(57)【要約】【目的】発熱を可及的に減少させ、ノイズによる誤動作の少ない光通信モジュールや半導体装置を提供する。【解決手段】密閉容器１６２と、この密閉容器内に収納される基板１５６と、この基板上に搭載され、信号配線により相互接続された複数の集積回路１５４、１６０と、前記密閉容器内で前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間で前記信号配線を除いて前記基板の全厚み部分と係合するように基板内に挿入された遮蔽板１５８とを備える。【選択図】  図３
2005050974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器と、
この密閉容器内に収納される基板と、
この基板上に搭載され、信号配線により相互接続された複数の集積回路と、
前記密閉容器内で前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間で前記信号配線を除いて前記基板の全厚み部分と係合するように基板内に挿入された遮蔽板とを備えた半導体パッケージ。
【請求項２】
密閉容器と、
この密閉容器内に配設され、光信号と電気信号の間で変換を行う光通信素子と、
前記密閉容器内に収納される基板と、
この基板上に搭載され、前記光通信素子および信号配線により相互接続された複数の集積回路と、
前記密閉容器内で前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間で前記信号配線を除いて前記基板の全厚み部分と係合するように基板内に挿入された遮蔽板とを備えた光通信モジュール。
【請求項３】
前記遮蔽板の底面部には前記信号配線との接触を避ける第１の切欠き部が形成され、前記基板には前記遮蔽板の第１の切り欠き部を除く底面部が挿入される第２の切欠き部が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の光通信モジュール。
【請求項４】
前記第２の切り欠き部の幅は前記遮蔽板の厚さよりも大きく、前記遮蔽板は前記切り欠き部中で、前記隣接する集積回路のうち発熱の大きい方の切り欠き内面に接触するように挿入されたことを特徴とする請求項３に記載の光通信モジュール。
【請求項５】
密閉容器と、
この密閉容器内に収納される基板と、
前記密閉容器の一端に挿入され、入射光を伝送する光ファイバと、
前記光ファイバから入射された光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子から得られる電気信号を処理する、前記基板上に搭載された集積回路と、
前記集積回路からの出力信号を前記密閉容器外に出力する出力端子と、
前記集積回路に電力を供給する、前記密閉容器から引き出される電源ピンとを備え、
前記電源ピンは、前記密閉容器に電波吸収体を介して支持固定されたことを特徴とする光モジュール用パッケージ。
【請求項６】
前記電波吸収体は前記電源ピンを支持しつつ前記密閉容器の側面に固定される端子板であることを特徴とする請求項５に記載の光モジュール用パッケージ。
【請求項７】
前記電波吸収体は、前記密閉容器の側面に形成された前記電源ピンが貫通する孔部内に充填され、硬化されたものであることを特徴とする請求項５に記載の光モジュール用パッケージ。
【請求項８】
前記電波吸収体は、前記電源ピンを支持しつつ前記密閉容器の側面に固定される端子板の外側に、この端子板全体を覆うように配設されたカバーをなすことを特徴とする請求項５に記載の光モジュール用パッケージ。
【請求項９】
密閉容器と、
この密閉容器内に収納される光通信素子と、
前記密閉容器内で前記光通信素子に接続され、信号処理を行う複数の集積回路と、
前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間でその設置位置を変えることのできる遮蔽板と、を備えた、光通信モジュール。
【請求項１０】
前記密閉容器の内部に、前記遮蔽板と係合する複数の平行溝が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の光通信モジュール。
【請求項１１】
密閉容器と、
この密閉容器内に収納される光通信素子と、
前記密閉容器内で前記光通信素子に接続され、信号処理を行う複数の集積回路と、
前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間に位置するとともにその上端部位置が上下方向に可動に構成された遮蔽板と、
前記遮蔽板の上端に接触しつつ前記密閉容器を気密状態に封止する蓋体と、を備えた、光通信モジュール。
【請求項１２】
前記無荷重時の遮蔽板高さが前記密閉容器の遮蔽板設置面からパッケージ蓋までの距離以上である事を特徴とする請求項１１に記載の光通信用受信モジュール。
【請求項１３】
前記遮蔽板は、全体が可撓性材料で形成されたものであることを特徴とする請求項１１に記載の光通信用受信モジュール。
【請求項１４】
前記遮蔽板は、変形可能形状を持つ単位が複数個連結されたことを特徴とする請求項１１に記載の光通信用受信モジュール。
【請求項１５】
前記遮蔽板は、基材に可動部材が弾性部材を介して連結されたことを特徴とする請求項１１に記載の光通信用受信モジュール。
【請求項１６】
少なくとも一部に半導体チップを収納する凹部を備えた基板と、
前記凹部内に収納された、高周波発生の多い第１の半導体チップと、
前記第１の半導体チップよりも高周波の発生が少ない、前記基板上に搭載された第２の半導体チップと、
前記凹部を覆って前記第１の半導体チップからのノイズを遮蔽するノイズ遮蔽蓋体と、を備えた半導体装置。
【請求項１７】
前記基板は多層構成でなり、前記凹部は上層に開口部を有することを特徴とする請求項１６に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記蓋体は接地されたことを特徴とする請求項１６または１７に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記基板は前記凹部の周辺部に接地された複数の上下貫通ビアを備えたことを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２０】
配線導体を有する基板と、
この基板に搭載された高周波信号を処理する少なくとも１つの半導体チップと、
前記半導体チップから高周波信号を伝達する第１のワイヤと、
前記第１のワイヤを空間的に囲むように配設された第２のワイヤとを備えた半導体装置。
【請求項２１】
前記第１のワイヤの両側面に前記第２のワイヤが配設されたことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記第１のワイヤの上方に第３のワイヤがさらに配設されたことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２３】
配線導体を有する基板と、
この基板に搭載された高周波信号を処理する少なくとも１つの半導体チップと、
前記半導体チップから高周波信号を伝達する第１のワイヤと、
前記第１のワイヤに並行して配設された第２のワイヤとを備えた半導体装置。
【請求項２４】
前記第２のワイヤの両側面に第１のワイヤが配設されたことを特徴とする請求項２３に記載の半導体装置。
【請求項２５】
前記第２のワイヤは、第１のワイヤと同電位であり、かつ電気的に分離されていることを特徴とする請求項２０ないし２４のいずれかに記載の回路。
【請求項２６】
前記第１および第２のワイヤは前記半導体チップ間を接続するものであることを特徴とする請求項２０ないし２５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２７】
配線導体を有する基板と、
この基板上に搭載された高周波回路チップと、
この高周波回路チップの電極と前記配線導体間を接続するワイヤとを備え、
前記配線導体の高さと前記高周波回路チップの電極が略同一高さに形成されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２８】
前記基板は前記高周波回路チップが搭載された第１の基板と、前記高周波回路チップの周囲に配設され、その上面が前記高周波回路の上面と略同じ高さになる厚さを有する第２の基板とを備えたことを特徴とする請求項２７に記載の半導体装置。
【請求項２９】
前記基板は、その一部が前記高周波回路チップの厚さ分だけ陥没しており、この陥没部に前記高周波回路チップが搭載されたことを特徴とする請求項２７に記載の半導体装置。
【請求項３０】
基板と、
この基板上に搭載され、入力信号を処理する第１の信号処理素子と、
該第１の信号処理素子が出力する信号の交流成分のみを処理する第２の信号処理素子と、
前記第１の信号処理素子と前記第２の信号処理素子の間に設けられ、該第１の信号処理素子が扱う電気信号と該第２の信号処理素子が扱う電気信号の空間的結合回路を遮断するとともに、前記第１の信号処理素子と前記第２の信号処理素子の間に直列に設けられた容量素子がその内部に形成された遮蔽体とを具備した半導体装置。
【請求項３１】
前記容量素子は、その第１の電極が、前記遮蔽体の前記第１の信号処理素子側に設けられ、その第２の電極が、前記第２の信号処理素子側に設けられたことを特徴とする請求項３０に記載の半導体装置。
【請求項３２】
前記容量素子は、その第１の電極が、前記遮蔽体の内部で上面、下面、前記第１の信号処理素子側面に設けられ、その第２の電極が前記上面と下面との間に位置するように設けられたことを特徴とする請求項３０に記載の半導体装置。
【請求項３３】
光ファイバで導かれた光を集光するレンズと、
前記集光された光を光電変換する受光素子と、
受光素子で変換された電気信号を増幅するプリアンプと、
このプリアンプが搭載される、遮蔽効果を有する基板と、
前記基板の前記プリアンプとは反対面に搭載され、前記プリアンプから出力された信号をさらに増幅するポストアンプとを備えた光通信モジュール。
【請求項３４】
前記基板は光入射の光軸と平行に配置されたことを特徴とする請求項３３に記載の光通信モジュール。
【請求項３５】
前記基板は光入射の光軸と垂直に配置されたことを特徴とする請求項３３に記載の光通信モジュール。
【請求項３６】
前記プリアンプと前記ポストアンプは、前記基板に設けられたスルーホール配線により互いに接続されたことを特徴とする請求項３３ないし３５のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項３７】
収納容器と、
この収納容器内に収納された基板と、
この基板上に搭載された高周波部品と、
前記高周波部品およびこれに接続された配線を覆う、電磁輻射遮蔽効果および電波吸収効果の少なくとも一方を有するコーティング層を備えたことを特徴とする高周波モジュール。
【請求項３８】
前記コーティング層は、前記高周波部品および配線と直接接触する絶縁層と、この絶縁層の上に設けられた導電層の２層からなることを特徴とする請求項３７に記載の高周波モジュール。
【請求項３９】
前記導電層は金属蒸着層であることを特徴とする請求項３８に記載の高周波モジュール。
【請求項４０】
前記電磁輻射遮蔽効果および電波吸収効果の少なくとも一方を有するコーティング層は少なくともその一部に電波吸収体を含むことを特徴とする請求項３７に記載の高周波モジュール。
【請求項４１】
前記基板上には前記高周波部品の周囲に放射状に信号配線と高周波グランド配線が設けられており、
前記導電層の接触を妨げるレジスト層が前記信号配線の大部分を覆い、前記高周波グランド配線は前記信号配線を覆う第１の境界位置よりも外方の第２の境界位置で覆うように形成されており、
前記絶縁層は前記第１の境界位置と前記第２の境界位置の間にその外端が位置し、前記導電層はこの絶縁層の上および周囲を覆うことを特徴とする請求項３７に記載の高周波モジュール。
【請求項４２】
密閉容器と、
この密閉容器内に配設され、光信号と電気信号の間で変換を行う光通信素子と、
前記密閉容器内に収納される基板と、
この基板上に搭載され、前記光通信素子により得られた信号の処理を行う複数の集積回路と、
前記複数の集積回路間に配設された遮蔽板と、
前記遮蔽板の下を通って前記複数の集積回路間を接続する伝送基板であって、裏面側に信号伝送のためのマイクロストリップとその周囲に第１の接地電極層、前記マイクロストリップと表裏導通を行うためのスルーホール接続部と、表面側に前記スルーホール接続部を除いて第２の接地電極層を有する伝送基板と、を備えた光通信モジュール。
【請求項４３】
前記光通信モジュールは前記密閉容器内に基台を有しており、この基台は前記伝送基板の下面対応位置で前記マイクロストリップと接触しないような逃げ部が形成されたことを特徴とする請求項４２に記載の光通信モジュール。
【請求項４４】
前記マイクロストリップの周囲部に前記第１の接地電極層と前記第２の接地電極層とを接続する複数の表裏導通ビアホールが設けられたことを特徴とする請求項４２または４３に記載の光通信モジュール。
【請求項４５】
前記基板と前記伝送基板とが一体化されたことを特徴とする請求項４２ないし４４のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項４６】
前記複数の集積回路はバンプにより前記スルーホール接続部に接続され、
前記集積回路の下および前記集積回路間の基板上に他の配線層が形成されたことを特徴とする請求項４５に記載の光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体パッケージおよび光通信モジュールに関するもので、特に光受信モジュールのパッケージ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットの普及による通信需要の爆発的な増大に伴い、大容量光通信システムの需要が高まりつつある。このため光通信分野では、インターネット、ＬＡＮ間やコンピュータ内のボード間データ転送など、大容量かつ高速でデータを伝送する技術が必要となっている。この光伝送は、光送信モジュールおよび光受信モジュール間を光ファイバで接続して光信号としてデータを伝送するものである。
【０００３】
光送信モジュールは１つのパッケージの中にレーザダイオード、制御ＩＣおよび光を伝送する光ファイバを含み、光受信モジュールはフォトダイオード、制御ＩＣおよび光を伝送する光ファイバを含むように構成するのが基本である。特に、光受信モジュールでは利得を大きくする場合はポストアンプＩＣを追加したり、信号増幅後に振幅を一定に制限しようとする場合はリミティングアンプＩＣを内蔵するようにマルチチップによる高機能化を図るのが一般である。
【０００４】
一方、光通信システムにおいては、上述した光通信モジュールの小型化・低コスト化への要望が強まっている。
【０００５】
