(57)【要約】【課題】反射率が小さくて、通信時における光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光の低減が可能な光受信モジュールを提供する。【解決手段】この光受信モジュールでは、フォトダイオード１と信号変換用集積回路３は基板４の上面４Ａの異なる領域に搭載され、フォトダイオード１の上面１Ａは信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも、基板４の上面４Ａの法線方向に突出している。したがって、信号変換用集積回路３をポッティング法で樹脂封止しようとする場合に、信号変換用集積回路３の上面３Ａに滴下されて流動する樹脂は、信号変換用集積回路３の上面３Ａとフォトダイオード１の上面１Ａとの間の段差でせき止められる。したがって、信号変換用集積回路３を封止する封止樹脂からなる保護用樹脂部材６がフォトダイオード１の上面１Ａに達するのを防ぐことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と、この受光素子からの信号を処理する集積回路と、上記受光素子と上記集積回路を搭載する搭載部とを備えた光受信モジュールであって、
上記受光素子と上記集積回路は上記搭載部の上面の異なる領域に搭載され、
上記受光素子の上面は、上記集積回路の上面よりも、上記搭載部の上面の法線方向に突出しており、
上記集積回路は保護用樹脂部材で覆われていることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記受光素子と上記搭載部との間にスペーサを配置したことを特徴とする光受信モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記受光素子は、上記搭載部の第１搭載面に搭載されると共に、上記集積回路は、上記搭載部の第２搭載面に搭載され、
上記第２搭載面は上記第１搭載面よりも窪んでいることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記受光素子の上面と上記集積回路の上面との段差は、０．３μｍ乃至０．６μｍであることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記受光素子と上記集積回路とは、ワイヤボンディングによって接続され、上記ワイヤボンディングのワイヤは、上記集積回路を覆う上記保護用樹脂部材を貫通していることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項６】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記受光素子の受光部は、窒化シリコン膜からなる反射防止膜を有していることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項７】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記保護用樹脂部材の線膨張係数は、８×１０−６／Ｋ乃至２０×１０−６／Ｋの範囲内であることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項８】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記保護用樹脂部材は、硬化時に応力緩和性を有することを特徴とする光受信モジュール。
【請求項９】
請求項１に記載の光受信モジュールにおいて、
上記保護用樹脂部材は遮光性の樹脂であることを特徴とする光受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、光受信モジュールに関し、主に光ファイバ通信等に使用され、受光素子とその受光素子からの信号の変換を行う集積回路とを備える光受信モジュールに関し、例えば、受光素子がＳｉ製フォトダイオードであるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光受信モジュールの基本的な構造は、金属製のカンパッケージ内にフォトダイオードと信号変換用集積回路を収納し、上面をカバーガラスで封止したタイプと、特開昭６３−３３８７７号公報に示すように、全体を樹脂で封止したタイプに分けられる。
【０００３】
上記特開昭６３−３３８７７号公報に記載のものは、フォトダイオードだけでなく発光素子にも適用可能な発明であり、図７に示すように、円柱状封止樹脂１０５の面上の光通過位置に、マイクロフレネルレンズ１０６を一体的に形成している。これにより、作製プロセスを簡単にするとともに、出射光の指向性の向上を図っている。なお、図７において、１０１は基台であり、１０２は外部への信号取り出し用の電極であり、１０３はスペーサもしくはサブマウントである。
