(57)【要約】【課題】従来の光通信用モジュールは発光素子、受光素子、駆動ＩＣ、増幅ＩＣを平板状のプリント基板上にマウントし、樹脂で一体にモールドしていたので、光学的、電気的にクロストークが多く発生し高速化が不可能であった。【解決手段】本発明により、基板２はグリーンシートを積層して形成するセものとし、この基板２には各ＩＣ４、６および各素子３、５の実装高さよりも深い少なくとも２箇所の凹部２ｆ、２ｇが設けられ、発信部と受信部とは別の凹部内に取付けが行われ、且つ、それぞれが個別にモールド樹脂によるモールドが行われている光通信用モジュール１としたことで、高速で且つ光的にも電気的にもクロストークを生じないものとして課題を解決する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子およびその駆動ＩＣから成る送信部、受光素子およびその出力信号の増幅ＩＣから成る受信部、その他これらに付随する回路部品が基板上に組合わされて成る光通信用モジュールであり、前記基板はグリーンシートを積層して形成するセラミック基板により成り、この基板には前記各ＩＣおよび各素子の実装高さよりも深い少なくとも２箇所の凹部が設けられ、前記発光部と前記受光部とは別の前記凹部内に取付けが行われ、且つ、それぞれが個別にモールド樹脂によるモールドが行われていることを特徴とする光通信用モジュール。
【請求項２】
前記セラミック基板が白色であることを特徴とする請求項１記載の光通信用モジュール。
【請求項３】
前記発光素子には発光素子専用凹部が、前記受光素子には受光素子専用凹部が、それぞれの素子の実装高さにほぼ相当する深さの略コニカルホーン状としたテーパー部が設けられ、且つ、それぞれの専用凹部にマウントが行われたそれぞれの素子は個別に透明樹脂によるモールドが行われていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光通信用モジュール。
【請求項４】
前記それぞれの凹部に対するモールドはディスペンサによる注入法により行われることを特徴とする請求項１〜請求項３何れかに記載の光通信用モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信などに送信部、受信部として使用される光通信用モジュールに関するものであり、詳細には、前記光通信モジュールにおいて、周波数帯域の向上による一層の通信速度の向上と、Ｓ／Ｎ比の向上による通信品質の向上を可能とする光通信用モジュールの構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一枚の基板上に発光素子と受光素子とが搭載された光通信用モジュールとしては、一枚の多層プリント配線基板の一方の面に発光素子と受光素子とを取付け、そして、同じ多層プリント配線基板の背面側に前記発光素子および受光素子の信号処理を行うためのＩＣを取付けたものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２９６４３５号公報（段落００２１〜段落００７８、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように発光素子と受光素子とをプリント配線基板の面から突出する状態で取付けると、発光素子からの光が受光素子に回り込み易く、いわゆるクロストークを生じるものとなってＳ／Ｎ比が低下し、通信品質が低下する問題点を生じている。従って、上記した通信品質の低下を避けるためには、発光素子が駆動されている送信時には受信を行わないようにする半二重方式とする必要を生じ、著しく利便性を損なうものとなる。
【０００５】
また、発光素子、受光素子、および、それらに関連する回路を搭載しているプリント配線基板は、高周波特性に優れるとはいえず、信号の高速化にも限界を生じるので、送、受信に発光素子、受光素子など高速素子を採用した効果が充分に発揮できず、結果的に、この光通信用モジュールの通信速度がプリント配線基板の特性により制約を受けているものとなっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、発光素子およびその駆動ＩＣから成る送信部、受光素子およびその出力信号の増幅ＩＣから成る受信部、その他これらに付随する回路部品が基板上に組合わされて成る光通信用モジュールであり、前記基板はグリーンシートを積層して形成するセラミック基板により成り、この基板には前記各ＩＣおよび各素子の実装高さよりも深い少なくとも２箇所の凹部が設けられ、前記発光部と前記受光部とは別の前記凹部内に取付けが行われ、且つ、それぞれが個別にモールド樹脂によるモールドが行われていることを特徴とする光通信用モジュールを提供することで課題を解決するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１〜図４に符号１で示すものは本発明に係る光通信用モジュールであり、この光通信用モジュール１の基板２は、図２に要部を拡大して示すように、積み重ねられる位置に応じる穴開け、導体の印刷などが行われたグリーンシート２１が積層され焼結されたセラミック基板により形成されている。