近年、光通信伝送において、情報伝送の容量が大きくなり伝送速度に対しても年々大きいことが要求されてきている。この光通信伝送を行う上で必要とされて装置として光ファイバを伝送されてきた高速の光信号を電気信号に変換される受光装置である。この受光装置として種々の装置があるが、そのうちの一種類として、光信号を受け電気信号に変換するフォトダイオードあるいはアバランシェフォトダイオードとこのフォトダイオードで電気信号に変換された微弱な信号を増幅するトランスインピーダンスアンプからなる。さらにまた、この１段のアンプだけではまだ十分な大きさの信号とならないため、受光装置の後段には更に信号を増幅あるいは信号出力に制限をするリミッティングアンプ（Ｌｉｍｉｔｉｎｇ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が接続された受光装置もある。この受光装置ではリミッティングアンプが装置内の空間に信号の一部を放出し、空間を伝わり前段のトランスインピーダンスに入りこむことによって、受光装置が発振したりあるいは発振しやすい状態になったり、ノイズが増加したりするためそれぞれのアンプを金属でシールドし前段のアンプに信号が入らないような構造を採用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多機能化、小型化が進行するに従い、上述したような光通信モジュールでは発熱の問題がある。すなわち、多機能化の要請から、用途に合致する複数のＩＣを同じパッケージ内に内蔵することが多くなることにより発熱源が増加するとともに、伝送速度の高速化の要求からＩＣの動作クロック周波数が増加して消費電力が増加し発熱も多くなり、ひいては誤動作や破壊を招くことになる。
【０００７】
一方、小型のスペースの中に高速駆動の複数のＩＣが含まれることからノイズによる相互干渉およびこれによる誤動作の発生等の問題も無視できない。特にプリアンプとポストアンプが併設されたようなモジュールでは、プリアンプの入力信号に比べて信号出力が大きいポストアンプからの電気的輻射が空間を伝播し、電気的ノイズとしてプリアンプの入力信号に影響を与え、高周波での周波数特性を劣化させるという問題がある。
【０００８】
よって、本願発明は、発熱やノイズを可及的に減少させ、誤動作の少ない半導体パッケージ、光通信モジュール、半導体装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の実施の形態によれば、
密閉容器と、の密閉容器内に収納される基板と、この基板上に搭載され、信号配線により相互接続された複数の集積回路と、前記密閉容器内で前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間で前記信号配線を除いて前記基板の全厚み部分と係合するように基板内に挿入された遮蔽板とを備えた半導体パッケージが提供され、また、
密閉容器と、この密閉容器内に配設され、光信号と電気信号の間で変換を行う光通信素子と、前記密閉容器内に収納される基板と、この基板上に搭載され、前記光通信素子および信号配線により相互接続された複数の集積回路と、前記密閉容器内で前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間で前記信号配線を除いて前記基板の全厚み部分と係合するように基板内に挿入された遮蔽板とを備えた光通信モジュールが提供される。
【００１０】
前記光通信素子は光受光素子、あるいは光発光素子であると良い。
【００１１】
前記遮蔽板の底面部には前記信号配線との接触を避ける第１の切欠き部が形成され、前記基板には前記遮蔽板の第１の切り欠き部を除く底面部が挿入される第２の切欠き部が設けらることが好ましい。
【００１２】
前記遮蔽板の底面は前記遮蔽容器の底板の上面に接触し、前記遮蔽板の上面は蓋板の下面に接触する寸法を有し、かつ前記遮蔽板は良熱導電材料で形成されると良い。
【００１３】
前記第２の切り欠き部の幅は前記遮蔽板の厚さよりも大きく、前記遮蔽板は前記切り欠き部中で、前記隣接する集積回路のうち発熱の大きい方の切り欠き内面に接触するように挿入されると良い。
【００１４】
前記信号配線は前記遮蔽板の切り欠き部と対向する位置で切断され、前記切り欠き部内に収納されるカップリングコンデンサに両切断端が接続されることが好ましい。
【００１５】
本発明の第２の実施の形態によれば、
密閉容器と、この密閉容器内に収納される基板と、前記密閉容器の一端に挿入され、入射光を伝送する光ファイバと、記光ファイバから入射された光信号を電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子から得られる電気信号を処理する、前記基板上に搭載された集積回路と、前記集積回路からの出力信号を前記密閉容器外に出力する出力端子と、前記集積回路に電力を供給する、前記密閉容器から引き出される電源ピンとを備え、前記電源ピンは、前記密閉容器に電波吸収体を介して支持固定されたことを特徴とする光モジュール用パッケージが提供される。
【００１６】
前記電波吸収体は前記電源ピンを支持しつつ前記密閉容器の側面に固定される端子板、前記密閉容器の側面に形成された前記電源ピンが貫通する孔部内に充填され、硬化されたもの、あるいは、前記電源ピンを支持しつつ前記密閉容器の側面に固定される端子板の外側に、この端子板全体を覆うように配設されたカバーをなすもの、電磁波を吸収する磁性体粉末を混練した樹脂の成型体であると良い。
【００１７】
本発明の第３の実施の形態によれば、
密閉容器と、この密閉容器内に収納される光通信素子と、前記密閉容器内で前記光通信素子に接続され、信号処理を行う複数の集積回路と、前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間でその設置位置を変えることのできる遮蔽板とを備えた、光通信モジュールが提供される。
【００１８】
前記密閉容器の内部に、前記遮蔽板と係合する複数の平行溝が形成され、あるいは前記密閉容器の内壁に前記複数の平行溝が形成された遮蔽部材が取り付けられていることが好ましい。
【００１９】
また、前記遮蔽板が前記密閉容器の内壁に沿って摺動可能に構成されると良い。
【００２０】
前記光通信素子は、光ファイバで伝送された光信号がレンズを介して集光される受光素子であり、前記複数の集積回路は前記受光素子で電気信号に変換された電気信号を増幅するプリアンプと、プリアンプの信号をさらの増幅するためのポストアンプであることが好ましい。
【００２１】
本発明の第４の実施の形態によれば、
密閉容器と、この密閉容器内に収納される光通信素子と、前記密閉容器内で前記光通信素子に接続され、信号処理を行う複数の集積回路と、前記複数の集積回路のうちの隣接する集積回路間に位置するとともにその上端部位置が上下方向に可動に構成された遮蔽板と、前記遮蔽板の上端に接触しつつ前記密閉容器を気密状態に封止する蓋体とを備えた、光通信モジュールが提供される。
【００２２】
前記無荷重時の遮蔽板高さが前記密閉容器の遮蔽板設置面からパッケージ蓋までの距離以上である事が好ましい。
【００２３】
前記遮蔽板は、断面が蛇腹状あるいはＳ字形状であると良い。
【００２４】
前記遮蔽板は、全体が可撓性材料で形成されたものであると良い。
【００２５】
前記遮蔽板は、変形可能形状を持つ単位が複数個連結されたもの、あるいは基材に可動部材が弾性部材を介して連結されたものであることが好ましい。
【００２６】
本発明の第５の実施の形態によれば、
少なくとも一部に半導体チップを収納する凹部を備えた基板と、前記凹部内に収納された、高周波発生の多い第１の半導体チップと、前記第１の半導体チップよりも高周波の発生が少ない、前記基板上に搭載された第２の半導体チップと、前記凹部を覆って前記第１の半導体チップからのノイズを遮蔽するノイズ遮蔽蓋体とを備えた半導体装置が提供される。
【００２７】
前記凹部の側面に接地パターンが設けられると良く、前記基板は多層構成でなり、前記凹部は上層に開口部を有すると良い。
【００２８】
前記蓋体は接地されることが好ましい。
【００２９】
前記基板は前記凹部の周辺部に接地された複数の上下貫通ビアを備えたことが好ましい。
【００３０】
本発明の第６の実施の形態によれば、
配線導体を有する基板と、この基板に搭載された高周波信号を処理する少なくとも１つの半導体チップと、前記半導体チップから高周波信号を伝達する第１のワイヤと、前記第１のワイヤを空間的に囲むように配設された第２のワイヤとを備えた半導体装置が提供される。
【００３１】
前記第１のワイヤの両側面に前記第２のワイヤが配設され、あるいは前記第１のワイヤの上方に第３のワイヤがさらに配設されると良い。
【００３２】
また、配線導体を有する基板と、この基板に搭載された高周波信号を処理する少なくとも１つの半導体チップと、前記半導体チップから高周波信号を伝達する第１のワイヤと、前記第１のワイヤに並行して配設された第２のワイヤとを備えた半導体装置も提供される。
【００３３】
前記第２のワイヤの両側面に第１のワイヤが配設されると良く、前記第２のワイヤは接地されると良い。
【００３４】
前記第２のワイヤは、第１のワイヤと同電位であり、かつ電気的に分離されていることが好ましい。
【００３５】
前記第１および第２のワイヤは前記半導体チップ間を接続するものであり、あるいは前記半導体チップと前記基板上の配線導体の接続に用いているものであると良い。
【００３６】
本発明の第７の実施の形態によれば、
配線導体を有する基板と、この基板上に搭載された高周波回路チップと、この高周波回路チップの電極と前記配線導体間を接続するワイヤとを備え、前記配線導体の高さと前記高周波回路チップの電極が略同一高さに形成されたことを特徴とする半導体装置が提供される。
【００３７】
前記基板は前記高周波回路チップが搭載された第１の基板と、前記高周波回路チップの周囲に配設され、その上面が前記高周波回路の上面と略同じ高さになる厚さを有する第２の基板とを備え、あるいは前記基板は、その一部が前記高周波回路チップの厚さ分だけ陥没しており、この陥没部に前記高周波回路チップが搭載されると良い。
【００３８】
本発明の第８の実施の形態によれば、
基板と、この基板上に搭載され、入力信号を処理する第１の信号処理素子と、該第１の信号処理素子が出力する信号の交流成分のみを処理する第２の信号処理素子と、前記第１の信号処理素子と前記第２の信号処理素子の間に設けられ、該第１の信号処理素子が扱う電気信号と該第２の信号処理素子が扱う電気信号の空間的結合回路を遮断するとともに、前記第１の信号処理素子と前記第２の信号処理素子の間に直列に設けられた容量素子がその内部に形成された遮蔽体とを具備した半導体装置が提供される。
【００３９】
前記容量素子は、その第１の電極が、前記遮蔽体の前記第１の信号処理素子側に設けられ、その第２の電極が、前記第２の信号処理素子側に設けられたものであり、あるいはその第１の電極が、前記遮蔽体の内部で上面、下面、前記第１の信号処理素子側面に設けられ、その第２の電極が前記上面と下面との間に位置するように設けられたことが好ましい。
【００４０】
前記遮蔽体は垂直板状をなすか、あるいは密閉容器壁をなすことが好ましい。
【００４１】
本発明の第９の実施の形態によれば、
光ファイバで導かれた光を集光するレンズと、前記集光された光を光電変換する受光素子と、受光素子で変換された電気信号を増幅するプリアンプと、このプリアンプが搭載される、遮蔽効果を有する基板と、前記基板の前記プリアンプとは反対面に搭載され、前記プリアンプから出力された信号をさらに増幅するポストアンプとを備えた光通信モジュールが提供される。
【００４２】
前記基板は光入射の光軸と平行、あるいは垂直に配置されることが好ましい。
【００４３】
前記プリアンプと前記ポストアンプは、前記基板に設けられたスルーホール配線により互いに接続されると良い。
【００４４】
前記受光素子は前記基板とは別個に設けられたチップキャリアに搭載され、あるいは前記基板上に搭載されることが好ましい。
【００４５】
本発明の第１０の実施の形態によれば、
収納容器と、この収納容器内に収納された基板と、この基板上に搭載された高周波部品と、前記高周波部品およびこれに接続された配線を覆う、電磁輻射遮蔽効果および電波吸収効果の少なくとも一方を有するコーティング層を備えたことを特徴とする高周波モジュールが提供される。
【００４６】
前記コーティング層は、前記高周波部品および配線と直接接触する絶縁層と、この絶縁層の上に設けられた導電層の２層からなるものであると良い。
【００４７】
前記導電層は金属蒸着層であると良い。
【００４８】
前記電磁輻射遮蔽効果および電波吸収効果の少なくとも一方を有するコーティング層は少なくともその一部に電波吸収体を含むものであることが好ましい。
【００４９】
前記基板上には前記高周波部品の周囲に放射状に信号配線と高周波グランド配線が設けられており、前記導電層の接触を妨げるレジスト層が前記信号配線の大部分を覆い、前記高周波グランド配線は前記信号配線を覆う第１の境界位置よりも外方の第２の境界位置で覆うように形成されており、前記絶縁層は前記第１の境界位置と前記第２の境界位置の間にその外端が位置し、前記導電層はこの絶縁層の上および周囲を覆うことが好ましい。
【００５０】
本発明の第１１の実施の形態によれば、
密閉容器と、この密閉容器内に配設され、光信号と電気信号の間で変換を行う光通信素子と、前記密閉容器内に収納される基板と、この基板上に搭載され、前記光通信素子により得られた信号の処理を行う複数の集積回路と、前記複数の集積回路間に配設された遮蔽板と、前記遮蔽板の下を通って前記複数の集積回路間を接続する伝送基板であって、裏面側に信号伝送のためのマイクロストリップとその周囲に第１の接地電極層、前記マイクロストリップと表裏導通を行うためのスルーホール接続部と、表面側に前記スルーホール接続部を除いて第２の接地電極層を有する伝送基板とを備えた光通信モジュールが提供される。
【００５１】
前記光通信モジュールは前記密閉容器内に基台を有しており、この基台は前記伝送基板の下面対応位置で前記マイクロストリップと接触しないような逃げ部が形成されることが好ましい。
【００５２】
前記マイクロストリップの周囲部に前記第１の接地電極層と前記第２の接地電極層とを接続する複数の表裏導通ビアホールが設けられると良い。
【００５３】
前記基板と前記伝送基板とが一体化されると良い。
【００５４】
前記複数の集積回路はバンプにより前記スルーホール接続部に接続され、前記集積回路の下および前記集積回路間の基板上に他の配線層が形成されることが好ましい。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の様々な実施の形態を詳細に説明する。
【００５６】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態にかかる光受信モジュールの典型的な従来例について説明する。
【００５７】
図１は従来の光受信モジュールの分解斜視図である。
【００５８】
この光モジュールは金属ケース１１２内の空間に２つのＩＣである光受信ＩＣ１０４および増幅器ＩＣ１１０が搭載された基板１０６が収納され、これらのＩＣの中間位置の基板上には２つのＩＣのノイズによる影響を排除するための遮蔽板１０８が載置された構成となっている。
【００５９】
この光受信モジュールをさらに詳細に述べれば、次の通りである。
金属ケースの左端面には光ファイバ（図示せず）が挿入され、これにより高速光信号１０１が伝達され、図示しないレンズにより集光されて基板１０６の端部にＩＣ１０４と隣接して設けられた受光素子１０２に入射する。受光素子１０２では光信号は信号電流に変換され、ワイヤ１０３により光受信ＩＣ１０４に伝達され、電流−電圧変換した後増幅される。光受信ＩＣ１０４の出力信号は、ワイヤ１０５を介して、基板１０６上に形成された信号配線１０７に接続される。この信号配線１０７は増幅器ＩＣ１１０の近傍まで延びており、その端部で増幅器ＩＣ１１０の電極とワイヤで接続されている。
【００６０】
光受信ＩＣ１０４と増幅器ＩＣ１１０との間の基板１０６上には、両者の干渉を防止するため、中間に遮蔽板１０８が設けられている。前述したように基板１０６上には信号配線１０７が設けられているため、遮蔽板１０８の下面の信号配線１０７に当接する部分には切り欠き１０８Ａが設けられている。