【０００４】
上記円筒状封止樹脂部１０５の上面に平板状のマイクロ・フレネル・レンズ１０６が一体的に形成されている。素子チップ１０４が、ＬＤ（レーザダイオード），ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子チップである場合には、素子チップ１０４からの出射光がマイクロ・フレネル・レンズ１０６によってほぼ平行化されるように、このレンズ１０６の位置及び焦点が定められる。
【０００５】
また、上記素子チップ１０４が、フォトダイオード（アバランシェフォトダイオードなど）の受光素子チップである場合には、入射光がこの素子チップ１０４の受光部上にほぼ集光されるように、マイクロ・フレネル・レンズ１０６の位置、焦点等が決定される。
【０００６】
これにより、上記素子チップ１０４が発光素子チップである場合には、その出射光がほぼ平行化されるので、比較的高強度（高輝度）で指向性が良くなる。一方、上記素子チップ１０４が受光素子チップである場合には、入射光が受光部上に集光されるので集光効率がよく高感度となり、さらに上記カンパッケージを採用した製品に比べて低価格化が可能となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６３−３３８７７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、発光素子としてＶＣＳＥＬ（面発光型半導体レーザ）を使用する８５０ｎｍ帯のフォトダイオードや、プラスチック光ファイバとの組合わせで使用する６５０ｎｍのフォトダイオードとしては、Ｓｉ製のフォトダイオードが使用される。また、特に、高速処理が要求される場合には、Ｓｉ製のＰｉｎ−フォトダイオードが使用される。
【０００９】
ところで、光電流の変換効率を改善したり、相手素子への反射を防止する目的で、フォトダイオードからなる受光部には反射防止膜が形成される。
【００１０】
その場合、上記反射防止膜としては作製プロセスとの親和性が高く、また、反射防止膜としての性能も非常に優れている窒化シリコン膜が用いられる。
【００１１】
図６に、記号▲４▼で示すように、波長６５０ｎｍの場合の反射率特性は、上記窒化シリコン膜の膜厚が８０ｎｍ付近で反射防止の効果が最も高くなり、１％以下の反射率となる。
【００１２】
しかしながら、この記号▲４▼で示す反射率特性は、Ｓｉ基板の上に窒化シリコン膜のみが成膜された場合の反射率特性であり、上記反射防止膜の断面積層構成に変更があると反射率は急激に変化する。したがって、最も高い反射防止効果を得ようとすれば、Ｓｉ基板の上に窒化シリコン膜のみが成膜された状態で使用するのが最も効果的である。
【００１３】
また、受光素子としてＳｉ製フォトダイオードを採用した場合、構造が単純であり、かつ、上記窒化シリコン膜は耐湿性の非常に高い膜であることから、電極部分の金属を耐湿性に劣るＡｌでなく耐環境性に優れたＡｕを使用する等の注意をすれば、Ｓｉ製フォトダイオードからなる受光素子を封止無しでそのまま大気中で使用可能である。
【００１４】
しかしながら、光ファイバ通信では、数百Ｍｂｐｓという非常に高速度での信号のやりとりが行われるため、配線長を極力短くする必要がある。このため、信号変換用の集積回路がフォトダイオードの極めて近くに配置され、フォトダイオードと信号変換用の集積回路とがワイヤボンディングにより接続される。この信号変換用の集積回路には、Ｉ−Ｖ変換回路や増幅回路等が組み込まれており、上記フォトダイオードと異なり構造が複雑であり、封止無しでの使用は困難である。
【００１５】
よって、信号変換用の集積回路を封止することから、フォトダイオードも同時に封止する必要がある。その封止方法として主に以下の２つの方法があるが、ともに反射率が増大するという問題がある。
【００１６】
すなわち、カンパッケージを採用した場合、カバーガラスの表裏面で反射損失が発生する上に、その反射光が光ファイバ側に戻りノイズの原因となる。その一般的な対策として、カバーガラスに反射防止コートが施されるが、光ファイバがマルチモード光ファイバの場合は、カバーガラスへの入射角が一定でないため、片面で１〜３％の反射損失が発生する。
【００１７】
一方、透明樹脂モールドを用いる方法は、主に、低コストデバイスに採用されるが、図６に、記号▲２▼で示す特性のように、表面で約４％の反射が発生する。さらに、フォトダイオードがＳｉ製のフォトダイオードの場合、通常、その受光部上には、反射防止膜として窒化シリコンが採用される。
【００１８】
