(57)【要約】【課題】  光素子の実装位置精度を向上可能な光モジュールを提供する。【解決手段】  本発明の一実施形態に係る光モジュールは、光を入力又は出力する端面を有する光素子と、光素子と電気的に接続された半導体集積回路と、光素子及び半導体集積回路を覆うように設けられたパッケージとを備えている。パッケージは、リードピンと、リードピンが通される孔が設けられたステムとを有している。光素子は、半導体集積回路上に搭載されており、半導体集積回路は、光素子の半導体集積回路に対する位置決め、及び半導体集積回路のパッケージに対する位置決めのための位置決め手段を有している。【選択図】  図１
2007059692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入力又は出力する端面を有する光素子と、
前記光素子と電気的に接続された半導体集積回路と、
前記光素子及び前記半導体集積回路を収納するパッケージと、
を備え、
前記パッケージは、リードピンと、該リードピンが通される孔が設けられたステムとを有しており、
前記半導体集積回路は前記ステムの表面に実装されており、
前記光素子は、前記半導体集積回路上に搭載されており、
前記半導体集積回路は、前記光素子の該半導体集積回路に対する位置決め、及び該半導体集積回路の前記パッケージに対する位置決めのための位置決め手段を有している、
光モジュール。
【請求項２】
前記位置決め手段は、前記半導体集積回路の所定のパターンのマーカーを含む、請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記光素子は、前記端面に交差する第１の面と、該第１の面に対向する第２の面と、前記端面、前記第１の面及び前記第２の面に交差する方向に延びる一対の側面と、を有しており、
前記半導体集積回路は、第１の主面と、該第１の主面に対向する第２の主面とを有しており、
前記位置決め手段は、前記光素子を嵌め込むための凹部を含んでおり、
前記凹部は、前記第１の主面と第２の主面との間に設けられており前記第２の面が接合される底面と、前記底面に交差しており且つ前記光素子の一対の側面に対面する一対の側面と、を有している、
請求項１又は２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記光素子の前記第１の面には、電極が設けられており、
前記第１の主面には、前記電極と電気的に接続される電極パッドが設けられており、
前記第１の主面の延長面と前記底面との距離は、前記光素子の前記第１の面と前記第２の面との距離以上である、
請求項３記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光素子は、前記端面から光を出力する半導体レーザであり、
前記半導体集積回路は、前記光素子に駆動電流を供給する駆動回路を有する、
請求項１〜４の何れか一項記載の光モジュール。
【請求項６】
前記駆動回路は、シャント駆動回路である、請求項５記載の光モジュール。
【請求項７】
前記光素子は、前記端面に対向する後端面を有しており、
該後端面は光を出力し、
前記半導体集積回路には、前記後端面からの光を受ける受光素子が形成されている、
請求項５又は６に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記光素子の前記後端面に垂直に交差する軸線に対して傾斜した面を有する光学系を更に備えており、
前記受光素子と前記光素子の前記後端面とは、前記光学系を介して光学的に結合されている、
請求項７に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記受光素子は、前記光素子の前記後端面と対向しており、
前記半導体集積回路には、前記受光素子と前記光素子の前記後端面を光学的に結合する導波路が設けられている、
請求項５〜８の何れか一項記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記導波路は、前記半導体集積回路に設けられた溝である、請求項９記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記受光素子は、前記半導体集積回路にモノリシックに形成されている、請求項７〜１０の何れか一項記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記半導体集積回路は、前記受光素子からの出力を受ける増幅器を有している、請求項７〜１１の何れか一項記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光モジュールには、パッケージ、ヒートシンク、サブマウント、及び光素子を備えるものがある。パッケージは、ステムを含んでおり、このステムは、ヒートシンクを支持している。ヒートシンクは、所望の光軸方向に延びる実装面を有している。この実装面には、半導体レーザ、又はフォトダイオードといった光素子が、サブマウントを介して実装されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平８−１３０３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した光モジュールでは、光素子とサブマウント、サブマウントと実装面は、半田によって一括的に接合される。