【００６１】
このような光受信モジュールでは、受光素子１０２で受光した光信号を変換して得られた電気信号は遮蔽板１０８の下部の切り欠き１０８Ａを通る信号配線１０７を通ってワイヤ１０９を介して、増幅器ＩＣ１１０に入力される。増幅器ＩＣ１１０においてさらに増幅された信号はワイヤ、配線を経由して図示しないリードにより外部へ高速の電気信号１１１として伝達される。
【００６２】
なお、このモジュールにおいて図１に図示されている他の配線パターンおよびワイヤは主に外部出力と電源供給のためのものである。また、金属ケース１１２の上面には、図示されていない蓋が取り付けられ、気密封止が行われる。
次に、この光受信モジュールの製造工程を簡単に説明する。
【００６３】
基板は絶縁性で比較的熱導電性の良いアルミナが多用される。この基板１０６の所定位置には光受信ＩＣ１０４を固定するためにはんだパターンが形成されており、光受信ＩＣ１０４と増幅器ＩＣ間で高速の信号を伝送するための信号配線１０７はそのインピーダンスが５０Ωに整合されている。このような配線は、例えば、３種類の金属Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉを順次蒸着して形成している。
【００６４】
まず、光受信ＩＣ１０４が前述したはんだパターンに固着される。この固着の際には、チップ搭載装置であるダイボンダが用いられ、例えば金−錫（ＡｕＳｎ）はんだなどのはんだ材料を使って固定される。同様に増幅器１１０も基板１０６の所定位置にはんだ固定される。これらのチップを搭載した基板１０６は金属ケース１１２の内面に、例えばＰｂＳｎはんだにより固定される。
【００６５】
次に、遮蔽板１０８が導電性ペースト材により信号配線１０７に接触しないように金属ケースの内面に固定される。続いて、光受信ＩＣ１０４の近傍には、受光素子１０２が搭載されたセラミックのキャリヤがはんだ材で固定される。
【００６６】
その後、受光素子１０２と光受信ＩＣ１０４間、光受信ＩＣ１０４と信号配線１０７間、信号配線１０７と図示しないリードは、それぞれ、ワイヤで電気的に接続される。この接続には例えば直径２５μｍのＡｕワイヤ１０３、１０５、１０９が用いられる。
【００６７】
続いて、光受光素子１０２、光受信ＩＣ１０４等が湿気やガスにより劣化することを防止するために、図示しない蓋をシーム溶接あるいはＹＡＧ溶接で固定して、気密封止している。なお、前述した光信号１０１の経路に沿って光ファイバやレンズが設けられるが、金属ケースＡ１１２を貫通する構造であるため、この部分でのリークがないように慎重に埋め込まれ、樹脂等が充填されてモジュール内部は気密となる。
【００６８】
最後に、図示しない光ファイバは受光素子１０２と最大の光電変換効率が得られるように両者間の距離や光軸位置を調節した上で、金属ホルダにより固定される結果、光受信モジュールが完成する。
【００６９】
このような光受信モジュールの内部構造は、小さな金属ケースの限られたスペースに、光受光素子、光受信ＩＣ、増幅器ＩＣ、遮蔽板などが高密度実装されたものとなっている。
【００７０】
このパッケージにおける放熱経路が図２に示される。この図によると、最大の熱源である２つのＩＣからの熱は基板１０６を介して金属ケース１１２の底面から放出されることがわかる。なお、一部の熱は基板１０６および遮蔽板１０８を経由して蓋１１４からも放熱される。
【００７１】
しかし、基板はアルミナ材であり、金属ケースの底部、遮蔽板に比べ熱抵抗が大きいため、十分な放熱効果は期待できない。そのため、複数のＩＣが搭載されたときは大きな発熱量を完全には放出できないという問題がある。
【００７２】
また、光受光素子および光受信ＩＣはノイズの影響を受けやすく、増幅器ＩＣのノイズ信号によって、光受信モジュールの特性が大きく劣化する。
【００７３】
遮蔽板１０８はこのＩＣから放射されるノイズを遮断しているが、ノイズによる影響は信号伝送が高速になるほど、指数関数的に悪くなる。これは、従来の伝送速度である１５５Ｍｂｐｓ、６４４Ｍｂｐｓ等では問題なかったが、２．５Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓになってくると、ノイズは基板の内層を通るようになり、他のＩＣに影響を及ぼして特性の劣化を招くためである。
【００７４】
以上のように、従来の光受信モジュールは高速化するほど遮蔽できない基板の内層を通るノイズの影響が出るという問題があった。また、ＩＣを複数内蔵する場合、発熱量も多く特性が悪化するという問題があった。
【００７５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００７６】
図３は本発明の一実施形態にかかる光受信モジュールの分解斜視図であり、図４は図３に示す破線に沿った断面図で、構造と熱移動の様子を示す図である。
【００７７】
高速光信号１５１が図示しない光ファイバにより伝達され、図示しないレンズにより集光されて、受光素子１５２に入射する。この受光素子１５２で光信号は電気信号電流に変換され、さらにワイヤ１５３により光受信ＩＣ１５４に伝達され、この光受信ＩＣ１５４で電流−電圧変換され、さらに増幅された信号は、ワイヤ１５５を介して、基板１５６の上に形成された信号配線１５７に接続される。この信号配線１５７は増幅器ＩＣ１６０の近傍まで延びており、その端部からワイヤ１５９により増幅器ＩＣ１６０と接続される。
【００７８】
光受信ＩＣ１５４と増幅器ＩＣ１６０との間の基板１５６には、両者の干渉を防止するため、中間に遮蔽板１５８が嵌め込まれている。また、基板１５６上に設けられた信号配線１５７との当接を避けるべく、遮蔽板１５８の下面の信号配線１５７に対向する部分には切り欠き１５８Ａが形成されている。なお、このモジュールにおいて図３に図示されている他の配線パターンおよびワイヤは主に外部出力と電源供給のためのものである。
【００７９】
一方、基板１５６には光受信ＩＣ１５４と増幅器ＩＣ１６０との間で信号配線１５７が形成された部分を除き、後述する遮蔽板がはめ込まれる切り欠き部１６３が形成されている。この切り欠き部１６３の幅は遮蔽板１５８の厚さよりわずかに大きくなっており、また、奥行きは遮蔽板１５８の下面の切り欠き部１５８Ａを除く突出部分が挿入できる長さとなっている。
【００８０】
金属ケース１６２の上面には、図４に示すように蓋１６４がシーム溶接等で取り付けられ、気密封止が行われる。
この実施の形態にかかる光受信モジュールでは、遮蔽板１５８が基板１５６に嵌め込まれる構造になっているため、遮蔽板１５８の高さは金属ケース１６２の内面の高さと等しくなっている。すなわち、遮蔽板１５８はこれを取り付けたとき、図４に示すように、金属ケース１６２の底板表面と蓋板１６４の下面の両方に接触するような高さになっている。
【００８１】
この光受信モジュールでは、受光素子１５２で受光した光信号を変換して得られた電気信号は遮蔽板１５８の下部の切り欠き１５８Ａを通る信号配線１５７を通ってワイヤ１５９を介して、増幅器ＩＣ１６０に入力される。増幅器ＩＣ１６０においてさらに増幅された信号はワイヤ、配線を経由して図示しないリードにより外部へ高速の電気信号１６１として伝達される。
【００８２】
次に、この光受信モジュールの製造工程を簡単に説明する。
【００８３】
基板としては絶縁性で比較的熱導電性の良いアルミナが多用される。この基板１５６の所定位置には光受信ＩＣ１５４を固定するためにはんだパターンが形成されており、光受信ＩＣ１５４と増幅器ＩＣ間で高速の信号を伝送するための信号配線１５７はそのインピーダンスが５０Ωに整合されている。このような配線は、例えば、３種類の金属Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉを順次蒸着して形成している。
【００８４】
まず、光受信ＩＣ１５４が前述したはんだパターンに固着される。この固着の際には、チップ搭載装置であるダイボンダが用いられ、例えば金−錫（ＡｕＳｎ）はんだなどのはんだ材料を使って固定される。同様に増幅器１６０も基板１５６の所定位置にはんだ固定される。これらのチップを搭載した基板１５６は金属ケース１６２の内面に、例えばＰｂＳｎはんだにより固定される。
【００８５】
次に、遮蔽板１５８が、下面の突出部が基板１５６の切り欠き部１６３に嵌入され、導電性ペースト等を用いて固着される。
【００８６】
ここで、遮蔽板はノイズ遮蔽効果を有し、かつ熱伝導性の良いコバール、銅、アルミニウム、ステンレス、その他導電性の金属材料を使用することができる。この実施の形態ではパッケージ材料と同じコバール材料を用いている。
【００８７】
この遮蔽板材料は組み立て時にはんだ材等で基板や金属ケースとはんだで固定されるため、はんだとの親和性を向上させるためにＮｉ、Ａｕなどの金属のメッキを施したり、防食、防錆のため、例えばアルマイト処理しても良い。
【００８８】
なお、金属材料と比較すると熱伝導度は低いが、樹脂材からなるプラスチック部品に導電性の金属材料をコーティングしたものでも遮蔽効果が得られる。さらに、電波吸収体効果のある遮蔽板を用いた場合にはさらにノイズを低減できる。
【００８９】
その後、受光素子１５２と光受信ＩＣ１５４間、光受信ＩＣ１５４と信号配線１５７間、信号配線１５７と図示しないリードは、それぞれ、ワイヤで電気的に接続される。この接続には例えば直径２５μｍのＡｕワイヤ１５３、１５５、１５９が用いられる。
【００９０】
続いて、光受光素子１０２、光受信ＩＣ１５４の湿気やガスによる劣化を防止するために、蓋１６４をシーム溶接あるいはＹＡＧ溶接で固定して、気密封止している。なお、前述した光信号１０１の経路に沿って光ファイバやレンズが設けられるが、金属ケースＡ１１２を貫通する構造であるため、この部分でのリークがないように慎重に埋め込まれ、樹脂等が充填される結果、モジュール内部は気密となる。
【００９１】
最後に、図示しない光ファイバを受光素子１５２と光がよく結合するように距離や位置を調芯した上で、金属ホルダに対して固定される結果、光受信モジュールが完成する。
【００９２】
この光受信モジュールでは、図３に示すように、光受信ＩＣ１５４と増幅器ＩＣ１６０とは遮蔽板１５８によって、基板内部を含めて信号配線１５７を除いて遮蔽されているため、ノイズの移動を軽減することができ、増幅器ＩＣ１６０から発生したノイズによる光受光素子１５２および光受信ＩＣ１５４の誤動作を防止することができる。
【００９３】
なお、ノイズ遮蔽効果は蔽板の切り欠きができるだけ小さい方が高いが、信号配線の特性インピーダンスについても所望値にする必要があるため、信号配線の寸法に適合させる必要がある。
【００９４】
また、図４は本実施の形態にかかる光受信モジュールにおける放熱経路も示している。２つのＩＣで発生した熱のかなりの部分は金属ケース１６２の底面から放出されるが、図２に示した従来例の場合と異なって熱伝導性の良好な遮蔽板１５８が金属ケース１６２および基板１５６に接しているため、これらからの熱は遮蔽板１５８を経由して蓋１６４からも放熱される。
【００９５】
なお、放熱特性がそれほど要求されない一方で実装面積を確保したい場合には、遮蔽板の厚さを薄くすることも可能である。すなわち、光受信モジュールでは多くの素子が収納されてサイズ上の制約の大きいことから、遮蔽板の厚さを薄くすれば、実装面積の減少を抑えることができる。例えば、リードフレームを製造するためのフレーム材をエッチング加工すれば、数１００μｍ厚程度の遮蔽板を実現できる。
【００９６】
以上のような構造を採用することにより、伝送速度が２．５Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓ、あるいは、それ以上の高速伝送においても、ノイズの影響を抑えた光受信モジュールを実現できる。また、放熱性も従来構造のものに比べて大きく改善することができる。
【００９７】
図５は図３に示した実施の形態の変形例を示す斜視図、図６はその破線に沿った断面図である。
【００９８】
基本的な構造は図３、図４に示したものと同じであるので、相違点を中心に述べる。
【００９９】
基板１５６に形成された、遮蔽板が挿入される切り欠き部１６３Ａは図３に示された切り欠き部１６３よりも幅が広く形成されている。そしてここに遮蔽板１５８が挿入された状態では、増幅器ＩＣ１６０側で遮蔽板１５８が切り欠き部１６３Ａの内面に接するように固着される。これは、一般に、光受信ＩＣよりも増幅器ＩＣの発熱量が大きいため、増幅器ＩＣから発生した熱を効率的に放散させるためである。このように、基板の切り欠き部の幅を挿入される遮蔽板の厚さよりも十分に大きく形成しておくことにより、加工および組み立てが容易となってコストダウンが可能となる。
【０１００】
図７は図１に示した実施の形態のさらなる変形例を示す分解斜視図である。
【０１０１】
この例では、遮蔽板１５８の切り欠き部１５８Ａと対向する部分の信号配線１５７を切断し、この部分にチップコンデンサ１７０を取付けている。この結果、チップコンデンサ１７０は遮蔽板１５８の切り欠き部１５８Ａを埋めることに寄与し、隙間が減少してよりノイズ耐力を向上させることが可能となる。
【０１０２】
以上の実施の形態では、光受信モジュールを対象としたが、搭載する素子およびＩＣを変更すれば種々のモジュールに適用できる。
【０１０３】
例えばレーザドライバＩＣやマルチプレクサＩＣなどに置きかえればノイズ耐性を有して放熱性のよい光送信モジュールが実現できる。
【０１０４】
また、光通信用モジュール以外の一般的なモジュールやパッケージにも適用することができる。例えば、マイクロ波パッケージ、マルチチップモジュールにも同様にノイズ耐性を有して、放熱性のよいパッケージあるいはモジュールが実現できる。
【０１０５】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１０６】
一般的に用いられている光受信モジュールの外観を図８の斜視図に、その内部構造を図９の透視平面図に示す。
【０１０７】
これらの図を参照すると、内部に回路基板２０７が収納され、全体が金属で形成された直方体形状のパッケージ本体２０２の短辺の一側面には光ファイバケーブル２０１が挿入され、その反対面には電気出力コネクタ２０３が設けられている。また、長辺の一側面には、端子板２０５が取り付けられ、ここから複数の電源ピン２０４が突出するように設けられている。この例のように、電源ピンだけが他の信号線とは独立して設けられるのは、他の信号線と比べて流れる電流が大きく、電流容量を確保するために端子形状が大きくすることが有利であるためである。
【０１０８】
図９に示されるように、電源ピン２０４はパッケージ本体２０２の側壁に設けられた貫通孔２０６を貫通して突出するように設けられており、端子板２０５により保持される。貫通孔２０６の内径は電源ピンの外径よりも十分に大きく、貫通孔２０６の内面と電源ピン２０５とは接触しないようになっている。
【０１０９】
ここで、端子板はセラミック板等でなり、パッケージ本体２０２を気密封止するために、パッケージ本体２０２の側面と端子板２０５との境界部全面ではんだ等により固着されている。
【０１１０】
ところが、電源ピン２０４からは直流電流のみならず、電源電圧に高周波ノイズが重畳されてパッケージ２０２内に侵入する。また、電源ピン２０４はアンテナとして作用するため、モジュール周辺の高周波電磁界ノイズを拾い、パッケージ２０２内に導入することがある。
【０１１１】