前述したように、窒化シリコンを反射防止膜とした場合、大気中では、図６の記号▲４▼で示す特性のように、１％以下の非常に優れた反射防止特性を示す。ところが、上記窒化シリコンからなる反射防止膜を覆う透明樹脂モールドが形成された場合は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）やエポキシ等の透明樹脂と窒化シリコンからなる反射防止膜との屈折率差が小さくなる。これにより、図６に、記号▲１▼で示す特性のように、少なくとも、約５％強の反射が発生する。このため、図６に記号▲３▼で示すように、フォトダイオードの受光面上の透明樹脂の表面での反射と、上記透明樹脂と上記窒化シリコンからなる反射防止膜との界面での反射とで、計約１０％の反射が発生する。
【００１９】
そこで、反射防止膜が形成されたＳｉ製フォトダイオードを最も効果的に使用するためには、上記反射防止膜上に何も付けないで、すなわち、封止しないで使用するのが最も効果的である。ところが、上述のごとく、高速素子等では信号変換用の集積回路も直近に配置する必要があることから、どちらか一方を封止して、他方を封止しない構造を実現するのが困難であった。その理由を以下に説明する。
【００２０】
図５に示すように、同一の基板８４上に搭載され、ボンディングワイヤ８５で接続されたフォトダイオード８１と信号変換用集積回路８３において、信号変換用集積回路８３のみを封止しようとする場合、樹脂のポッティング法が用いられる。このポッティング法とは、樹脂を封止しようとするチップの上に滴下したのち、熱硬化、ＵＶ硬化、溶媒の蒸発等の方法で硬化させて特定のチップのみ封止する方法である。
【００２１】
ポッティング用樹脂の初期状態は液体であり、ある程度粘度を持っているにもかかわらず横に広がる。このため、図５に示すように、この樹脂のポッティング法で、信号変換用集積回路８３のみを封止しようとする場合、結局、ポッティング用樹脂８６が、フォトダイオード８１の受光部８２まで達する。したがって、上記ポッティング用樹脂８６が、フォトダイオード８１の一部若しくは全部を覆ってしまう。
【００２２】
仮に、信号変換用集積回路８３をなすチップ上のみに樹脂８６を滴下しても、その流動性等で硬化が完了するまでに樹脂８６が広がってしまい、上記チップの封止が完全にできないか、フォトダイオード８１の受光部８２まで樹脂８６で覆われるかのどちらかになる。
【００２３】
そこで、この発明の目的は、反射率が小さくて、通信時における光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光の低減が可能な受信モジュールを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明の光受信モジュールは、受光素子と、この受光素子からの信号を処理する集積回路と、上記受光素子と上記集積回路を搭載する搭載部とを備えた光受信モジュールであって、
上記受光素子と上記集積回路は上記搭載部の上面の異なる領域に搭載され、
上記受光素子の上面は、上記集積回路の上面よりも、上記搭載部の上面の法線方向に突出しており、
上記集積回路は保護用樹脂部材で覆われていることを特徴としている。
【００２５】
この発明の光受信モジュールでは、上記受光素子と上記集積回路は上記搭載部の上面の異なる領域に搭載され、上記受光素子の上面は上記集積回路の上面よりも、上記搭載部の上面の法線方向に突出している。したがって、上記集積回路をポッティング法で樹脂封止しようとする場合に、上記集積回路の上面に滴下されて流動する樹脂は、上記集積回路の上面と上記受光素子の上面との間の段差でせき止められる。
【００２６】
したがって、上記集積回路を封止する封止樹脂からなる保護用樹脂部材が上記受光素子の上面に達するのを防ぐことができ、上記封止樹脂が受光素子の受光部を含む上面を覆うのを防ぐことができる。したがって、この発明によれば、受光素子の受光部を含む上面の反射率を低く抑えることができ、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光を低減できる。
【００２７】
また、この発明によれば、上記集積回路の上面と上記受光素子の上面との間に段差が存在するから、従来に比べて、受光素子と集積回路とを近くに配置しても上記封止樹脂が上記受光素子の上面に達することがなくなり、光受信モジュールの小型化を図れる。
【００２８】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記受光素子と上記搭載部との間にスペーサを配置した。
【００２９】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記受光素子と上記搭載部との間にスペーサを配置した。したがって、上記受光素子を上記集積回路よりも厚くできない場合や上記集積回路を研磨で受光素子よりも薄くできない場合でも、上記受光素子の上面を、上記集積回路の上面よりも、上記搭載部の上面の法線方向に突出させることができる。