しかしながら、半田による接合時に、所望の光軸に対する光素子の位置ずれが生じる場合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、光素子の実装位置精度を向上可能な光モジュールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光モジュールは、光素子と、半導体集積回路と、パッケージと、を備えている。光素子は、光を入力又は出力する端面を有している。半導体集積回路は光素子と電気的に接続されている。パッケージは、リードピンとステムとを有している。ステムには、リードピンが通される孔が設けられている。半導体集積回路はステムの表面に実装されている。光素子は、半導体集積回路上に搭載されている。半導体集積回路は、光素子の当該半導体集積回路に対する位置決め、および当該半導体集積回路のパッケージに対する位置決めのための位置決め手段を有している。
【０００６】
この光モジュールによれば、位置決め手段によって光素子をパッケージに対して位置決めすることが可能である。したがって、光素子の実装位置精度を向上することが可能である。また、半導体集積回路に光素子を搭載しているので、光素子と半導体集積回路との距離を小さくすることが可能である。したがって、光素子の高速動作が可能になる。さらに、実装位置精度の向上の結果、半導体集積回路をパッケージ内部に搭載していても、光モジュールのコストの上昇が抑えられる。
【０００７】
上記位置決め手段は、半導体集積回路の所定のパターンのマーカーを含むことが好適である。従来のサブマウントは窒化アルミ又はアルミナ製であるので、当該サブマウントにマーカーを加工することは困難である。しかしながら、本発明に係る光モジュールでは、Ｓｉといった半導体材料製の半導体集積回路を用いているので、マーカーの加工が容易である。
【０００８】
また、上記光素子は、端面に交差する第１の面と、当該第１の面に対向する第２の面と、端面、第１の面及び第２の面に交差する方向に延びる一対の側面と、を有しており、半導体集積回路は、第１の主面と、当該第１の主面に対向する第２の主面とを有しており、位置決め手段は、光素子を嵌め込むための凹部を含んでおり、凹部は、第１の主面と第２の主面との間に設けられており第２の面が接合される底面と、底面に交差しており且つ光素子の一対の側面に対面する一対の側面と、を有していることが好適である。この構成では、加工容易な半導体集積回路に凹部を設け、当該凹部に光素子を嵌め込むことによって、光素子の位置決め精度を向上することができる。また、凹部において光素子を接合することができるので、接合材の拡散を抑制することが可能である。
【０００９】
上記光素子の第１の面には、電極が設けられており、第１の主面には、光素子の電極と電気的に接続される電極パッドが設けられており、第１の主面の延長面と底面との距離は、光素子の第１の面と第２の面との距離以上であることが好適である。この構成によれば、光素子と半導体集積回路の電極パッドとを電気的に接続する配線の長さを短くすることが可能である。
【００１０】
上記の光素子が、端面から光を出力する半導体レーザであり、半導体集積回路は、光素子に駆動電流を供給する駆動回路を有することが好適である。この構成によれば、駆動回路と半導体レーザとを近づけて配置することができるので、駆動回路と半導体レーザとを接続する配線の長さを短くすることができる。したがって、半導体レーザを高速に動作させることが可能である。なお、駆動回路は、シャント駆動回路であることが好ましい。
【００１１】
上記光素子は、上記の端面に対向する後端面を有しており、当該後端面は光を出力し、半導体集積回路には、後端面からの光を受ける受光素子が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、光素子の後端面に対する受光素子の位置精度を高めることができる。その結果、光素子と受光素子との光結合効率のバラツキが抑制される。
【００１２】
本発明の光モジュールは、光素子の後端面に垂直に交差する軸線に対して傾斜した面を有する光学系を更に備えており、受光素子と光素子の後端面とは、光学系を介して光学的に結合されていてもよい。
【００１３】
上記受光素子は、光素子の後端面と対向しており、半導体集積回路には、受光素子と光素子の後端面を光学的に結合する導波路が設けられていてもよい。この導波路は、例えば、半導体集積回路に設けられた溝であってもよい。
【００１４】
上記受光素子は、半導体集積回路にモノリシックに形成されていることが好適である。半導体集積回路にモノリシックに受光素子を形成することによって、光素子の後端面に対する受光素子の位置精度を更に向上することが可能である。
【００１５】
上記半導体集積回路は、受光素子からの出力を受ける増幅器を有していることが好適である。この構成によれば、増幅器と受光素子との距離を近づけることができるので、受光素子からの出力に対するノイズの影響を低減することが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光素子の実装位置精度を向上可能な光モジュールが提供される。また、この光モジュールによれば、光素子を高速に動作させることが可能である。さらに、半導体集積回路をパッケージ内に搭載していても、光モジュールのコストの上昇が抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る光モジュールを一部破断して示す斜視図である。図１に示す光モジュール１０は、所謂同軸型の光送信サブアセンブリである。この光モジュール１０は、パッケージ１２、半導体集積回路１４、半導体発光素子１６、及び受光素子１８を備えている。