受信モジュールの場合、回路基板２０７上に搭載される回路は数マイクロボルトＶないし数ミリボルトの微小振幅の信号を増幅しているため、パッケージ２０２内に高周波ノイズが侵入すると、回路の誤動作を引き起こすという問題がある。
【０１１２】
このような問題を解決すべくなされた本発明の実施の形態を以下に説明する。
【０１１３】
図１０および図１１は本発明の第２の実施の形態に係わる一実施例の構成を示すもので、それぞれ図８および図９に対応するものである。
【０１１４】
これらの図を参照すると、内部に回路基板２０７が収納され、全体が金属で形成された直方体形状のパッケージ本体２０２の短辺の一側面には光ファイバケーブル２０１が挿入され、その反対面には電気出力コネクタ２０３が設けられている。また、長辺の一側面には、端子板２１５が取り付けられ、ここから電源ピン２０４が突出するように設けられている。この端子板は、従来はセラミック板等の絶縁板２０５が用いられていたが、本発明では絶縁板２０５の代わりに電波吸収体２１５が用いられている。この電波吸収体２１５は電磁波を吸収する磁性体等の粉末を練り込んだ樹脂を成型したものであり、特に１ＧＨｚ以上の高周波に対して高い吸収特性を有する。
【０１１５】
図１０および図１１の例では電波吸収体２１５は電源ピン２０４とともに一体成型で形成されており、電源ピン２０４は電波吸収体２１５によって支持固定されている。そして電源ピン２０４と一体成型された電波吸収体２１５はパッケージ２０２の側壁に接着剤等で固定される。なお、パッケージ内側に向かう電源ピン２０４が容易に通過できるように、パッケージ２０４の外壁には電源ピン２０４よりも十分に大きい貫通孔２０６が形成されている。
【０１１６】
なお、電波吸収体２１５のパッケージ側壁への取り付け方法としては、電波吸収体２１５の裏面にめっき処理を行い、パッケージ２０２の側壁にはんだ付けで固定するようにしても良い。
【０１１７】
このような構造を採用することにより、電源ピン２０４を通じてパッケージ２０２内部に侵入しようとする高周波ノイズは、電源ピン２０４と一体成型された電波吸収体２１５によって吸収され減衰する。
【０１１８】
したがって、電波吸収体２１５によって電源ピン２０４からの高周波ノイズの侵入が阻止され、このようなノイズに起因する回路の誤動作の発生が防止され、光モジュールの高性能化・高信頼化に寄与することになる。
【０１１９】
図１２および図１３は、図１０および図１１を用いて説明した本発明の実施の形態の第２の実施例を示すもので、図１２は斜視図、図１３は図１２の透視平面図である。
【０１２０】
図１２は図１０に示したものと同様の外観を呈しているが、図１３を参照すると、電源ピンの取り付け態様が異なっている。すなわち、図１０で示した例と同様に、電源ピン２０４はパッケージ２０４の側壁に設けられた貫通孔２０６を通るようになっているが、この貫通孔２０５と電源ピン２０４との隙間を埋めるべく電波吸体２１６が埋め込まれている。そして、電源ピンの固定は図８に示した従来と同様の端子板２０５が使用される。
【０１２１】
このような電波吸収体２１６は、電源ピン２０４がパッケージ２０２の側壁から突出するように回路基板２０７をパッケージ２０２内に固着した後、磁性体等の粉末を練り込んだ樹脂を貫通孔の隙間に充填させ、硬化させることにより形成される。なお、樹脂充填の代わりに、図１４に示すように、あらかじめピンが貫通する穴２１７ａを有し、外径が貫通孔２０６よりわずかに小さく、同じ材料を用いて成型された円柱体状のスリーブ２１７を嵌め込むようにしても良い。
【０１２２】
図１５および図１６は図１０および図１１に示した本発明の実施の形態の第３の実施例を示す、斜視図および内部構造図である。
【０１２３】
この例では、図８、図９に示した従来例の構造をそのまま用いる。そして、端子板２０５全体を覆い、かつ電源ピン２０４が貫通する孔部２１８ａを有する電波吸収体でなる端子板カバー２１８が端子板を覆うようになっている。端子板カバー２１８は端子板２０５よりの突出を最小限にするため、図１６に示されるように端子板２０５全体が嵌り込むように逃げ部２１８ｂが形成されている。
【０１２４】
このような構成とする理由は、電波吸収体２１８には樹脂が含まれているため、長年の使用によってガスが発生するため、その悪影響を避けるためである。
【０１２５】
すなわち、図１０から図１３に示した例では電波吸収体が直接パッケージ２０２の内側に露出しているため、樹脂から出るガスがパッケージ内に溜まり、その悪影響が避けられない。
【０１２６】
これに対し、図１５および１６に示された構成では、端子板カバー２１８は気密封止されたパッケージ２０２の外側にのみ位置することになるため、電波吸収体から発生するガスによる光素子の特性劣化の懸念は無い。
【０１２７】
以上詳述したように、本発明の第２の実施の形態によれば、電源ピンの周囲に設けられた電波吸収体によって電源ピンから侵入する高周波ノイズを阻止することができ、このようなノイズに起因する回路の誤動作の発生を防止することができる。特に、光モジュールにおいては、その性能と信頼性を向上させることができる。
【０１２８】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について詳述する。この実施の形態が対象とするものは、特に、高密度実装された光通信モジュールである。
【０１２９】
図１７１は従来の光受信モジュールパッケージの平面図である。このパッケージは全体としては第１の実施の形態にかかる光通信モジュールに類似した構成を有している。
【０１３０】
金属あるいは外部からのノイズの影響を受けにくい材料で形成された容器３００は例えば縦１２．５ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ５ｍｍの寸法を有しており、図１７中の左側から光ファイバ３１２が光ファイバソケット３１３に挿入される。この光ファイバソケット３１３の中にはレンズ３１１が設けられている。光ファイバ３１２により伝送された光信号はレンズ３１１により集光され、その焦点位置に設けられた受光素子３０５で光電変換される。
【０１３１】
受光素子３０５で発生した高周波信号は基板３０７上に搭載されたプリアンプ３０６により増幅される。この増幅された信号は基板３０９上に載置されたポストアンプ３０８に送られて増幅される。そして、増幅された信号は容器３００から突出して設けられたリードピン３０１を介して外部に出力される。なお、リードピン３０１の一部は外部からの電源供給に用いられる。
【０１３２】
また、プリアンプ３０６とポストアンプ３０８間には遮蔽板３０２が配設されており、容器３００の内壁に沿ってこの遮蔽板３０２と係合する溝３０３が形成された遮蔽板取り付け部材３０４が設けられている。
【０１３３】
遮蔽板３０２の構造を図１８に示す。全体は遮蔽材料３０２１で形成されているが、その中央部には、遮蔽板の両側に設けられる回路どうしを接続するための端子３０２４を上面に有する端子板３０２３が中央部を貫通するように開口部が設けられ、端子板３０２３の上に存在する空隙は他の絶縁板３０２２でふさがれている。
【０１３４】
この遮蔽板取り付け部材３０４の高さは容器３００の壁の高さとほぼ等しくあるいはわずかに低く形成されている。
【０１３５】
このような構成を採用する理由は、プリアンプ３０６、ポストアンプ３０８、能動回路３０９の各回路より放出されるノイズ信号を自己以外の回路が受けるとこれを増幅してしまい、リミッタがかかることにより、信号レベルを下げて全体としては所定のレベル値が得られなくなったり、また、ノイズにより直接誤動作を引き起こすことがあるためである。
【０１３６】
このように、遮蔽板３０２をプリアンプ３０６とポストアンプ３０８との間に配置することにより、各アンプで発生する電磁波の吸収、遮断を行い、ノイズの低減化を図っている。
【０１３７】
しかし、この遮蔽板の位置は固定されている。このため、プリアンプ３０６，ポストアンプ３０８、能動回路３０９などに実際に必要な面積が確保できなかったり、必要なリードピンの配置スペースが得られない等の問題があった。このため、各回路の設計には大きな制約が生ずる他、リードピン３０１の本数が限定され、一定の条件を満たすＩＣしか使用できないという問題があった。また、必要な面積のＩＣを使用するためにパッケージ内の遮蔽板３０２の位置を設計変更により変えることは製品納期を遅らせ、コストを上昇させ、汎用性を損なうという欠点があった。
【０１３８】
この実施の形態はこのような問題を解決するものであり、以下に詳述する。
【０１３９】
図１９は本発明の実施の形態を示す平面図であって、図１７に対応するものである。図１９において図１７に対応する構成要素には同じ参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１４０】
容器３００の内壁に沿って遮蔽板取り付け部材３２１が設けられている点は同じであるが、この遮蔽板取り付け部材３２１および容器３００の底板には遮蔽板３０２と係合してこれを取り付けるための溝３２２が一定の間隔を置いて複数本（図１９では９本）設けられている。
【０１４１】
この溝の詳細を図２０の斜視図に示す。容器３００は側壁３００ａと底板３００ｂを有しているが、底板３００ｂには遮蔽板の底部が挿入可能な溝３２３が形成されている。また、遮蔽板取り付け部材３２１は側壁３００ａと底板３００ｂの境界部に密着するように取り付けられており、遮蔽板を挿入するための溝３２２が形成されている。この溝３２２は底板３００ｂに形成された溝３２３と位置が一致するように位置決めされる。溝３２２および３２３の幅は遮蔽板３０２の厚さよりわずかに広くなっている。遮蔽板は、溝への挿入後、はんだ材、導電性樹脂、ガスケット等で固定され、シールド性を向上させている。
このように、この実施の形態では、パッケージ内に配設される回路の大きさに応じて遮蔽板３０２の位置を変化させることができ、設計の自由度を向上できる。
【０１４２】
この実施例では遮蔽板を取り付けるための溝を容器の底板にも設けたが、容器の底面上に溝を形成した別部材を配設するようにしても良いし、遮蔽板取り付け部材を側面および底面に溝を有するように形成することができる。
【０１４３】
図２１はこのような構成において使用可能な遮蔽板３３０の他の例を示す斜視図である。絶縁板３３１を貫通するように丸ピンの端子３３２が植設されており、ノイズの影響を受けやすいピンについては遮蔽材料３３３を介して絶縁板に取り付けられている。
【０１４４】
図２２は図１９に示したパッケージにおけるシールド性を高めるために用いられる蓋体３４０を示しており、セラミック板等の板３４１の内面に遮蔽材料３４２を塗布したものである。この蓋体３４０の使用によりパッケージ上方へのノイズ漏洩を防止することができる。
【０１４５】
図２３は可動遮蔽板の配置例を示す断面図、図２４は図２７の構成において使用する遮蔽板を示す平面図である。
【０１４６】
この実施例では外部端子３０１はセラミック板３５１の上に搭載されており、このセラミック板３５１はパッケージ容器３００の内外にまたがって配設されている。このセラミック板３５１は外部端子３０１ごとに設けられていても、紙面に垂直な方向に連続的に形成されていても良い。セラミック板３５１の上には遮蔽板３６０に対するガイドが設けられる。
【０１４７】
図２４に示すように、遮蔽板３６０の基板３６１の外形は、図２３で容器３００、セラミック板３５１、ガイド板３５２で規定される外形を有しており、このため、図２４に示されるように、切り欠き３６２が形成されている。また、全周にわたって周縁部３６３が設けられている。
【０１４８】
このような構成においては、遮蔽板３６０はセラミック板３５１とガイド板３５２をガイドとして紙面垂直方向に摺動できる。したがって、遮蔽板は任意の所望位置にセットすることが可能である。
【０１４９】
位置調整が終了後、遮蔽板の周縁部３６３に導電性のはんだ材、導電性樹脂、導電性接着剤、ガスケットなどで覆い固定する。
【０１５０】
この実施の形態によれば、遮蔽板の設置位置を離散的あるいは連続的に選択することができ、設計の自由度が向上してより耐ノイズ性や特性に優れたパッケージを得ることができる。また、遮蔽効果を必要としないモジュールとパッケージの共通化が可能となる。
【０１５１】
（第４の実施の形態）
これまで説明したように、光通信モジュールにおいては、パッケージ内の回路で発生するノイズにより他の回路に干渉を与えることを防止するために、回路間に遮蔽板を設けて電気的ノイズを遮蔽している。
【０１５２】
しかしながら、図４を参照して説明した例で言えば、遮蔽板１５８とパッケージ１６２の内壁、蓋体１６４との間に隙間が発生すると遮蔽効果が著しく減殺されるという問題がある。
【０１５３】
このため、遮蔽板１５８、パッケージ１６２、蓋体１６４の各部材の寸法公差を厳しく管理し、隙間を生じないようにしていたため、部品の製造コストが高くなるとともに、高い組み立て精度を維持することは困難な作業となっていた。
【０１５４】
この実施の形態はこのような問題を解決するもので、図２５ないし図３５を参照して説明する。
【０１５５】
図２５に本発明の第４の実施の形態に係る光通信モジュールの基本的な断面構造を示す。この図ではこれまで説明した例と逆に右側から光信号が供給されるように描いてある。
【０１５６】
パッケージ本体４０１内部には半導体受光素子４０２が搭載されたキャリア４０３、この半導体受光素子４０２で得られた光信号を増幅するプリアンプ４０４が搭載された基板４０５、このプリアンプ４０４で増幅された信号を処理するポストアンプ４０６等の半導体電子部品を搭載した基板４０７が備えられている。
【０１５７】
光信号は光ファイバ４０８で導かれ、ボールレンズ４０９で半導体受光素子４０２に集光される。半導体受光素子４０２で変換された電気信号はワイヤ４１０を介してプリアンプ４０４に伝達され、増幅後ワイヤ４１１、基板４０５、基板４０７、ワイヤ４１２を介してポストアンプ４０６に伝達され、増幅される。処理された信号はワイヤ４１３、基板４０７、ワイヤ４１４を介して出力端子４１５から取り出される。
【０１５８】
２つの基板４０５，４０７間には素子間でノイズによる相互干渉を防止するための遮蔽板４１６が配設される。そして、パッケージ本体の上部には蓋体４１７がパッケージ内の気密構造を実現するように取り付けられる。
【０１５９】
ここで、遮蔽板４１６はその一部がスプリングとして描かれているように、伸縮性、可撓性を有するものであり、その上端を効果的に蓋体４１７の内面に押し付けて密着性を保つことができるものである。
【０１６０】
図２６に遮蔽板４１６の概略構造を示す。この遮蔽板は下半分はこれまで説明したような、例えば図１における遮蔽板１０８と同様な形状の遮蔽板４１６ａとなっているが、上半分は伸縮自在部４１６ｂとなっている点が異なる。
【０１６１】
この伸縮自在部はこの例では単純に折り畳んだ蛇腹状になっている。そして、圧力をかけない状態ではその上端部はパッケージ４０１の上面すなわち取り付け後の蓋体４１７の下面位置よりも高くなるような寸法となっている。
【０１６２】
このため、蓋体４１７をパッケージ本体４０３に取り付けると、遮蔽板の上部の伸縮自在部４１６ｂが変形して遮蔽板４１６と蓋体４１７との間に隙間は発生しない。したがって、遮蔽効果が損なわれることはない。
【０１６３】
この例における伸縮自在部４１６ｂは変形が可能な材料、例えば金属材料を含むゴムやプラスチックなどで形成される。
【０１６４】
図２７から図３４までは遮蔽板の変形例を示す概略断面図である。これらはいずれも圧力をかけない状態では先端部はパッケージ４０１の上面すなわち取り付け後の蓋体４１７の下面位置よりも高くなるような寸法となっている。