【００３０】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記受光素子は、上記搭載部の第１搭載面に搭載されると共に、上記集積回路は、上記搭載部の第２搭載面に搭載され、上記第２搭載面は上記第１搭載面よりも窪んでいる。
【００３１】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記集積回路が搭載される上記搭載部の第２搭載面は上記受光素子が搭載される上記搭載部の第１搭載面よりも窪んでいる。
【００３２】
したがって、上記受光素子を上記集積回路よりも厚くできない場合や上記集積回路を研磨で受光素子よりも薄くできない場合でも、上記受光素子の上面を、上記集積回路の上面よりも、上記搭載部の上面の法線方向に突出させることができる。
【００３３】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記受光素子の上面と上記集積回路の上面との段差は、０．３μｍ乃至０．６μｍである。
【００３４】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記受光素子の上面と上記集積回路の上面との段差は、０．３μｍ乃至０．６μｍである。したがって、光受信モジュールの厚さを抑え、かつ、搭載部や集積回路の研磨量を抑えつつ、ポッティング時に集積回路の上面から流動しようとする樹脂を、上記集積回路の上面と上記受光素子の上面との間の段差で堰き止めることができる。
【００３５】
すなわち、上記段差が０．３μｍよりも小さいと、上記ポッティング時の樹脂が上記受光素子の上面に達する恐れがある一方、上記段差が０．６μｍよりも大きいと上記研磨量が多くなったり光受信モジュールの厚さが大きくなる。
【００３６】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記受光素子と上記集積回路とは、ワイヤボンディングによって接続され、上記ワイヤボンディングのワイヤは、上記信号変換用集積回路を覆う上記保護用樹脂部材を貫通している。
【００３７】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記受光素子と上記集積回路とは、ワイヤボンディングによって接続されている。この実施形態では、前述の如く、従来に比べて、受光素子と集積回路とを近接配置することができ、上記ワイヤボンディングのワイヤを短くすることができるので、高速度での信号のやり取りが行われる場合に好適である。なお、上記受光素子は、高速通信用のＳｉ−ｐｉｎフォトダイオードであることが望ましい。
【００３８】
また、上記ワイヤの長さを短縮できることから、上記ワイヤが上記保護用樹脂部材を貫通していても、この貫通部分のワイヤの長さを短くできる。したがって、上記ワイヤの線膨張係数と上記保護用樹脂部材の線膨張係数との差に起因して発生する上記ワイヤへの応力の影響を小さくすることができる。
【００３９】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記受光素子の受光部は、窒化シリコン膜からなる反射防止膜を有している。
【００４０】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記受光素子の受光部は、窒化シリコン膜からなる反射防止膜を有しているので、上記受光部に入射する光の反射率を低く抑えることができ、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光をより一層低減できる。
【００４１】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記保護用樹脂部材の線膨張係数が、８×１０−６乃至２０×１０−６／Ｋの範囲内である。
【００４２】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記保護用樹脂部材の線膨張係数が、８×１０−６乃至２０×１０−６／Ｋの範囲内である。したがって、上記保護用樹脂部材の線膨張係数を、上記受光素子と上記集積回路とを電気的に接続するボンディングワイヤの線膨張係数に近づけて、保護用樹脂部材に起因してボンディングワイヤに応力が発生するのを極力回避することができる。上記保護用樹脂部材の線膨張係数が、８×１０−６乃至２０×１０−６／Ｋの範囲外であると、上記保護用樹脂部材の線膨張係数と上記ボンディングワイヤの線膨張係数との差が大きくなって、上記ボンディングワイヤに応力が発生しやすくなって、接続不良を招き易くなる。
【００４３】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記保護用樹脂部材は、硬化時に応力緩和性を有する樹脂からなる。