【００１９】
パッケージ１２は、半導体集積回路１４、半導体発光素子１６、及び受光素子１８を覆うように設けられている。半導体集積回路１４、半導体発光素子１６、及び受光素子１８は、パッケージ１２によって提供される気密の空間内に収容されている。
【００２０】
パッケージ１２は、ステム１２ａ、複数のリード端子１２ｂ、レンズキャップ１２ｃ、及びレンズ１２ｄを有している。ステム１２ａは、所定の軸線Ｘに交差する面に沿う支持面１２ｆを有している。また、ステム１２ａには、軸線Ｘ方向に延びる複数の孔が設けられている。これらの孔にはリード端子１２ｂが通されており、リード端子１２ｂとステム１２ａとの間は封止部材１２ｇによって封止されている。封止部材１２ｇとしては、低融点ガラスが例示される。
【００２１】
ステム１２ａの支持面１２ｆには、レンズキャップ１２ｃの一端が固定されている。このレンズキャップ１２ｃは、略円筒状の部材である。レンズキャップ１２ｃの他端は、当該レンズキャップ１２ｃの他の部分より小径のレンズ保持部になっている。レンズ１２ｄは、このレンズ保持部によって保持されており、レンズ１２ｄとレンズ保持部との間は低融点ガラスといった封止部材によって封止されている。
【００２２】
また、ステム１２ａは、軸線Ｘ方向に延びる搭載面１２ｈを有している。この搭載面１２ｈには、半導体集積回路１４を介して、半導体発光素子１６が支持されている。
【００２３】
半導体発光素子１６は、端面発光型の半導体レーザである。半導体発光素子１６は、第１の端面１６ａ及び第２の端面（後端面）１６ｂを有しており、当該第１の端面１６ａおよび第２の端面１６ｂから光を出力する。半導体発光素子１６は、第１の端面１６ａおよび第２の端面１６ｂが軸線Ｘに交差するように、半導体集積回路１４に搭載されている。これによって、第１の端面１６ａがレンズ１２ｄと光学的に結合され、第２の端面１６ｂが受光素子１８と光学的に結合される。
【００２４】
受光素子１８は、第２の端面１６ｂからの光を受けて、当該光のパワーに応じた光電流を生成する。受光素子１８は、マウント部材２０を介して、ステム１２ａの搭載面１２ｉに搭載されている。
【００２５】
以下、半導体集積回路１４をより詳細に説明する。図２は、実施の形態に係る半導体集積回路と半導体発光素子の斜視図である。図３は、図２に示す半導体集積回路と半導体発光素子の分解斜視図である。図４は、図２に示す半導体集積回路の回路図である。
【００２６】
図２〜図４に示す半導体集積回路１４は、半導体発光素子１６に駆動電流を供給する駆動回路が設けられたチップであり、半導体発光素子１６を直接搭載している。
【００２７】
半導体集積回路１４は、例えば、Ｓｉ製であり、その厚みは３００μｍである。Ｓｉの熱伝導率は１６８Ｗ／ｍ・Ｋであるので、この半導体集積回路１４は半導体発光素子１６のヒートシンクとしての機能を満たすことができる。また、半導体集積回路１４は従来の光モジュールにおけるサブマウントに比して大面積であるので、半導体発光素子１６のための放熱パスの面積の増大に寄与している。
【００２８】
具体的に、半導体集積回路１４は、第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂを有している。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂは互いに対向している。第２の主面１４ｂは、半田といった接合材によって搭載面１２ｈに接合されている（図１を参照）。
【００２９】
第１の主面１４ａには、マーカー１４ｃが設けられている。このマーカー１４ｃは、半導体発光素子１６の半導体集積回路１４に対する位置決め、及び半導体集積回路１４のパッケージ１２に対する位置決めのためのパターンを有している。なお、Ｓｉ製の半導体集積回路１４には、窒化アルミ製或いはアルミナ製の従来のサブマウントに比して、マーカー１４ｃを容易に加工することが可能である。
【００３０】
光モジュール１０の組立時には、このマーカー１４ｃを画像認識することによって、半導体集積回路１４に対する半導体発光素子１６の位置決めが実行される。また、ステム１２ａに設けられた切り欠き１２ｊに治具の突起を嵌め込むことによって、治具に対するステム１２ａの位置決めが行なわれる。そして、マーカー１４ｃを画像認識することによって、ステム１２ａに対する半導体集積回路１４の位置決めが実行される。なお、本実施の形態においてマーカー１４ｃは、十字のパターンを有しているが、マーカー１４ｃのパターンは上記の位置決めを行なえる限り如何なるパターンであってもよい。
【００３１】
半導体集積回路１４には、凹部１４ｄが更に設けられている。この凹部１４ｄは、半導体発光素子１６を嵌め込むためのものである。この半導体発光素子１６は、上述の第１の端面１６ａ及び第２の端面１６ｂに加えて、第１の面１６ｃ、第２の面１６ｄ、及び一対の側面１６ｅを有している。