【０１６５】
図２７は遮蔽板４１８が通常の遮蔽板部分４１８ａと伸縮の断面構造図を示す。この遮蔽板４１８には伸縮可能なＳ字形状部分４１８ｂを設けている。
【０１６６】
このような構成でも蓋体４１７をパッケージ本体４０３に取り付ける際、Ｓ字状部分４１８ｂが変形して、蓋体４１７とパッケージ本体４０１の間に隙間が生ずることはなく、十分な遮蔽効果を発生する。
【０１６７】
図２８を参照すると、ここに示された遮蔽板４１９は内部が空洞の断面長円形の筒状を呈している。
【０１６８】
この例でもパッケージ４０１に蓋体４１７を取り付けると、遮蔽板４１９内部の空洞がＡ方向に収縮するため、遮蔽板４１９と蓋体４１７とが隙間無く接触し、プリアンプ側とポストアンプ側間の十分な遮蔽が可能となる。
【０１６９】
図２９は遮蔽板４２０の他の例を示しており、この遮蔽板４２０は断面が円形の複数の管４２０ａを上下方向に連結させたものである。この遮蔽板４２０も図３４の場合と同様に、蓋体４１７を取り付けると変形して隙間なく接触することができる。
【０１７０】
図３０は図２８に示したものの変形例であり、遮蔽板４２２を図２８で長円形の断面であったのを多角形である四角形の断面形状としたものである。この例では菱形の断面形状となっている。この例のように、先端部が鋭利な形状となっている場合には蓋体４１７を取り付けた際に取り付け位置が変化しないように、パッケージ本体４０３および蓋体４１７の遮蔽板取り付け位置に溝等の受け部を設けると良い。
【０１７１】
図３１は図２９に示したものの変形例で、遮蔽板４２３を図２９で円形であったものを多角形の管４２３ａとしたものである。この場合も図３０で説明したような取り付け位置を安定させる受け部を設けることが望ましい。
【０１７２】
図３２はこれまでの例とは異なり、素材そのものの変形を利用せず、可動部材を用いる例を示す断面図である。この例では遮蔽板４２４は遮蔽板４２５に設けられた溝４２５ａ内を上下可動となっており、溝４２５ａの底部と遮蔽板４２４の下端との間には圧縮ばね４２６が配設されている。したがって、このような遮蔽板をパッケージ本体４０３の所定位置に固定し、蓋体４１７を取り付けると、遮蔽板４２４は圧縮ばね４２６を圧縮しながらその上端位置が下がり、この状態で圧縮ばね４２６は遮蔽板４２４を蓋体４１７に押しつけるので、高い遮蔽効果が得られる。
【０１７３】
なお、圧縮ばねに代えて反発力のある部材、例えばゴム材料などを用いるようにしても良い。
【０１７４】
図３３は、全体としては平板形状をなし、連結された直径Ｄの複数の円形の貫通孔４２８をその下部に有する遮蔽板４２７を示し、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図ずある。このような遮蔽板４２７は弾性材料で形成されている必要はなく、剛性材料で形成されていても良い。すなわち、この遮蔽板４２７の高さは圧力をかけない状態ではその上端部はパッケージ４０１の上面すなわち取り付け後の蓋体４１７の下面位置よりも高くなるような寸法となっているので、パッケージ本体４０３に蓋体４１７を取り付ける際に貫通孔４２８の部分が上下方向に圧縮され、塑性変形してパッケージ本体４０３と蓋体４１７に密着することになる。この場合、貫通孔の大きさがノイズ周波数の１／１０波長以下にする事で電気的輻射であるノイズを遮蔽することができる。
【０１７５】
図３４は遮蔽板のさらに他の例を示す平面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【０１７６】
この例は金属粉を分散させたゴム、プラスチック材料などの弾性材料の平板を遮蔽板４２９とするもので、これをパッケージの中に取り付けた様子を図３５に示す。
【０１７７】
図３５は図２５に対応するものであるが、蓋体４１７を取り付けることにより遮蔽板４２９が湾曲した状態となっていることがわかる。
【０１７８】
以上のようにこの実施の形態によれば、電気的ノイズを発生する半導体電子部品と前記電気的ノイズを受信する半導体電子部品の間に伸縮機能を有する遮蔽板、または弾性変形機能を有する遮蔽板を配設することにより、遮蔽板はパッケージ内壁に密着することになって、隙間の発生による遮蔽効果の減少はない。このため、電気的ノイズによる高周波の周波数特性劣化を効果的に防止することが可能となる。
【０１７９】
また、遮蔽板を伸縮可能あるいは弾性変形可能とすることにより、ノイズを発生する半導体電子部品と電気的ノイズを受信する半導体電子部品の遮蔽に関連するパッケージ、蓋体、遮蔽板などの部材の寸法精度を緩和でき、部品の価格を下げることが可能となる。
【０１８０】
（第５の実施の形態）
光通信モジュール等の半導体装置には基板上に複数のベアチップ高周波部品が搭載されたものがある。
【０１８１】
図３６はこのような従来の半導体装置を示す正面図および平面図である。
【０１８２】
高周波回路基板５０１上に高周波部品であるプリアンプ５０２およびポストアンプ５０３が搭載され、これらの間はプリント配線５０５とワイヤ５０４で配線される。これにより、微弱な電気信号が増幅され出力信号として取り出される。
【０１８３】
しかし、このような半導体装置では、高密度実装される高周波回路基板上での部品の接続にワイヤを用いているため、このワイヤが個々の部品が有する電気信号や、ノイズの影響を受け、本来個々の部品が有する高周波特性が得られなくなってしまうことがある。
【０１８４】
この実施の形態はこのような問題を解決するものである。
【０１８５】
図３７はこの実施の形態にかかる半導体装置の第１の実施例の構成を示す断面図である。図３７において、図３６と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。この例において、図３６に示したものと異なるのは、基板５０１の代わりに第１の基板５１１、第２の基板５１２、第３の基板５１３が積層されたものが用いられており、これらに形成された凹部内にプリアンプ５０２が収納され、この凹部を覆うように遮蔽効果のある蓋体５１４が取り付けられている点である。
【０１８６】
詳細に述べると、第１の基板５１１は表面に内層パターンや素子搭載用パッドを有する例えばシリコン基板である。この上に積層された第２の基板５１２は収納される素子５０２とほぼ同じ厚さを有するとともに、その素子が収納できるようにな空洞５１２ａが形成され、表面上に必要な配線が形成されている。第３の基板５１３には、第２の基板５１２の空洞５１２ａの周囲部が露出する程度の大きさの空洞５１３ａが形成され、この結果第２の基板５１２の空洞の周囲部の配線パターンが露出する。この配線パターンと素子上の電極とはワイヤ５０４によって接続されている。そして、第３の基板の空洞部を覆うように、電磁波遮蔽効果のある、接地された蓋体５１４が取り付けられている。
【０１８７】
このような構成により、ノイズに対して弱い部品が遮蔽されるため、部品間の電磁波の相互干渉を防いでノイズによる誤動作が減少する。
【０１８８】
なお、図３７および図３８に示すように、素子の実装箇所の周囲に積層された各層間を連結するビアホール５１５を形成するようにしても良い。これにより、信号配線を立体化し、効率的な配線および信号取り出しが可能となる。
【０１８９】
このようなビアホールは、接地配線に使用することにより、ベアチップ高周波部品が接地部分でさらに囲まれ、部品間の電磁波の相互干渉を効果的に防止することができる。
【０１９０】
図３９は第２の実施例を示しており、図３７における第２の基板５１２の空洞の側面を金属化層５１６としてこれを接地し、遮蔽効果を高めている。また、この例では素子５０２は下面にバンプ５１７を有し、フェースダウンで第１の基板５１１上に取り付けられるため、第３の基板は不要となっている。
【０１９１】
この例では図３７の場合と異なって２層構造の基板であるため、第１の基板５１１の裏面にも配線パターンを設けることが必要となることもある。この場合には図３９に示すようにビアホール５１６は第１の基板５１１の裏面に達している。
【０１９２】
図４０は図３７や図３９に示したものの変形例である第３の実施例を表しており、図３７に示したものと同様に２層（５１１、５１２）からなる基板の空洞部分に高周波部品が収納される。この例では接地された蓋体５１４の裏面にベアチップ高周波部品５２１をマウントしておき、ベアチップ高周波部品の下面に設けられたバンプ５２２を基板上の電極に固着させることにより実装される。このため、ベアチップ高周波部品の厚さは図３９に示したものよりも厚くなっている。
【０１９３】
この実施の形態では、多層からなる基板に形成された空洞部分に高周波部品を配設し、遮蔽効果のある部材で覆っているため、電磁波の相互干渉等の問題を発生しない。
【０１９４】
（第６の実施の形態）
半導体装置には、素子や配線の相互間をワイヤで接続するものがある。この場合、ワイヤがアンテナの働きをして、外界の電磁波ノイズを受け、あるいは伝送する高周波信号を外界に電磁波ノイズとして放射することがある。
【０１９５】
図４１は従来のボンディングワイヤで素子の電極と導体パターンを接続する様子を示す斜視図である。チップ６０１の電極６０２は、チップの近傍に配設された導体パターン６０３とワイヤ６０４で接続されている。このワイヤはワイヤボンディングで接続される。
【０１９６】
図４２はこのようなワイヤ接続における特性を評価するためのシミュレーション用のワイヤ接続を示すもので、２つの信号パッド６１１、６１２間を１本のワイヤ６１３で接続している。また、図４３はこのようなシミュレーションに実際に使用する構成を示しており、ワイヤを金属配線で代表させたものである。この図では、基板の両面と内部に形成された配線のみを示し、基板自体は表現されていない。基板の両面に設けられた二つのパッド６２１、６２２には空気中を貫通する垂直配線部分６２３、６２４がそれぞれ接続されており、配線６２５と接続されて全体として門形の配線が形成されている。なお、シミュレーションの条件は、ワイヤ径０．０２５ｍｍ、ワイヤ間距離０．７ｍｍを想定している。
【０１９７】
このような従来例では、ワイヤがアンテナとなって外界からの電磁波ノイズを受けたり、外界に電磁波を放射するため、例えば高周波用増幅チップの入力・出力をワイヤで接続した場合、出力側のワイヤからの放射ノイズが入力側のワイヤへと伝わり、回路の安定性を劣化させる等の問題があった。図４４は図４２に示すシミュレーション構成を用いて、信号線から発生する電磁波の放射強度を測定した結果を示すグラフである。
【０１９８】
なお、このグラフの横軸θは、Ｘ軸から角度φの位置にある垂直面で切った場合のＺ軸からの傾き角度を示しており、縦軸はその角度位置で放射される電磁波の放射パワーを示している。
【０１９９】
この実施の形態は、ワイヤ接続を有する半導体装置において、電磁波ノイズの影響を受けにくい半導体装置を提供するものである。
【０２００】
発明者らは、さらにシミュレーションを続け、信号ラインと接地ラインを並列配置することが放射ノイズを減少させることを見い出した。
【０２０１】
図４５はこのような並列配置に対するシミュレーションを行うモデルを示しており、信号パッド６０１、６０２を接続する信号線６０３と並列にパッド６０４、６０５間を接続する接地線６０６を設けている。
【０２０２】
図４６は図４３に対応するシミュレーション構造であって、図４３に示された信号配線に加えて、接地配線が設けられている。この接地配線は、基板の裏面に設けられた二つのパッド６３１、６３２には空気中を貫通する垂直配線部分６３３、６３４がそれぞれ接続されており、これらは基板の表面に設けられた配線６３５と接続されて全体として門形の接地配線が形成されている。
【０２０３】
図４７はこのように信号線に接地配線が並行配置されたときの信号線からの電磁波の放射強度を示すグラフである。図４４と比較すると全体に放射強度が低下していることがわかり、並行配置された接地線が電磁波放射を抑制していることがわかる。
【０２０４】
図４８は、信号ライン６４１の両側に接地ライン６４２，６４３を設けて、接地ライン６４２、６４３で信号ライン６４１を挟んだ構成を示す模式的透視図である。
【０２０５】
図４９は、図４７に示した構成における、信号線からの電磁波の放射強度を示すグラフである。図４６と比較してさらに放射強度が低下していることがわかる。したがって、並行配置された接地線で信号線を挟むことが電磁波放射の抑制に有効であることがわかる。
【０２０６】
以上のシミュレーション結果をふまえてなされた実施例を以下に示す。
【０２０７】
図５０は図４１に示した従来例において、２つのボンディングパッド６０２間に接地用のボンディングパッド６４１を設け、信号配線６０３の間に接地用パッド６４２を設け、これらのパッド間を接地用ワイヤ６４３で接続したものである。
【０２０８】
このような構成は図４５〜４７に示されたシミュレーションの場合と同じであり、接地線が信号線からの電磁波放射を抑制する。なお、この実施例では、１本の接地線で２本の信号線からの放射を抑制しているので効率的である。
【０２０９】
なお、信号線の特性インピーダンスを周辺の回路と合わせることで、ワイヤ接続部のインピーダンスの不整合をなくし、高周波信号の反射・損失をより効果的に防止することができる。
【０２１０】
図５１は、図５０の場合と逆に、１本の信号線６０４を両側から２本の接地線６４３で挟むようにしたものを示している。
【０２１１】
この実施例は図４８および図４９に示したシミュレーションの場合と同じであり、電磁波放射をさらに抑制することができる。
【０２１２】
図５２は電磁波放射をさらに抑制した実施例を示す。
【０２１３】
この実施例は図５１に示した実施例において信号線６０４の上方に接地線６４４をさらに配置し、信号線６０４を接地線で取り囲むようにしたものである。この例ではチップ上の接地用パッドは共通化されている。
【０２１４】
このような構成とすることにより、電磁波放射をさらに抑制することができる。
【０２１５】
以上のような信号線である第１のワイヤとこれに並列に配置された第２のワイヤは、チップとチップとの接続、チップと回路基板の接続、回路基板と回路基板の接続にそれぞれ適用することができ、第２のワイヤを接地線あるいは基準電位線とすれば、接続対象どうしの基準電位を整合させることが可能となる。
【０２１６】
以上のように、この実施の形態では、ワイヤの周囲をＧＮＤワイヤで空間的に取り囲むことにより外界と電磁気的に遮蔽し、外界からの電磁波ノイズを防ぎ、あるいは外界への電磁波ノイズの放射を防ぐことができる。
【０２１７】
以上説明したように、信号を伝達する第１のワイヤを、別の第２のワイヤで空間的に取り囲むことにより外界からの電磁波ノイズを遮断し、かつ外界への電磁波放射を防ぎ、発振等の特性劣化を防ぐことが可能になる。
【０２１８】
この場合、空間的に取り囲む第２のワイヤを接地電位、あるいは高周波的に安定した基準電位に接続することにより、第１のワイヤへの外界からの電磁波ノイズを防ぎ、かつ第１のワイヤからの輻射ノイズを抑えるシールド効果を高めることができる。
【０２１９】
また、第２のワイヤを、第１のワイヤと電気的に同電位でかつ、電気的にアイソレートされている電位に接続するようにしても良く、この場合も第１のワイヤへの外来ノイズを防ぐ効果がある。
【０２２０】
（第７の実施の形態）
前述したように、ベアチップ、マイクロチップコンデンサ等を用いる高周波回路基板では、部品の接続にワイヤが用いられる。このような高周波回路基板の例としては光モジュール中に設けられた、プリアンプ、ポストアンプを有する回路基板などがある。
