介して発光素子２４の入力端子に接続されている。
【０１６１】
チップコンデンサ１７２は、一端が、ボンディングワイヤ１９０を介して、駆動ＩＣ１４４の他方の出力端子であるＯＵＴ−端子に接続されており、他端が、ボンディングワイヤ１９２を介してチップ抵抗１７４の一端に接続されている。
【０１６２】
チップ抵抗１７４は、一端がチップコンデンサ１７２に接続され、他端が、ボンディングワイヤ１９４を介してリードフレーム１５８に接続されている。これにより、駆動ＩＣ１４４のＯＵＴ−端子の出力側回路が、ＯＵＴ＋端子の出力側回路と等価になるようになっている。
【０１６３】
駆動ＩＣ１４４の近傍には、さらにリードフレーム１６２が設けられている。
【０１６４】
リードフレーム１６２は、ボンディングワイヤ１７８を介して駆動ＩＣ１４４のＢＩＡＳ端子と導通しており、リードフレーム１６２は、外部電源から発光素子２４に電流を供給するためのアノード端子Ａとなっている。
【０１６５】
リードフレーム１６２にはフェライトチップインダクタ２８の一端が接続されており、他端がボンディングワイヤ１７９を介して、発光素子２４の入力端子に接続されている。
【０１６６】
発光素子２４には、リードフレーム１６０が接続されている。リードフレーム１６０は、発光素子２４のカソード端子Ｃを構成している。
【０１６７】
次に、本発明の第５実施形態の作用について説明する。
【０１６８】
図６に示すように、駆動ＩＣ１４４には、ＶＣＣ端子であるリードフレーム１４６を介して、図示しない外部電源から数ボルトの電源電圧が供給される。
【０１６９】
ここで、まず、発光素子２４の通常使用時の発光について説明する。
【０１７０】
発光素子２４から出射される発光光の光量及び周波数が所定の値となるように予め定められた駆動電圧が、リードフレーム１５２、１５４を介して、駆動ＩＣ１４４のＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力される。
【０１７１】
ＩＮ＋端子、ＩＮ−端子に入力された駆動電圧は、駆動ＩＣ１４４内で差動増幅されるとともに、変調設定端子２０６に入力された設定電圧に基づいて、ＡＣ成分が決定される。
【０１７２】
この後、駆動電圧は駆動電流に変換され、駆動ＩＣ１４４のＯＵＴ端子＋から出力される。駆動電流は、ＢＩＡＳ端子から出力されたＤＣ成分の電流が、ＯＵＴ＋端子から出力されたＡＣ成分の電流に付加されて高周波電流となる。なお、本実施形態においては、ＯＵＴ−端子からの出力は行われていない。
【０１７３】
出力された高周波電流は、発光素子２４に供給され、発光素子２４が発光光を出射する。
【０１７４】
次に、光送信モジュール１４０の製造工程における発光素子２４の加速試験について説明する。
【０１７５】
まず、初期特性として、光送信モジュール１４０のアノード端子Ａであるリードフレーム１６２に外部電源(図示せず)から駆動電流を供給し、閾値電流や変換効率などの発光特性が測定される。
【０１７６】
次に、光送信モジュール１４０を恒温槽(図示せず)に入れ、初期故障を誘発するのに適した、温度、駆動電流、時間によるストレス状態で駆動される。ここで、温度は数十度〜百数十度、駆動電流は数ｍＡ〜数十ｍＡ、試験時間は２４時間〜９６時間程度である。
【０１７７】
所定時間後、初期特性の測定と同一条件にて再度閾値電流や変換効率などを測定し、あらかじめ定められた規格値により良否判定が行われ、加速試験が終了する。
【０１７８】
本実施形態では、駆動ＩＣ１４４を用いずに、外部電源を用いて発光素子２４を直接駆動するので、駆動ＩＣ１４４の能力以上の電流供給が可能となり、発光素子２４に微小電流から大電流までを安定して供給できため、発光素子２４の加速試験を短時間で行え、かつ良否判定が安定して行える。
【０１７９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【０１８０】
発光素子は、出射窓を複数備えたものであってもよい。
【０１８１】
駆動ＩＣは、入力端子又は出力端子の数が、単数、複数いずれのものを用いてもよい。
【０１８２】
各ボンディングワイヤの接続数は、単数、複数いずれでもよく、接続箇所は、上面だけでなく側面、端部等、適宜変更できる。
【０１８３】
リードフレームの形状及び配置パターンは、上記実施形態以外にも各種の形状、配置パターンが利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】（ａ）本発明の実施形態に係る光送信装置の断面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る光送信モジュールの平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光送信モジュールの部分回路図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光送信モジュールの平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る光送信モジュールの平面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る光送信モジュールの平面図及び断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る光送信モジュールの部分回路図である。
【符号の説明】
【０１８５】
１０  光送信装置（光送信装置）
１２  光送信モジュール（光送信モジュール）
１３  カプラ部材（カプラ部材）
１４  光ファイバ（光伝送媒体）
２０  パッケージ（カバー部材）
２２  駆動ＩＣ（駆動回路）
２４  発光素子（発光素子、面発光型レーザ）
２６  中間電極パッド（中間電極、供給路）
２８  フェライトチップインダクタ（素子、フェライトチップインダクタ）
３２  リードフレーム（供給路、リードフレーム）
３３  露出部（露出部、リード端子）
６２  ボンディングワイヤ（供給路）
７０  光送信モジュール（光送信モジュール）
７２  パッケージ（カバー部材）
７５  第１ベース（第１電極）
８４  第２ベース（第２電極）
８８  電極パッド（供給路）
９０  リードフレーム（供給路、リードフレーム）
９２  チップコンデンサ（高周波導通部材）
１００  光送信モジュール（光送信モジュール）
１０２  パッケージ（カバー部材）
１０４  電極パッド（供給路）
１０６  リードフレーム（供給路、リードフレーム）
１０８  第２ベース（第２電極）
１１０  リードフレーム（供給路、リードフレーム）
１１２  ボンディングワイヤ（導通部材）
１１４  ボンディングワイヤ（導通部材）
１２０  光送信モジュール（光送信モジュール）
１２４  パッケージ（カバー部材）
１２６  電極パッド（供給路）
１２８  第２ベース（第２電極）
１４０  光送信モジュール（光送信モジュール）
１４２  パッケージ（カバー部材）
１４４  駆動ＩＣ（駆動回路）
１４８  第１ベース（第１電極）
１６２  リードフレーム（中間電極、リードフレーム）
１６６  第２ベース（第２電極）
【図１】
2008066511.tif 000003
【図２】
2008066511.tif 000004
【図３】
2008066511.tif 000005
【図４】
2008066511.tif 000006
【図５】
2008066511.tif 000007
【図６】
2008066511.tif 000008