【００４４】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記保護用樹脂部材は、硬化時に応力緩和性を有する樹脂からなるから、上記樹脂の硬化時に上記受光素子と上記集積回路とを電気的に接続するボンディングワイヤに対する応力の発生を緩和できる。
【００４５】
また、一実施形態の光受信モジュールは、上記保護用樹脂部材は遮光性の樹脂からなる。
【００４６】
この実施形態の光受信モジュールでは、上記保護用樹脂部材は遮光性の樹脂からなるから、上記保護用樹脂部材でもって上記集積回路にノイズ発生の原因となる光が入射するのを防止できる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態に基いて詳細に説明する。
【００４８】
（第１の実施形態）
図１に、この発明の光受信モジュールの第１実施形態を示す。この第１実施形態は、搭載部としての基板４の平坦な上面４Ａに受光素子としてのフォトダイオード１と信号変換用集積回路３が搭載されている。上記フォトダイオード１と信号変換用集積回路３は上記基板４の上面４Ａの異なる領域に搭載されている。
【００４９】
上記フォトダイオード１は、高速通信用のＳｉ−ｐｉｎフォトダイオードであり、基板４の上面４Ａに固定された段差形成用スペーサ７の上面７Ａに固定されている。これにより、上記フォトダイオード１の上面１Ａは上記信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも所定寸法だけ高くなっている。上記所定寸法とは、例えば、０．３μｍ乃至０．６μｍである。つまり、上記フォトダイオード１の上面１Ａは、上記信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも、上記基板４の上面４Ａの法線方向に上記所定寸法だけ突出している。
【００５０】
上記フォトダイオード１は、上面１Ａの一部をなす受光部２を有している。また、上記信号変換用集積回路３の上面３Ａに形成された電極（図示せず）と上記フォトダイオード１の上面１Ａに形成された電極（図示せず）とはボンディングワイヤ５で接続されている。
【００５１】
また、上記信号変換用集積回路３は、保護用樹脂部材６で覆われている。この保護用樹脂部材６は、信号変換用集積回路３の上面３Ａと側面３Ｂ，３Ｃを覆っている。また、この保護用樹脂部材６は、基板４の上面４Ａとスペーサ７の側面７Ｂと信号変換用集積回路３の側面３Ｂとが構成する溝３３内に存しており、フォトダイオード１の側面１Ｂにまで達していない。
【００５２】
上記構成の光受信モジュールでは、フォトダイオード１は、受光部２に入射された入射光に応じて、電気信号を発生し、この電気信号はボンディングワイヤ５で信号変換用集積回路３に入力され、この信号変換用集積回路３で信号変換されて、信号変換用集積回路３が有する所定の出力端子（図示せず）へ出力される。
【００５３】
この第１実施形態の光受信モジュールでは、上記フォトダイオード１と信号変換用集積回路３は上記基板４の上面４Ａの異なる領域に搭載されており、上記フォトダイオード１の上面１Ａは信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも、基板４の上面４Ａの法線方向に突出している。したがって、ポッティング法で信号変換用集積回路３を覆う保護用樹脂部材６を形成する場合に、信号変換用集積回路３の上面３Ａに滴下されて流動する樹脂は、信号変換用集積回路３の上面３Ａとフォトダイオード１の上面１Ａとの間の段差でせき止められる。
【００５４】
したがって、上記信号変換用集積回路３を封止する封止樹脂からなる保護用樹脂部材６がフォトダイオード１の上面１Ａに達するのを防ぐことができ、上記封止樹脂がフォトダイオード１の受光部２を覆うのを防ぐことができる。したがって、この実施形態によれば、フォトダイオード１の受光部２の反射率を低く抑えることができ、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光を低減できる。
【００５５】
また、この第１実施形態では、上記フォトダイオード１と基板４との間にスペーサ７を配置した。したがって、上記フォトダイオード１を信号変換用集積回路３よりも厚くできない場合や上記信号変換用集積回路３を研磨でフォトダイオード１よりも薄くできない場合でも、上記フォトダイオード１の上面１Ａを、信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも、基板４の上面４Ａの法線方向に突出させることができる。
【００５６】