【０００８】
また、この実施形態においては、前記基板２には発光素子３を収納するための発光素子収納凹部２ａ、前記発光素子３を駆動する駆動ＩＣ４を収納するための駆動ＩＣ収納凹部２ｂ、受光素子５を収納するための受光素子収納凹部２ｃ、受光素子５からの信号を増幅する増幅ＩＣ６を収納するための増幅ＩＣ収納凹部２ｄの４箇所の凹部が設けられている。
【０００９】
ここで、前記した各凹部２ａ〜２ｄに設定される深さを説明すれば、前記発光素子収納凹部２ａは、この凹部２ａに収納される発光素子３のマウントが行われた高さよりも深く、同様に駆動ＩＣ収納凹部２ｂは駆動ＩＣ４のマウントが行われた高さよりも深く、受光素子収納凹部２ｃは受光素子５のマウントが行われた高さ（実装高さ）よりも深く、増幅ＩＣ収納凹部２ｄは増幅ＩＣ６のマウントが行われた高さよりも深く設定されて（図３参照）いる。
【００１０】
加えて、本発明においては、基板２がグリーンシートの積層であることを利用して、前記発光素子収納凹部２ａには発光素子３の高さにほぼ対応する範囲に略４５°のコニカルホーン状としたテーパー部２ｅが設けられ、発光素子３から側方に放射された光を反射して正面方向に向かわせ、発光素子３としての総光量を増加させるものとしている。
【００１１】
尚、必要に応じては、前記受光素子収納凹部２ｃの適宜な部分にもテーパー部２ｅを形成し、受光した光の内の受光素子５に達しない部分を反射して受光素子５に向かわせ、信号強度を増加させるものとしても良い。よって、前記グリーンシートは基板２として焼結を行った後には白色となるものが反射率が高く好ましいものとなる。
【００１２】
また、場合によっては、例えば送信側においては、発光素子３に対する電流制限用抵抗器（図示は省略する）などのように駆動ＩＣ４とは別な部品の追加使用が必要となることがあり、同様に、受信側においても受光素子５、増幅ＩＣ６以外の回路部品の使用が必要となる可能性がある。このように追加される回路部品を生じた場合には、その回路部品が送信、受信の何れに属するかによって、属する側のグループの凹部に収納すればクロストークは生じないものとすることができる。
【００１３】
以上に説明したように、発光素子収納凹部２ａには発光素子３がマウントされ、駆動ＩＣ収納凹部２ｂには駆動ＩＣ４がマウントされ、受光素子収納凹部２ｃには受光素子５、増幅ＩＣ収納凹部２ｄには増幅ＩＣ６がマウントされた後には、図４に示すように各凹部２ａ〜２ｄには液状の樹脂の注入が行われ、硬化が行われて保護膜７が形成されて、発光素子３、受光素子６、駆動ＩＣ４、増幅ＩＣ６を湿度などから保護する。
【００１４】
このときに、本発明では前記各凹部２ａ〜２ｄに対する液状樹脂の注入は、ディスペンサーなどを用いて各凹部２ａ〜２ｄ毎に行うものとする。そして、発光素子収納凹部２ａと受光素子収納凹部２ｃには透明樹脂の注入が必要であるが、駆動ＩＣ収納凹部２ｂと増幅ＩＣ収納凹部２ｄとは、透明、不透明何れの樹脂を注入しても良いものである。
【００１５】
また、駆動ＩＣ収納凹部２ｂと増幅ＩＣ収納凹部２ｄとに注入するときの樹脂の量は、この２つの凹部２ｂ、２ｄににおいてそれぞれのＩＣ４、６を覆うのに充分な量であれば良いが、発光素子収納凹部２ａと受光素子収納凹部２ｃとにおいては、適宜に盛り上がる量を注入してレンズ状とし、発光素子３側では光をビーム状に放射するものとし、受光素子５側では受光した外光を受光素子５に収束させるものとすると効果的（図４参照）である。
【００１６】
尚、図示は省略するが、以上の構成の他に、例えば、前記駆動ＩＣ収納凹部２ｂと増幅ＩＣ収納凹部２ｄとの間の各グリーンシートの表面、裏面に接地された導電層を形成するなどして、前記駆動ＩＣ４側からの駆動信号が増幅ＩＣ６側に漏洩するのを、途中で接地側に誘導し減少を図る構成とすることなども自在である。
【００１７】
次いで、上記の構成とした本発明の光通信用モジュール１の作用および効果について説明を行う。第一には、基板２をセラミック基板で形成したことで、発光素子３の駆動を高速化したときにも、基板２の周波数特性の不足により減衰を生じるなど不都合を生じることなく、外部から駆動ＩＣ４へ、駆動ＩＣ４から発光素子３へと信号の伝達を行えるものとして、この種の光通信用モジュール１の高速化を可能とする。
【００１８】