【０２２１】
ワイヤを通る信号が高周波である為、この高周波信号の誘導性成分が部品の周波数特性に対して無視できない影響を与え、また、ワイヤが長くなることによりこのワイヤからの不要輻射が、回路の他の部分で受信されて、特性に悪影響を与えるという問題がある。
【０２２２】
図５３に従来のワイヤ接続の様子を示す。
【０２２３】
同図から明らかな様に、基板８０１上にチップ８０２が搭載され、このチップ８０２上の電極（図示せず）と基板８０１上のボンディングパッド（図示せず）がワイヤ８０３で接続されている。このワイヤ８０３は両端の接続点の高さ位置が異なるため、チップの厚さ分以上の長さを必要としている。このため、発生する誘導性成分が増加し、素子の周波数特性に悪影響を与えることとなる。
【０２２４】
この実施の形態は、発生する高周波成分が素子に与える影響を極力減少させることのできるワイヤ配線を含む高周波回路基板を提供することを目的とするものである。
【０２２５】
図５４はこの実施の形態の第１の実施例を示す素子断面図である。
【０２２６】
この実施例では、基板８０１上にチップ８０２が搭載されている点は従来例と同じであるが、チップ８０２の周囲にはチップ８０２と同じ厚さの第２の基板８０４が貼り付けられ、この第２の基板８０４とチップ８０２の上面は同じ高さレベルとなっている。したがって、これらの間を接続するワイヤ８０３の長さは従来例よりも短くなっている。
【０２２７】
この結果、ワイヤからの高周波成分の発生が少なくなる。
【０２２８】
図５５はこの実施の形態のさらに他の実施例を示す素子断面図である。
【０２２９】
この実施例では、チップ８０２の搭載箇所の基板８１１は開口部となっており、この部分にチップ８０２の厚さと同じ深さを有する凹部形成部材８１２が取り付けられている。この結果、凹部形成部材８１２の底面に取り付けられたチップ８０２のバッド上面と基板８１１のボンディングパッド上面とは同一平面となり、図５４の場合と同様にワイヤの長さを短くすることができる。
【０２３０】
このように、この実施の形態では、ワイヤの始端と終端の高さ位置を一致させているため、ワイヤ長は短くなる。これにより、ワイヤから発生する誘導性成分を小さくし、又、ワイヤから発生する不要輻射を小さくすることができる。
【０２３１】
（第８の実施の形態）
光通信モジュール等に使用される高周波回路基板では、取り扱う電気信号の周波数は一般的に、直流成分は含まないものの高周波成分はＧＨｚ帯域となっている。したがって、このような高周波信号に対しては空気も信号媒体となって伝達回路が形成される。
【０２３２】
この回路を遮断する為には、第１の実施の形態で説明したように、基板上の信号処理素子を電波吸収体などの遮蔽体で囲む構成が採用される。
【０２３３】
また、素子間で直流成分を除去するための容量素子が通常設けられるが、この容量素子は別部品として設けられるのが通常であった。
【０２３４】
従来の高周波回路基板の構造を図５６に示す。
【０２３５】
基板９０１上に搭載された第１の信号処理素子９０２の電極は、基板上に設けられた導体バターン９０３にワイヤ９０４で接続され、導体パターン９０３の他端はコンデンサ９０５にワイヤ９０６で接続されている。このコンデンサ９０５は直流成分を除去するためのもので、その他端はワイヤ９０７により基板上の導体パターン９０８に接続され、この導体パターン９０８は第２の信号処理素子９０９にワイヤ９１０で接続されている。導体パターン９０８の上には２つの信号処理素子間を遮蔽する遮蔽板９１１が設けられている。
【０２３６】
この遮蔽板９１１は素子間の空間的電磁結合効果を遮断するための遮蔽体である。この遮蔽板は第１の実施の形態において説明したものと同様に、高透磁率材料や、高導電率材料で作られ、回路内のある電位に設定して、空間に存在する磁力線および電気力線を吸収する。全体を前述したような材料で形成しても良いが、種々の材料の表面を絶縁材料で被膜を形成したものも採用される。
【０２３７】
このような構成では、容量素子が一般にかなりの大きさを有するものであるために、高周波回路基板およびモジュール全体の大きさが大きくなってしまうという問題がある。
【０２３８】
この実施の形態はこのような問題を解決するもので、小型化が可能な高周波回路基板を提供することを目的とする。
【０２３９】
図５７はこの実施の形態における典型的な実施例を示す断面図である。
【０２４０】
従来例と同様に、基板９０１上に第１の信号処理素子９０２および第２の信号処理素子９０９が搭載され、これらの間に遮蔽板９１１が配設されている。
【０２４１】
この実施例で特徴的なのは、遮蔽板９１１の内部にコンデンサ９２１が埋め込まれた点である。図５７に示された例ではコンデンサの電極９２１ａおよび９２１ｂが横方向に設けられ、遮蔽板９１１の側面に露出している。電極９２１ａは基板上に設けられた導体パターン９２２にワイヤ９０６を介して接続され、さらに第１の信号処理素子９０２にワイヤ９０４で接続されている。同様に、電極９２１ｂは導体パターン９２３にワイヤ９０６に接続され、さらにワイヤ９１０で第２の信号処理素子９０９に接続されている。
【０２４２】
このような構成とすることにより、コンデンサを遮蔽板とは別に設ける必要がなくなり、従来よりも小型化を図ることが可能となる。
【０２４３】
図５８は図５７の変形例であって、図５７の場合とはコンデンサの型式が異なっている。すなわち、一方の電極９２５ａが電極９２５ｂの上下と一側面に囲んでおり、電界方向が垂直である垂直タイプとなっている。
【０２４４】
この例は遮蔽板の厚さが厚い場合に適している。そしてこの型式を適用した場合、コンデンサの厚さが薄くなり、遮蔽板の遮蔽効果が高まることになる。
【０２４５】
図５９は図５７に示したコンデンサ９２１を含む遮蔽板を第２の信号処理素子９０９を取り囲む遮蔽箱９３１として形成したものである。雑音源となる素子を完全に覆うことにより遮蔽効果はより完全となる。
【０２４６】
図６０は図５８に示したコンデンサ９２５を含む遮蔽板を第２の信号処理素子９０９を取り囲む遮蔽箱９４１として形成したものである。
【０２４７】
これらの各実施例では、空間的電磁結合を遮断する能力をきわめて高いものとすることができる。
【０２４８】
以上のように、この実施の形態では従来よりも部品点数を減少させ、コンデンサの専有面積分面積が減少して小型化を達成した高周波基板を提供できる。
【０２４９】
（第９の実施の形態）
すでに第１の実施の形態等で説明しているように、光受信モジュールなどの高速の光通信モジュールにおいては、パッケージ内に含まれる高周波素子からのノイズの影響を減少させるため、素子間に遮蔽板を配置して遮蔽することが行われている。
図６１に従来の受信モジュールの断面構造を示す。
【０２５０】
この受信モジュールの右端側には光ファイバ１００１がホルダ（フェルールホルダ）１００２で支持されて取り付けられており、光ファイバ１００１の先端は容器内に達している。伝達された光はレンズ１００３で集光されて、ベース板１０１６上に取り付けられたチップキャリア１００４にマウントされた受光素子１００５に入射される。
【０２５１】
この受光素子１００５は光信号を微弱な電気信号に変換するので、この電気信号はプリアンプ１００６に入力されて増幅される。さらにその電気信号はポストアンプ１００７で目的の電圧レベルまで増幅されて出力端子１００８から取り出される。受光素子１００５とプリアンプ１００６間はワイヤ１００９で、プリアンプ１００６とポストアンプ１００７間はワイヤ１０１０および１０１１で、ポストアンプ１００７と出力端子１００８間はワイヤ１０１２および１０１３でそれぞれ接続されている。
【０２５２】
ここで、プリアンプ１００６とポストアンプ１００７は同じ基板１０１４の同一面上にマウントされているために、プリアンプ１００６の入力信号に比べるとはるかに大きいポストアンプ１００７の出力信号がプリアンプ１００６の入力信号に影響を与えてしまい、高周波帯での周波数特性を悪化させるという問題がある。
【０２５３】
これを改善するために、第１の実施の形態に示したように、遮蔽板１０１５をプリアンプ１００６とポストアンプ１００７との間に配設することが提案されている。しかし、遮へい板を設置してもポストアンプとプリアンプが比較的近い位置にマウントされていると完全には遮蔽することが困難であった。
【０２５４】
この実施の形態は遮蔽特性の良好な光通信モジュールを提供することを目的とする。
【０２５５】
（１）実施例１
以下に本発明の第９の実施の形態における実施例を示す。
【０２５６】
図６２は本発明の第９の実施の形態にかかる光受信モジュールの第１の実施例の断面構造図である。
【０２５７】
この受信モジュールの右端側には光ファイバ１００１がホルダ１００２で支持されて取り付けられており、光ファイバ１００１の先端は容器内に達しており、伝達された光はレンズ１００３で集光されるようになっている点は従来と同じである。
【０２５８】
しかし、他の構成は従来のものとは大きく異なっている。すなわち、ベース板１０２０の形状およびこのベース板に搭載される基板１０２１の構成が異なっている。詳しく述べると、遮蔽基板１０２１が水平に配置されており、その下面に受光素子１００５とプリアンプ１００６が、上面にポストアンプ１００７がそれぞれ搭載された構成となっている。この遮蔽基板は、表面に絶縁性の樹脂を塗布した金属板、金属板を樹脂板の中央に挟んだ積層板などで構成される。
【０２５９】
ベース板１０２０は、プリアンプ１００６等を基板１０２１の裏面に搭載可能にするため、ポストアンプ１００７の搭載部分のみが厚くなっている。そしてレンズ１００３に光軸上に光受光素子１００５が位置するようにチップキャリア１００４が基板１０２１の裏面に取り付けられ、これに隣接してプリアンプ１００６が基板１０２１の裏面に取り付けられ、チップキャリアとはワイヤ１００９により接続されている。
【０２６０】
前述したようにベース板１０２０上の遮蔽基板１０２１の上にはポストアンプ１００７が搭載されており、プリアンプ１００６とは遮蔽基板１００６の一部に設けられたスルーホール１０２２を介して遮蔽基板１００６の両側をワイヤ１０１０および１０１１により接続している。
【０２６１】
このような構成によれば、光ファイバ１００１から入射された光はレンズ１００３で集光されて、受光素子１００５に入射される。そしてその光信号は受光素子１００５で微弱な電気信号に変換され、この電気信号はプリアンプ１００６により、増幅される。この増幅された信号はスルーホール１０２２を通って遮蔽基板１０２１の上面にマウントされたポストアンプ１００７に入力され、そこで目的の電圧レベルまで増幅されて出力端子１００８から取り出される。
【０２６２】
このように遮蔽基板を用いてプリアンプとポストアンプをその両面に配設しているため、同一面に配置したときのように両者間を遮蔽するための遮蔽板を必要とせず、ノイズの影響を減少させることができる。
【０２６３】
図６３は本実施の形態にかかる第２の実施例を示す断面構造図である。
【０２６４】
この光受信モジュールでは図６２に示した受光素子１００５とプリアンプ１００６が一表面側に、ポストアンプ１００７が反対面側に搭載された遮蔽基板を用いる点では同じであるが、この遮蔽基板は光軸に対して直交するようになっている点で異なる。
【０２６５】
すなわち、遮蔽基板１０３１はベース基板１０３０に対して垂直に取り付けられる。このため、ベース基板１０３０および蓋体１０１７には遮蔽基板１０３１の端部と係合するための突起１０３０ａおよび１０１７ａがそれぞれ設けられている。
【０２６６】
遮蔽基板１０３１のレンズに対向して受光素子１００５が遮蔽基板１０３１の一面に取り付けられ、これに隣接して取り付けられたプリアンプ１００６とワイヤ１００９で接続される。一方ポストアンプ１００７は遮蔽基板１０３１の受光素子１００５やプリアンプ１００６とは反対の面に搭載されており、プリアンプとはワイヤ１０１０、スルーホール１０３２，ワイヤ１０１１により接続されている。そして、出力側はワイヤ１０３３、１０３４を介して出力端子１０３５から出力される。
【０２６７】
この実施例では、光軸が遮蔽基板１０３２に対して垂直となるため、高さ調整用のチップキャリアが不要となり部品点数を減少させることができる。
【０２６８】
以上のように、本実施の形態によれば遮蔽基板の両面プリアンプおよびポストアンプを別々に配置しているため、プリアンプとポストアンプ間に遮蔽板を設ける必要はなく、内部の素子相互間にノイズの影響をなくした良好な特性を得ることができる。
【０２６９】
（第１０の実施の形態）
この実施の形態は、高周波モジュールの内部において電磁波の輻射や進入により高周波特性に影響を及ぼす配線や部品に対し特にその配線や実装を高密度に行う必要がある部位に対して適用される。
【０２７０】
これまで説明したように、複数の高周波部品が単一の筐体中に高密度に実装される高周波モジュールにおいては個々の部品が有する電気信号レベルやノイズレベルの差異により各々の部品の電磁輻射による干渉が起こり個々の部品が本来有する高周波特性が得られなくなってしまうことがある。このような電磁輻射による特性劣化の発生を防ぐため個々の部品の周囲を接地された導電性の遮蔽板で囲うような構造の筐体が用いられる。
【０２７１】
図６４はこのような構成の従来例にかかる高周波モジュールの一例を示す断面図である。
【０２７２】
ベース板１１０１上に基板１１０２が搭載され、この基板１１０２上には２つの高周波部品１１０３および１１０４が搭載されている。このような構成全体を覆う筐体１１０５が設けられ、高周波部品１１０３および１１０４間の電磁輻射による干渉を防止するため、２つの高周波部品間には遮蔽板１１０６が基板１１０２と筐体１１０５の内壁との間に設けられている。筐体の側壁には高周波部品１１０３および１１０４に対してそれぞれＲＦ信号入出力端子１１０７および１１０８が設けられている。
【０２７３】
このような高周波モジュールにおいては、部品間の信号伝送距離が長いと高周波信号伝送特性を劣化させる要因になりやすい。このため、部品の高密度実装が必要となる
しかしながら、このような構造の高周波モジュールにおいては、高周波部品１１０３および１１０４を実装する際に実装器具が動くことができるように、筐体１１０５の壁面および遮蔽板１１０６からの空間１１０９、１１１０、１１１１および１１１２を確保しなければならないという問題がある。
【０２７４】
したがって、従来の高周波モジュールにおいては、実装器具の作業可動空間を確保する必要から、実装の高密度化による筐体を小型化する場合に制約が大きい。また、遮蔽板を用いた構造の筐体では部品実装位置を設計変更したモジュールを製作するためには新規に筐体全部を設計制作する必要があり容易ではない。
【０２７５】
この実施の形態はこのような問題を解決するものである。
【０２７６】
図６５はこの実施の形態にかかる高周波モジュールの一実施例の構成を示す断面図である。
【０２７７】
この実施例において、ベース板１１５１、基板１１５２、高周波部品１１５３および１１５４、筐体１１５５、入出力端子１１５６および１１５７については、図６４における対応要素と同じである。
【０２７８】
異なる点は図６４で存在していた遮蔽板１１０６が除去され、代わりに高周波部品１１５３および１１５４がそれぞれコーティング材１１５８および１１５９によりコーティングされている点である。すなわち、液状のコーティング材を滴下させ、硬化させることでコーティング層を形成する。
【０２７９】
ここでコーティング材としては、電磁輻射遮蔽効果や電波吸収効果のあるコーティングであり、高周波部品１１５３，１１５４が絶縁されたパッケージの場合、金属粉等を含んだ樹脂材料などが用いられる。