なお、この第１実施形態では、フォトダイオード１と信号変換用集積回路３間の信号のやりとりはボンディングワイヤ５で行うが、ボンディングワイヤ５は保護用樹脂部材６の樹脂表面を横断する形となり、樹脂硬化時の応力で断線する危険性も考えられる。そのため、上記保護用樹脂部材６として用いる樹脂は、硬化収縮及び応力が少なく線膨張係数が、８×１０−６／Ｋ〜２０×１０−６／Ｋとして、ボンディングワイヤ５の線膨張係数に近い材料を選定するのが好ましい。
【００５７】
例えば、保護用樹脂部材６の線膨張係数が、この範囲（８×１０−６／Ｋ〜２０×１０−６／Ｋ）から外れると、保護用樹脂部材６の線膨張係数がボンディングワイヤ５の線膨張係数と大きくかけ離れることになる。この場合、保護用樹脂部材６の硬化収縮時あるいは硬化収縮後に、ボンディングワイヤ５に応力が発生する。このため、信号変換用集積回路３やフォトダイオード１とボンディングワイヤ５との剥離が起こり易くなり、好ましくない。
【００５８】
また、この第１実施形態では、保護用樹脂部材６の材料として、硬化収縮及び応力が少なく線膨張係数が８×１０−６／Ｋ〜２０×１０−６／Ｋである上記特性を有する日立化成製のＨＩＲ−３０００を使用した。上記ＨＩＲ−３０００は黒色で光は殆ど透過しない。なお、信号変換用集積回路３自体を覆う保護用樹脂部材６は透明の樹脂であってもよいが、信号変換用集積回路３はフォトダイオード１と異なり、ノイズ発生の原因となる光は入らないほうが好ましい。したがって、保護用樹脂部材６としては、光透過性のある樹脂よりも、不透明な樹脂を使用するのが好ましい。
【００５９】
また、上記第１実施形態の光受信モジュールでは、フォトダイオード１の下にスペーサ７を配置してフォトダイオード１の上面１Ａと信号変換用集積回路３の上面３Ａとの間に段差を設けたが、図２に示すように、信号変換用集積回路１３の厚さをフォトダイオード１１の厚さよりも薄くすることで、フォトダイオード１１の上面１１Ａを信号変換用集積回路１３の上面１３Ａよりも基板４の上面４Ａの法線方向に突き出させてもよい。この図２に示す変形例では、受光光学系の設計上、フォトダイオード１１の厚さ精度が重要である場合に適している。
【００６０】
ただし、通常、フォトダイオード１１及び信号変換用集積回路１３の厚みは、０．３〜０．６μｍ程度であり、フォトダイオード１１の上面１１Ａと信号変換用集積回路１３の上面１３Ａとの段差が１μｍ以上に大きくなると、ワイヤボンディングに支障をきたす。
【００６１】
また、上記段差が０．２μｍ以下に小さくなると、上記段差による樹脂の堰き止めの効果が少なく、上記ポッティング時にフォトダイオード１１の受光部１２まで樹脂が付着したり、保護用樹脂部材１６による信号変換用集積回路１３の被覆が不完全になったりする。また、上記ポッティングには、通常、粘度の高い樹脂が使用されるが、その固形分は５０％程度のものが多いことも考慮して、上記段差はちょうど保護用樹脂部材１６で覆う信号変換用集積回路１３の厚さ分程度、すなわち、０．３〜０．６μｍであるのが好ましい。上記段差が０．３μｍより小さいと、ポッティング時に保護用樹脂部材１６がフォトダイオード１１の上面１１Ａに付着する危険がある。一方、上記段差が０．６μｍより大きいと、信号変換用集積回路１３の研磨量が多くなったり、光受信モジュールとしての厚さが増大するので、好ましくない。
【００６２】
したがって、信号変換用集積回路１６をなすチップの研磨とフォトダイオード１１として通常より厚さの厚いＳｉ基板を使用する等の組合わせによって、フォトダイオード１１の上面１１Ａと信号変換用集積回路１３の上面１３Ａとの間に、０．３〜０．６μｍの段差を設けることが好ましい。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、図３に、この発明の光受信モジュールの第２実施形態を示す。この第２実施形態は、搭載部としての基板１４が厚肉部４１と薄肉部４２を有し、上記厚肉部４１の第１搭載面としての上面４１Ａにフォトダイオード１が搭載され、上記薄肉部４２の第２搭載面としての上面４２Ａに信号変換用集積回路３が搭載されている。これにより、上記フォトダイオード１の上面１Ａは上記信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも上記上面４１Ａの法線方向に所定の寸法だけ突き出している。この所定の寸法とは、例えば、０．３〜０．６μｍである。
【００６４】
上記フォトダイオード１は、上面１Ａの一部を構成する受光部２を有し、この受光部２に隣接して上面１Ａに形成された電極（図示せず）は、ボンディングワイヤ５でもって、信号変換用集積回路３の上面３Ａに形成された電極（図示せず）に電気的に接続されている。
【００６５】
この第２実施形態では、保護用樹脂部材２６が信号変換用集積回路３の上面３Ａを含む表面をほぼ完全に覆っている。また、この実施形態では、保護用樹脂部材２６は、基板１４の厚肉部４１の側面４１Ｂを越えてフォトダイオード１の側面１Ｂに達している。