また、前記発光素子収納凹部２ａなど全ての凹部２ａ〜２ｄを、当該の凹部にマウントされる素子またはＩＣの実装高さよりも深く設定したことで、これらの素子、ＩＣをモールド樹脂で覆い保護膜７を形成するときにも、発光素子３、受光素子５、駆動ＩＣ４、増幅ＩＣ６のそれぞれを独立した保護膜７で覆うことを可能とする。
【００１９】
このことは、発光素子３と受光素子５との間、即ち、素子間の場合、送信側である発光素子３からの光が保護膜７内を光学的に伝播し、受信側である受光素子５に達してクロストーク（混信）を生じて通信品質が低下するのを防止する。また、送信側からの受信側へのクロストーク（混信）が防止されたことで、送信と受信とを同時に行う全二重通信が可能となり、通信効率が向上する。
【００２０】
同様に、駆動ＩＣ４と増幅ＩＣ６との場合においても、駆動ＩＣ４からの比較的に強力である受光素子５駆動用の信号が保護膜７内を電気的に伝播して、受光素子６からの出力であり極微弱である増幅ＩＣ６の入力信号に干渉し、精度を損なうことを防止するものとなる。
【００２１】
図５は、本発明に係る光通信用モジュール１の別な実施形態であり、前の実施形態では基板２には、発光素子収納凹部２ａと、駆動ＩＣ収納凹部２ｂと、受光素子収納凹部２ｃと、増幅ＩＣ収納凹部２ｄとの４箇所の凹部が形成されるものであった。
【００２２】
しかしながら、前の実施形態の説明でも明らかなように同一の凹部に収納しないことが望ましいのは、異なる信号を扱う発光素子３と受光素子５、駆動ＩＣ４と増幅ＩＣ６であって、同じ信号を扱う発光素子３と駆動ＩＣ４との組合せ、受光素子５と増幅ＩＣ６との組合せは同一の凹部に収納しても実害は少ないものと考えられる。
【００２３】
よって、この実施形態では基板２には、受光素子３と駆動ＩＣ４とを収納する送信凹部２ｆと、受光素子５と増幅ＩＣ６とを収納する受信凹部２ｇとの２箇所の凹部を設けるものとしている。このようにすることで、液状のモールド樹脂を注入し保護膜７（図示は省略してある）を形成する工程も２箇所と半減するものとなるので相応のコストダウンが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、発光素子およびその駆動ＩＣから成る送信部、受光素子およびその出力信号の増幅ＩＣから成る受信部、その他これらに付随する回路部品が基板上に組合わされて成る光通信用モジュールであり、前記基板はグリーンシートを積層して形成するセラミック基板により成り、この基板には前記各ＩＣおよび各素子の実装高さよりも深い少なくとも２箇所の凹部が設けられ、前記発光部と前記受光部とは別の前記凹部内に取付けが行われ、且つ、それぞれが個別にモールド樹脂によるモールドが行われている光通信用モジュールとしたことで、第一には、基板を周波数特性に優れるセラミックで形成するものとして、発光素子、駆動ＩＣに印加する送信信号を高速化したとき、および、受光素子で受信した信号を増幅ＩＣに伝達し増幅を行うときにも減衰を生じないものとして、光通信用モジュールの高速化を可能とし、性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【００２５】
また第二には、前記基板のセラミック化を行う際にグリーンシートの積層で形成する構成としたことで、基板に自在な深さの凹部の形成を可能とし、これにより前記凹部を素子、ＩＣの実装高さよりも深く設定することで発光素子から受光素子、あるいは、駆動ＩＣから増幅ＩＣに及ぶ光的、電気的な漏洩によるクロストークをなくし、この種の光通信用モジュールが高い通信品質で全二重通信が行えるものとして、この点でも性能向上に極めて優れた効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光通信用モジュールの実施形態を一部を省略して示す斜視図である。
【図２】同じ実施形態の要部の拡大断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】同じ実施形態における保護膜の形成状態を示す断面図である。
【図５】同じく本発明に係る光通信用モジュールの別の実施形態を要部で示す斜視図である。
【符号の説明】
１……光通信用モジュール
２……基板
２ａ……発光素子収納凹部
２ｂ……駆動ＩＣ収納凹部
２ｃ……受光素子収納凹部
２ｄ……増幅ＩＣ収納凹部
２ｅ……テーパー部
２ｆ……送信凹部
２ｇ……受信凹部
３……発光素子
４……駆動ＩＣ
５……受光素子
６……増幅ＩＣ
７……保護膜
【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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