【０２８０】
この構成では図６４で必要であった空間１１１０および１１１１が不要となり、それに応じて実装された高周波部品１１５３および１１５４の間隔ならびに筐体の外形寸法を従来例よりも小さく作成することができる。
【０２８１】
なお、図６５においては、２つの高周波部品１１５３および１１５４のいずれに対してもコーティングが行われているが、電磁波輻射の影響を受けやすい部品のみ、あるいは電磁波の輻射が多い部品のみにコーティングを行うようにしても良い。
【０２８２】
図６６はコーティングの他の例を示す部分断面図である。この例では基板１１６１上に高周波部品１１６２が搭載され、この高周波部品１１６２の周囲に配設された導体パターン１１６３とワイヤ１１６４により接続されている。
【０２８３】
そして、全体は２層のコーティング層１１６５および１１６６で覆われている。
【０２８４】
コーティング層１１６５はワイヤ１１６４や高周波部品１１６２の電極と直接接触するので、絶縁性であることが必要であるが、コーティング層１１６６は電磁波輻射の遮蔽あるいは吸収効果を有する導電性コーティングであり、例えば金属粉を含む熱硬化性樹脂である。図示された導体パターン１１６３はＲＦグランド層であり、このコーティング層１１６６はＲＦグランド層に接触導通することによって電磁輻射の遮蔽効果を発揮する。
【０２８５】
導電性のコーティング層１１６６は液状材料の塗布や塗布硬化に限らずメタル蒸着によるコーティングでもよい。
【０２８６】
図６７は、図６６に示した二重コーティングの実際例を示す平面図である。
前述したように、導電性のコーティング層１１６６はＲＦグランド層１１６３と高周波的に確実に接触導通しなければならない。しかも、ワイヤ１１６４などの他の信号線等とは接触を避けなければならない。
このような目的を満足するため、図６７に示すように、レジスト層が形成される。図６７における線１１６７はレジスト層の内側の境界を示しており、この外側はレジスト層となっている。図６７において絶縁性コーティング層の外周は一点鎖線１１６５で示されているので、この絶縁性コーティング層１１６５の上に塗布された導電性コーティング層１１６６は、信号パターン１１６８とは接触しない一方で、レジスト１１６７がＲＦグランド層の上で大きく切り欠かれた形状となっているため、確実にＲＦグランド層１１６３と接触することになる。
【０２８７】
図６８は図６６と同様の構成において、コーティング層１１７０として電波吸収効果のある材料を用いた例を示している。ここでは電波吸収体の材料が電気的絶縁物からなる場合を示しており、この場合には単層でかまわない。一方、電波吸収体の材料が導電性である場合は図６６に示した例のように絶縁性のコーティングを施した後その外側に電波吸収体のコーティングを施すことになる。電波吸収体はＲＦグランド１１６３とは電気的導通をとる必要は無い。図６８では、高周波部品１１６２と接続された導体パターンはＲＦグランド１１６３または信号パターン１１６８のいずれでも構わない。
【０２８８】
このように、モジュール内において電磁波を輻射する部分や輻射の影響を受けやすい部分や部品に対し、電磁輻射の遮蔽や電磁波吸収効果のあるコーティングを行うことで電磁波遮蔽板等による複雑な立体構造を用いることなく電磁波の相互干渉の影響をなくし、また部品間信号伝送距離をより短く配置できるので、信号伝送経路に起因する高周波特性の劣化が生じにくい構造が得られる。
【０２８９】
したがって、部品間の伝送路長に起因する高周波信号伝送特性の劣化を防止して性能の向上を図ることができる他、モジュールを小型化することができる。さらに、部品実装位置が変更されても遮蔽板の場合のように設計変更が必要となる訳ではなく、柔軟に対処できるため、製作コストを低下させることができる。
【０２９０】
（第１１の実施の形態）
この実施の形態は、光通信用受光装置に関するもので、特に高速伝送された光を受信するのに使用されるものである。
【０２９１】
図６９は従来の受光装置の構造を示す平面図、図７０はその中央で切断した縦断面図、図７１は図７０における部分を詳細に示す拡大図である。
【０２９２】
この受光装置は外囲器１２００内の基台１２０３に搭載されたチップキャリア１２０２に例えば融点が２８３℃のＡｕＳｎはんだで取り付けられたフォトダイオード１２０１を備えており、このフォトダイオード１２０１には外囲器１２００の外部から光ファイバ１２１１により伝送され、レンズ１２１２で集光される光が入射される。光ファイバ１２１１およびレンズ１２１２はフォトダイオードの出力が最大になるように光軸を合わせた後にフェルールホルダ１２１３をレーザ溶接することにより外囲器１２００に固定されている。外囲器１２００には蓋体１２１４がシーム溶接により取り付けられて全体が密閉される。
【０２９３】
フォトダイオード１２０１で光電変換されて得られた電気信号は外囲器１２００中の第１の回路基板１２０６上に例えばＡｕＳｎはんだを用いて実装された第１の増幅器１２０７および第２の回路基板１２０８上に例えばＡｕＳｎはんだを用いて実装された第２の増幅器１２０９により増幅され、出力リード１２１０より取り出される。
【０２９４】
第１の増幅器１２０７はプリアンプ、第２の増幅器１２０９はポストアンプであり、これらの間の干渉を防止するために例えば金属製の遮蔽板１２０４が設けられており、２つの増幅器間の接続を図るために遮蔽板１２０４の下に伝送基板１２０５が設けられている。各基板には信号伝達のための導体パターンが形成され、搭載される部品と導体パターン間、導体パターン間はワイヤにより接続されている。すなわち、チップキャリア１２０２と第１の増幅器１２０７との間はワイヤ１２２０で、第１の増幅器１２０７と第１の回路基板１２０６の第１の導体パターン１２２１とはワイヤ１２２２で、第１の導体パターン１２２１と伝送基板１２０５の第２の導体パターン１２２４とはワイヤ１２２３で、第２の導体パターン１２２４と第２の回路基板の第３の導体パターン１２２６とはワイヤ１２２５で、第３の導体パターン１２２６と第２の増幅器１２０９とはワイヤ１２２７で、第２の増幅器１２０９と第３の回路基板の第４の導体パターン１２２９とはワイヤ１２２８で、第４の導体パターンと出力リード１２１０とはワイヤ１２３０で接続されている。
【０２９５】
これらの第１の増幅器１２０７，第１の回路基板１２０６，伝送基板１２０５、遮蔽板１２０４、第２の回路基板１２０８，第２の増幅器１２０９および各ワイヤ間の接続関係は図１２３に詳細に示されている。
【０２９６】
図７２は従来の伝送基板１２０５の構成を示す一部切り欠き斜視図である。ここに図示されているように、伝送基板１２０５はその表面に平面状の導体パターン１２２０を有している。この導体パターン１２２０は国際的な標準となっている５０Ωラインとなっている。
【０２９７】
このような受光装置では、信号の伝送速度が小さい場合には伝送基板１２０５のグランド電極がない個所の壁を通過する割合は小さく、壁を通過する信号はほとんど無視でき、増幅器１２０９側より微弱な信号を扱う第１の増幅器１２０７に入力されて受光装置に影響を与えることはない。
【０２９８】
しかし例えば１０Ｇｂｐｓの高速な光信号を受ける場合、第２の増幅器１２０９で発生した信号が伝送基板１２０５のグランド電極がない個所の壁を通過して第１の増幅器１２０７に入力されて増幅され、再び第２の増幅器に入力されることになる。
【０２９９】
したがって、受光装置は、発振状態もしくは発振しやすい不安定な状態になり、ノイズの増加の原因にもなる。
【０３００】
伝送基板１２０５の壁を通過する割合は使用する伝送信号の波長と伝送基板の壁のサイズに関係し、伝送信号の変調周波数が大きいほど、すなわち変調信号の波長が短いほどあるいは伝送基板１２０５の壁のサイズが大きいほど通過する割合は大きくなることが判明している。
【０３０１】
したがって伝送信号が高速な場合には伝送基板１２０５の壁のサイズを小さくしなければならないが、これは製作上の困難があり、上述した発振や不安定動作を招くことが多かった。
【０３０２】
本実施の形態は、パッケージ内に複数の回路が遮蔽板を用いて配置される場合にこの遮蔽板の下を通る伝送基板による信号の漏れを効果的に防止することのできる光通信用受光装置を提供するものである。
【０３０３】
すなわち、この実施の形態によれば、２つの回路が遮蔽板により分離された空間に収納される構造において、２つの回路を接続する伝送手段を、回路を搭載する基板の下面側で行うようにしているので、信号伝達の線路空間を信号の波長よりも十分小さくすることで空間を伝わる信号を押さえることができ、２つの回路間の相互影響を除去することができる。
【０３０４】
図７３は本実施の形態による第１の実施例を示す平面図、図７４はその中央で切断した縦断面図、図７５は図７４における要部の構造を示す部分拡大図である。なお、従来技術として説明した部分については同じ参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【０３０５】
図７３に示された構成と図６９に示された構成で異なる部分は伝送基板１２５０およびその周囲部分の構成である。すなわち、図７４およびその拡大図である図７５から伝送基板１２５０は遮蔽板１２０４と接触する導体パターンが形成されておらず、スルーホール１２５１でその基板の下側に形成された導体パターン１２５２に接続されている。そして、遮蔽板１２０４を過ぎた位置でこの導体パターン１２５２からスルーホール１２５３によって表面側に引き出される。
【０３０６】
なお、基台１２０３は伝送基板が搭載される部分で導体パターン１２５２に接触しないよう、凹部逃げ１２０３ａとなっている。また、この基台１２０３が金属で形成される場合には導体パターン１２５２に対する遮蔽効果が増強される。
【０３０７】
図７６は伝送基板１２５０と遮蔽板１２０４との関係を示す一部切り欠き斜視図である。同図に示されるように、伝送基板１２５０は表面に導体パターンを有していないため、伝送基板１２５０と遮蔽板１２０４とを密着させることができる。このとき、スルーホール部を除いて伝送基板の表面に広いグランドパターンを形成しておくことができる。
【０３０８】
図７７は伝送基板１２５０の裏面側を示しており、導体パターン１２５２としての５０Ω仕様のマイクロストリップラインが形成されており、このマイクロストリップライン１２５２はスルーホール１２５１、１２５３と接続されている。
ストリップラインの周囲にはグランドとなる金属層が形成されている。
【０３０９】
このような構成では、第２の増幅器から周囲の空間に信号が放出されても金属製の外囲器１２００と遮蔽板１２０４により外部に漏れることはなく、また、伝送基板１２５０の大きさが従来よりも小型になっており、伝送する変調信号の半波長より十分小さいため、この個所から信号が漏れる割合は小さく、受光装置の特性への影響は少ない。特に、伝送基板上にグランド層が形成されたときには信号の漏れはより少なくなる。
【０３１０】
図７８は本実施の形態の第２の実施例を示す平面図、図７９は図７８における光軸中心で切断した縦断面図である。この実施例においても、従来例あるいは第１の実施例と同じ要素については同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【０３１１】
この実施例において特徴的なのは、第１の実施例では２つの回路基板と伝送基板を用いて実装を行っていたのに対し、１枚の基板１２６０を用いて実装を行っている点である。
【０３１２】
すなわち、回路基板１２６０は、第１の増幅器１２０７と第２の増幅器１２０９とがそれぞれ搭載される部分を有しており、これらの間には遮蔽板１２０４が配設されるが、第１の実施例の場合と同様に、２つの増幅器間を接続する配線はこの回路基板の裏面を通るように設けられている。
【０３１３】
図８０にはこの様子が詳細に示されており、第１の増幅器１２０７の電極とスルーホール１２６１とはワイヤ１２６５で接続され、スルーホール１２６１で裏面のコプレーナ型の５０Ωラインである導体パターン１２６３に接続され、スルーホール１２６２で回路基板の表面に再び引き出され、ワイヤ１２６６により第２の増幅器１２０９に接続されている。このスルーホールに関係しない場所全部に広いグランドパターン１２６４が形成されている。したがって、遮蔽板１２０４の下にもグランドパターンが存在する。
【０３１４】
また、図７８に示されるように、上面グランド電極から下面グランド電極にビヤホール電極１２６５がコプレーナストリップラインを取り囲むように多数設けられている。
【０３１５】
また、回路基板１２６０の下面は図７７と同様の構成となっている。
【０３１６】
このような構成においても増幅器から周囲空間に信号が放出されても、外囲器１２００、遮蔽板１２０４で遮られる他、回路基板の表面ではグランド電極で覆われていること、配線がグランド電極やビアホールで囲まれているため、信号の漏れ自体が少なく、受光装置への悪影響は少ない。
【０３１７】
図８１は本実施の形態の第３の実施例を示す拡大断面図であり、図８０と同様の箇所を示している。
【０３１８】
この実施例では増幅器１２０７の裏面にバンプ１２７１が形成され、これとスルーホール１２６１とが接続され、同様にバンプ１２７２がスルーホール１２６２とが接続されている点が第２の実施例とは異なる。
【０３１９】
このバンプ１２７１および１２７２の高さを十分高く取ることにより、増幅器１２０７および１２０９の底面位置を基板１２６０の上面から十分に離すことができるようになり、これによりできる空間に配線を配設することが可能となる。図８１はこのような例を示しており、増幅器１２０７の下の基板１２６０上には配線１２７５が、増幅器１２０９の下の基板１２６０上には配線１２７６がそれぞれ設けられている。
【０３２０】
この例では増幅器１２０７、１２０９の表面にはそれぞれグランドパターン１２７８、１２７９が形成され、これらの増幅器間の基板表面にもグランドパターン１２７７が形成され、増幅器上のグランドパターン１２７８１２７９とそれぞれワイヤ１２７３および１２７４で接続されている。
【０３２１】
このような構造では、増幅器や基板上をグランドパターンで覆うことができるので、信号の漏洩をさらに減少させることができる。
【０３２２】
上述した実施例では増幅器が２個の場合について説明したが、３個以上の複数個であっても、伝送基板を複数個用いることで同様の効果が得られる。
【０３２３】
【発明の効果】
本発明の第１の実施の形態にかかる半導体パッケージによれば、集積回路間に配設される遮蔽板を基板の全厚み部分と係合するように遮蔽板を基板に挿入しているので、ノイズの漏れを抑え、放熱効果を向上させることができる。
【０３２４】
本発明の第２の実施の形態にかかる光モジュール用パッケージによれば、最も電磁波の漏れの多い電源ピンの部分に電波吸収体を配置することにより、電波の発生を抑えている。
【０３２５】
本発明の第３の実施の形態にかかる光通信モジュールによれば、複数の集積回路間に配置される遮蔽板の位置を可変としてノイズの効果的に減少できるととも設計の自由度を向上させることができる。
【０３２６】
本発明の第４の実施の形態にかかる光通信モジュールによれば、複数の集積回路間配置される遮蔽板の上端部位置を可変とすることにより、蓋体との密着性を向上させてノイズの遮蔽効果を高めることができる。
【０３２７】
本発明の第５の実施の形態にかかる半導体装置では、高周波発生の多い半導体チップを基板に形成された凹部に収納し、ノイズ遮蔽蓋体で覆うことにより、ノイズの発生を抑えることが可能となる。
【０３２８】