【００６６】
この第２実施形態では、上記基板１４の厚肉部４１の上面４１Ａが基板１４における基準面であり、薄肉部４２は研削でもって厚肉部４１よりも薄肉化されたものである。この実施形態では、上記厚肉部４１の上面４１Ａと薄肉部４２の上面４２Ａとは、上面４１Ａと上面４２Ａとに略垂直な垂直面４４（側面４１Ｂ）でつながっている。
【００６７】
したがって、この第２実施形態では、ポッティング法で信号変換用集積回路３を覆う保護用樹脂部材２６を形成する場合に、信号変換用集積回路３の上面３Ａに滴下されて流動する樹脂は、信号変換用集積回路３の上面３Ａとフォトダイオード１の上面１Ａとの間の段差をなす垂直面４４および側面１Ｂでせき止められる。
【００６８】
したがって、上記信号変換用集積回路３を封止する封止樹脂からなる保護用樹脂部材２６がフォトダイオード１の上面１Ａに達するのを防ぐことができ、上記封止樹脂がフォトダイオード１の受光部２や上面１Ａを覆うのを防ぐことができる。したがって、この第２実施形態によれば、フォトダイオード１の受光部２や上面１Ａの反射率を低く抑えることができ、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光を低減できる。
【００６９】
また、この第２実施形態では、上記基準面である上面４１Ａがフォトダイオード搭載面であるので、フォトダイオード１の厚さ精度が重要で上面１Ａの上下方向の位置精度が重要となる場合に対応可能である。また、搭載部としての基板１４自体に段差を設けているので、フォトダイオード１の厚肉化が困難な場合や、信号変換用集積回路３を研磨で薄肉化することが困難な場合でも、フォトダイオード１の上面１Ａを信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも、この上面３Ａの法線方向に突き出させることができる。
【００７０】
なお、この第２実施形態では、基板１４の基準面である厚肉部４１の上面４１Ａと薄肉部４２の上面４２Ａとが垂直面４４で接続されたが、図４に示すように、基準面となる厚肉部６１の第１搭載面としての上面６１Ａから所定寸法だけ窪んだ座ぐり５１を形成してもよい。この変形例では、上記座ぐり５１の第２搭載面としての底面５１Ａは、上記基準面である上面６１Ａから所定寸法だけ窪んでいる。すなわち、上記厚肉部６１の上面６１Ａは、底面５１Ａを上面６２Ａとする薄肉部６２の上面６２Ａよりも上記所定寸法だけ上面６２Ａの法線方向に突き出している。したがって、上記フォトダイオード１の上面１Ａは上記信号変換用集積回路３の上面３Ａよりも上記厚肉部６１の上面６１Ａの法線方向に所定寸法だけ突き出している。
【００７１】
したがって、ポッティング法で信号変換用集積回路３を覆う保護用樹脂部材３６を形成する場合に、信号変換用集積回路３の上面３Ａに滴下されて流動する樹脂は、信号変換用集積回路３の上面３Ａとフォトダイオード１の上面１Ａとの間の段差でせき止められる。したがって、上記信号変換用集積回路３を封止する封止樹脂からなる保護用樹脂部材３６がフォトダイオード１の上面１Ａに達するのを防ぐことができ、上記封止樹脂がフォトダイオード１の上面１Ａや受光部２を覆うのを防ぐことができる。したがって、この実施形態によれば、フォトダイオード１の受光部２の反射率を低く抑えることができ、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光を低減できる。
【００７２】
また、上記座ぐり５１の底面５１Ａは、テーパ面８でもって、基準面となる厚肉部６１の上面６１Ａに接続されている。また、上記底面５１Ａは、もう１つのテーパ面１８でもって、上面６１Ａの反対側の基準面となる厚肉部６３の上面６３Ａに接続されている。
【００７３】
また、上記信号変換用集積回路３は、保護用樹脂部材３６で上面３Ａを含む表面が覆われている。この保護用樹脂部材３６は、座ぐり５１のテーパ面８，１８を越えて、フォトダイオード１の側面１Ｂ，厚肉部６３の上面６３Ａに達している。
【００７４】
この第２実施形態の変形例では、信号変換用集積回路３を座ぐり５１の底面５１Ａに搭載したから、信号変換用集積回路３を覆う保護用樹脂部材３６を形成すべくポッティングを行う際に、底面５１Ａの全周から立ち上がっているテーパ面８，１８によって、樹脂を堰き止めることができる。したがって、この変形例では、上記樹脂の表面張力や座ぐり５１によって、ポッティング時の硬化前の樹脂の広がりが抑えられ、樹脂硬化後において信号変換用集積回路３を保護用樹脂部材３６によって略完全に被覆できる。また、座ぐり５１によって、上記樹脂を信号変換用集積回路３の周囲に集めることができるので、樹脂の使用量も少なくすみ、コスト的にもメリットがある。勿論、上記第１実施形態と同様に、フォトダイオード１の上面１Ａ上への樹脂の広がりも防止できる。
【００７５】
なお、上記信号変換用集積回路３は、上面３Ａに形成された電極（図示せず）に対してワイヤボンディングすることで基板２４に形成された外部への信号取り出し用電極（図示せず）に接続される。なおここで、上記信号変換用集積回路３が下部電極（図示せず）を有し、この下部電極への電気的接続が必要な場合は、座ぐり５１の底面５１Ａ，テーパ面１８，上面６３Ａに沿って延びる下部電極引き出し用電極５９を形成することで、上記信号変換用集積回路３の下部電極から基板２４の上面６３Ａに形成された電極への電気的接続を得ることができる。
【００７６】
尚、上記第１および第２実施形態において、図１，図２および図３，図４に示すように、フォトダイオード１，１１の受光部２，１２上に、窒化シリコン膜からなる反射防止膜１４，２４を形成した場合には、上記受光部２，１２に入射する光の反射率を低く抑えることができ、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光をより一層低減できる。また、上記第１および第２実施形態では、受光素子として、高速通信用のＳｉ−ｐｉｎフォトダイオードを採用したが、受光素子としては、他のフォトダイオードであってもよく、アバランシェフォトダイオード、フォトトランジスタ、光電素子等であってもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の光受信モジュールでは、受光素子と集積回路は搭載部の上面の異なる領域に搭載され、上記受光素子の上面は上記集積回路の上面よりも、上記搭載部の上面の法線方向に突出している。したがって、上記集積回路をポッティング法で樹脂封止しようとする場合に、上記集積回路の上面に滴下されて流動する樹脂は、上記集積回路の上面と上記受光素子の上面との間の段差でせき止められる。
【００７８】
したがって、上記集積回路を封止する封止樹脂からなる保護用樹脂部材が上記受光素子の上面に達するのを防ぐことができ、上記封止樹脂が受光素子の受光部を含む上面を覆うのを防ぐことができる。したがって、この発明によれば、受光素子の受光部を含む上面の反射率を低く抑えることができ、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光を低減できる。
【００７９】
また、この発明によれば、上記集積回路の上面と上記受光素子の上面との間に存在する段差でもって、上記ポッティング時の樹脂を堰き止めることができるので、従来に比べて、受光素子と集積回路とを近くに配置することが可能となり、光受信モジュールの小型化を図れる。
【００８０】
すなわち、この発明に関わる光受信モジュールでは、受光素子と集積回路を近接する必要がある場合においても、構造が複雑で封止が必要な集積回路の封止状態を確保しながら、受光素子の受光部においては、反射防止膜の反射防止効果を最大限に発揮することが可能となり、光電変換効率の向上と相手素子へのノイズとなる反射戻り光の抑圧が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の光受信モジュールの第１実施形態の断面図である。
【図２】上記第１実施形態の変形例の光受信モジュールの断面図である。
【図３】この発明の光受信モジュールの第２実施形態の断面図である。
【図４】上記第２実施形態の変形例の断面図である。
【図５】従来の光受信モジュールの問題点を説明する断面図である。
【図６】波長６５０ｎｍの光源を使用した場合で、Ｓｉ製フォトダイオードの受光部上の膜構造の相違による反射率特性の相違を示す特性図である。
【図７】従来の光受信モジュールの一例の部分的に切欠断面を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１１  フォトダイオード
１Ａ，１１Ａ  上面
２，１２  受光部
３，１３  信号変換用集積回路
３Ａ，１３Ａ  上面
４，１４，２４  基板
５  ボンディングワイヤ
６，１６，２６，３６  保護用樹脂部材
７  段差形成用スペーサ
４１，６１，６３  厚肉部
４１Ａ，６１Ａ，６３Ａ  上面
４２，６２  薄肉部
４２Ａ，６２Ａ  上面
５１  座ぐり
５９  下部電極引き出し用電極
１０１  基台
１０２  外部への信号取り出し用の電極
１０３  スペーサもしくはサブマウント
１０４  素子チップ
１０５  円筒状封止樹脂
１０６  マイクロフレネルレンズ
【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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