本発明の第６の実施の形態にかかる半導体装置では、高周波信号を伝達するワイヤを他のワイヤ、特に接地ワイヤで空間的に囲むことにより高周波信号伝達ワイヤからの電磁波放射を減少させることができる。
【０３２９】
本発明の第７の実施の形態にかかる半導体装置によれば、高周波回路チップの電極と基板上の配線導体の高さ位置略同一としてワイヤ長を短くすることによりノイズの発生を抑えることができる。
【０３３０】
本発明の第８の実施の形態にかかる半導体装置によれば、２つの信号処理素子間に配設される遮蔽板中に容量素子を収納するようにしたため、装置の小型化を図ることができる。
【０３３１】
本発明の第９の実施の形態にかかる光通信モジュールによれば、遮蔽効果のある基板の両面にプリアンプとポストアンプをそれぞれ配設したため、遮蔽板を用いずに効果的な遮蔽が可能となる。
【０３３２】
本発明の第１０の実施の形態にかかる高周波モジュールによれば、高周波部品およびこれに接続された配線等を電磁輻射遮蔽効果および電波吸収効果の少なくとも一方を有するコーティング層で覆うようにしたため、簡便に電磁波の輻射を抑制することが可能となる。
【０３３３】
本発明の台１１の実施の形態によれば、複数の集積回路間を接続する伝送基板を、その配線層を伝送基板の裏面に形成しているため、配線から放射される信号を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光受信モジュールの分解斜視図である。
【図２】図１に示す破線に沿った断面図で、構造と熱移動の様子を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる光受信モジュールの分解斜視図である。
【図４】図３に示す破線に沿った断面図で、構造と熱移動の様子を示す図である。
【図５】図３に示した実施の形態の変形例を示す斜視図である。
【図６】、図５の破線に沿った断面図である。
【図７】図３に示した実施の形態の変形例を示す斜視図で、遮蔽板の切り欠き部にカップリングコンデンサを配置するようにしたものを示す。
【図８】一般的に用いられている光受信モジュールの外観を示す斜視図である。
【図９】図１１に示した光受信モジュールの内部構造を示す透視平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係わる一実施例の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した光受信モジュールの内部構造を示す透視平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係わる第２の実施例の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した光受信モジュールの内部構造を示す透視平面図である。
【図１４】電波吸収体の例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態の第３の実施例の構成を示す斜視図および内部構造図である。
【図１６】本発明の実施の形態の第３の実施例を示す内部構造図である。
【図１７】従来の光受信モジュールパッケージの平面図である。
【図１８】遮蔽板の構造の一例を示す斜視図
【図１９】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図２０】溝部の詳細を示す斜視図である。
【図２１】遮蔽板の他の例を示す斜視図である。
【図２２】図１９に示したパッケージにおけるシールド性を高めるために用いられる蓋体を示す平面図である。
【図２３】可動遮蔽板の配置例を示す断面図である。
【図２４】図２３の構成において使用する遮蔽板を示す平面図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態に係る光通信モジュールの基本的な断面構造を示す透視図である。
【図２６】遮蔽板４１６の概略構造を示す模式図である。
【図２７】遮蔽板の変形例を示す概略断面図である。
【図２８】遮蔽板の変形例を示す概略断面図である。
【図２９】遮蔽板の変形例を示す概略断面図である。
【図３０】遮蔽板の変形例を示す概略断面図である。
【図３１】遮蔽板の変形例を示す概略断面図である。
【図３２】可動部材を用いる遮蔽板の例を示す概略断面図である。
【図３３】塑性変形を用いる遮蔽板の例を示す正面図および側面図である。
【図３４】弾性材料を用いた遮蔽板の他の例を示す正面図および側面図である。
【図３５】図３４に示した遮蔽板を用いて構成した光通信モジュールの断面図である。
【図３６】従来の半導体装置を示す側面図および平面図である。
【図３７】この実施の形態にかかる半導体装置の第１の実施例の構成を示す断面図である。
【図３８】層間を連結するビアホールを示す平面図である。
【図３９】本実施の形態の第２の実施例を示す断面図である。
【図４０】本実施の形態の第３の実施例を示す断面図である。
【図４１】従来のボンディングワイヤで素子の電極と導体パターンを接続する様子を示す斜視図である。
【図４２】ワイヤ接続における特性を評価するためのシミュレーション用のワイヤ接続を示す説明図である。
【図４３】シミュレーションに実際に使用する構成を示す斜視図である。
【図４４】図４２に示すシミュレーション構成を用いて、信号線から発生する電磁波の放射強度を測定した結果を示すグラフである。
【図４５】並列配置に対するシミュレーションを行うモデルを示す説明図である。
【図４６】図６３に対応するシミュレーション構造を示す斜視図である。
【図４７】信号線に接地配線が並行配置されたときの信号線からの電磁波の放射強度を示すグラフである。
【図４８】信号ラインの両側に接地ラインを設けた例を示す斜視図である。、
【図４９】図４７に示した構成における、信号線からの電磁波の放射強度を示すグラフである。
【図５０】信号ラインの両側に接地ラインを配設した例を示す斜視図である。
【図５１】２本の信号ラインの間に接地ラインを配設した例を示す斜視図である。
【図５２】信号ラインの両側および上下に接地ラインを配設した例を示す斜視図である。
【図５３】従来のワイヤ接続の様子を示す素子断面図である。
【図５４】この実施の形態の第１の実施例を示す素子断面図である
【図５５】この実施の形態のさらに他の実施例を示す素子断面図である
【図５６】従来の高周波回路基板の構造を示す断面図である。
【図５７】この実施の形態における典型的な実施例を示す断面図である。
【図５８】コンデンサの配設方向を図５７の場合とは９０度変えた実施例を示す断面図である。
【図５９】遮蔽板を遮蔽箱として形成した例を示す断面図である。
【図６０】コンデンサの配設方向を図５９の場合とは９０度変えた実施例を示す断面図である。
【図６１】従来の受信モジュールの断面構造を示す断面図である。
【図６２】本発明の第９の実施の形態にかかる光受信モジュールの第１の実施例の断面構造図である。
【図６３】本実施の形態にかかる第２の実施例を示す断面構造図である。
【図６４】従来例にかかる高周波モジュールの一例を示す断面図である。
【図６５】この実施の形態にかかる高周波モジュールの一実施例の構成を示す断面図である。
【図６６】コーティングの他の例を示す部分断面図である。
【図６７】図６６に示した二重コーティングの実際例を示す平面図である。
【図６８】図６６と同様の構成において、コーティング層として電波吸収効果のある材料を用いた例を示している。
【図６９】従来の受光装置の構造を示す平面図である。
【図７０】従来の受光装置の中央で切断した縦断面図である。
【図７１】図７０における部分を詳細に示す拡大図である。
【図７２】従来の伝送基板１２０５の構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図７３】本実施の形態による第１の実施例を示す平面図である。
【図７４】図７３の中央で切断した縦断面図である。
【図７５】図７４における要部の構造を示す部分拡大図である。
【図７６】伝送基板と遮蔽板との関係を示す一部切り欠き斜視図である。
【図７７】伝送基板１２５０の裏面側を示す説明図である。
【図７８】本実施の形態の第２の実施例を示す平面図である。
【図７９】図７８における光軸中心で切断した縦断面図である。
【図８０】回路基板における配線の様子を詳細に示する断面図である。
【図８１】本実施の形態の第３の実施例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０１、１５１  高速の光信号
１０２、１５２  光受光素子
１０３、１５３  ワイヤ
１０４、１５４  光受信ＩＣ
１０５、１５５  ワイヤ
１０６、１５６  基板
１０７、１５７  信号配線
１０８、１５８  遮蔽板
１０８Ａ、１５８Ａ  切り欠き
１０９、１５９  ワイヤ
１１０、１６０  増幅器ＩＣ
１１１、１６１  高速の電気信号
１１２、１６２  金属ケース
１１３  切り込み
１１４、１６４  蓋
１６３  切り欠き部
１７０  チップコンデンサ
２０１  光ファイバケーブル
２０２  パッケージ本体
２０３  電気出力コネクタ
２０４  電源ピン
２０５、２１５  端子板
２０６  貫通孔
２０７  回路基板
２１６  電波吸収体
２１７  スリーブ
２１８  電波吸収体カバー
２１８ａ  孔部
２１８ｂ  逃げ部
３００  容器
３０１  リードピン
３０４  端子板
３０６  プリアンプ
３０７、３０９  基板
３０８  ポストアンプ
３１１  レンズ
３１２  光ファイバ
３１３  光ファイバソケット
３３０  遮蔽板
３３１  絶縁板
３３２  端子アッセンブリ
３３３  遮蔽材料
３４０  蓋体
３４２  遮蔽材料
３５１  セラミック板
３５２  ガイド板
３６０  遮蔽板
３６１  基板
４１６、４１８、４１９、４２０、４２２、４２３、４２４、４２７、４２９  遮蔽板
５１１  第１の基板
５１２  弟２の基板
５１２ａ  空洞
５１３  第３の基板
６０２、６４２  電極
６０４、６４３、６４４、８０３  ワイヤ
９１１  遮蔽板
６２１、９２５  コンデンサ
１００１  光ファイバ
１００６  プリアンプ
１００７  ポストアンプ
１０２１  遮蔽基板
１１５３、１１６２  高周波部品
１１５８，１１５９、１１６５，１１６６  コーティング材
１２０４  遮蔽板
１２５０  伝送基板
１２５２  導体パターン
【図１】
2005050974.tif 000003
【図２】
2005050974.tif 000004
【図３】
2005050974.tif 000005
【図４】
2005050974.tif 000006
【図５】
2005050974.tif 000007
【図６】
2005050974.tif 000008
【図７】
2005050974.tif 000009
【図８】
2005050974.tif 000010
【図９】
2005050974.tif 000011
【図１０】
2005050974.tif 000012
【図１１】
2005050974.tif 000013
【図１２】
2005050974.tif 000014
【図１３】
2005050974.tif 000015
【図１４】
2005050974.tif 000016
【図１５】
2005050974.tif 000017
【図１６】
2005050974.tif 000018
【図１７】
2005050974.tif 000019
【図１８】
2005050974.tif 000020
【図１９】
2005050974.tif 000021
【図２０】
2005050974.tif 000022
【図２１】
2005050974.tif 000023
【図２２】
2005050974.tif 000024
【図２３】
2005050974.tif 000025
【図２４】
2005050974.tif 000026
【図２５】
2005050974.tif 000027
【図２６】
2005050974.tif 000028
【図２７】
2005050974.tif 000029
【図２８】
2005050974.tif 000030
【図２９】
2005050974.tif 000031
【図３０】
2005050974.tif 000032
【図３１】
2005050974.tif 000033
【図３２】
2005050974.tif 000034
【図３３】
2005050974.tif 000035
【図３４】
2005050974.tif 000036
【図３５】
2005050974.tif 000037
【図３６】
2005050974.tif 000038
【図３７】
2005050974.tif 000039
【図３８】
2005050974.tif 000040
【図３９】
2005050974.tif 000041
【図４０】
2005050974.tif 000042
【図４１】
2005050974.tif 000043
【図４２】
2005050974.tif 000044
【図４３】
2005050974.tif 000045
【図４４】
2005050974.tif 000046
【図４５】
2005050974.tif 000047
【図４６】
2005050974.tif 000048
【図４７】
2005050974.tif 000049
【図４８】
2005050974.tif 000050
【図４９】
2005050974.tif 000051
【図５０】
2005050974.tif 000052
【図５１】
2005050974.tif 000053
【図５２】
2005050974.tif 000054
【図５３】
2005050974.tif 000055
【図５４】
2005050974.tif 000056
【図５５】
2005050974.tif 000057
【図５６】
2005050974.tif 000058
【図５７】
2005050974.tif 000059
【図５８】
2005050974.tif 000060
【図５９】
2005050974.tif 000061
【図６０】
2005050974.tif 000062
【図６１】
2005050974.tif 000063
【図６２】
2005050974.tif 000064
【図６３】
2005050974.tif 000065
【図６４】
2005050974.tif 000066
【図６５】
2005050974.tif 000067
【図６６】
2005050974.tif 000068
【図６７】
2005050974.tif 000069
【図６８】
2005050974.tif 000070
【図６９】
2005050974.tif 000071
【図７０】
2005050974.tif 000072
【図７１】
2005050974.tif 000073
【図７２】
2005050974.tif 000074
【図７３】
2005050974.tif 000075
【図７４】
2005050974.tif 000076
【図７５】
2005050974.tif 000077
【図７６】
2005050974.tif 000078
【図７７】
2005050974.tif 000079
【図７８】
2005050974.tif 000080
【図７９】
2005050974.tif 000081
【図８０】
2005050974.tif 000082
【図８１】
2005050974.tif 000083