【００３２】
第１の面１６ｃは、第１の端面１６ａに交差する面に沿って設けられており、半導体発光素子１６のアノード電極の表面によって画成されている。第２の面１６ｄは、第１の面１６ｃに対向しており、半導体発光素子１６のカソード電極の表面によって画成されている。一対の側面１６ｅは、第１の端面１６ａ、第１の面１６ｃ、及び第２の面１６ｄに交差する面に沿って設けられている。
【００３３】
この半導体発光素子１６が嵌め込まれる凹部１４ｄは、底面１４ｅ、一対の側面１４ｆ、及び後面１４ｇによって画成されている。底面１４ｅは、第１の主面１４ａと第２の主面１４ｂとの間に設けられている。この底面１４ｅには、半導体発光素子１６の第２の面１６ｄが接合される。
【００３４】
一対の側面１４ｆは、半導体発光素子１６の一対の側面１６ｅに対面するように設けられている。また、後面１４ｇは、半導体発光素子１６の第２の端面１６ｂに対面するように設けられている。なお、側面１４ｆと側面１６ｅとの距離、後面１４ｇと第２の端面１６ｂとの距離はそれぞれ、１０μｍ程度である。
【００３５】
かかる凹部１４ｄによれば、半導体発光素子１６の半導体集積回路１４に対する位置決めが達成されることに加えて、半導体発光素子１６と半導体集積回路１４とを接合するための接合材の漏れ出しを低減することが可能である。
【００３６】
半導体集積回路１４の第１の主面１４ａには、電極パッド２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、及び２２ｄが更に設けられている。図４に示すように、電極パッド２２ａは、リード端子１２ｂを介して光モジュール１０の外部の電流源２４に接続されている。この電極パッド２２ａは、電極パッド２２ｂにも電気的に接続されている。電極パッド２２ｂは、ワイヤ２６を介して半導体発光素子１６のアノード電極に接続されている。
【００３７】
さらに、電極パッド２２ｂは、半導体集積回路１４の内部に設けられたトランジスタ２８の第１の端子（ドレイン）に電気的に接続されている。このトランジスタ２８の制御端子（ゲート）は、電極パッド２２ｃに電気的に接続される。
【００３８】
トランジスタ２８の制御端子と第２の端子（ソース）とは、半導体集積回路１４の内部に設けられた抵抗３０を介して接続されている。また、トランジスタ２８の第２の端子は電極パッド２２ｄに接続されている。この電極パッド２２ｄは、半導体発光素子１６のカソード及びステム１２ａにも接続されている。
【００３９】
この半導体集積回路１４では、電極パッド２２ｃを介して入力信号がトランジスタ２８の制御端子に入力され、トランジスタ２８のスイッチングが行なわれる。トランジスタ２８がＯＮの場合には、電流源２４から半導体発光素子１６に供給される駆動電流が減少し、半導体発光素子１６は消光状態になる。一方、トランジスタ２８がＯＦＦの場合には、電流源２４からの駆動電流によって半導体発光素子１６が発光状態になる。
【００４０】
以上説明した構成を有する光モジュール１０では、半導体集積回路１４上に半導体発光素子１６が直接搭載されている。したがって、ワイヤ２６の長さを短くすることが可能である。その結果、ワイヤ２６のインダクタンスが低減されており、半導体発光素子１６の高速な変調が達成されている。
【００４１】
また、上述したように半導体集積回路１４上に半導体発光素子１６を高精度に位置決めすることができる。したがって、光モジュール１０の歩留りが向上されている。故に、半導体集積回路１４を光モジュール１０内に搭載しても、光モジュール１０のコストの上昇を抑えることが可能である。
【００４２】
以下、半導体集積回路１４の他の実施の形態について説明する。以下に説明する半導体集積回路は、半導体集積回路１４に代えて、光モジュール１０に採用することが可能である。
【００４３】
図５は、他の実施の形態に係る半導体集積回路を概略的に示す図である。図５における（ａ）には、凹部１４ｄが設けられていない半導体集積回路１４Ｂが示されている。この半導体集積回路１４Ｂでは、第１の主面１４ａ上に半導体発光素子１６が搭載されている。
【００４４】
図５における（ｂ）に示す半導体集積回路１４Ｃの凹部１４ｄの深さは、半導体集積回路１４の凹部１４ｄより深くなっている。すなわち、半導体集積回路１４Ｃでは、凹部１４ｄの底面１４ｅと第１の主面１４ａの延長面との距離が、半導体発光素子１６の第１の面１６ｃと第２の面１６ｄとの距離以上になっている。この半導体集積回路１４Ｃによれば、図５に示すように、ワイヤ２６の距離を短くすることが可能である。したがって、ワイヤ２６のインダクタンスが更に削減され、半導体発光素子１６をより高速に動作させることが可能になっている。
【００４５】
図６は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の斜視図である。図７は、図６に示す半導体集積回路の回路図である。図６及び図７に示す半導体集積回路１４Ｄの内部には、差動駆動回路が構成されている。
【００４６】
図６に示すように、半導体集積回路１４Ｄの第１の主面１４ａには、電極パッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、及び３２ｇが設けられている。
【００４７】
図７に示すように、電極パッド３２ａは、所定電位の電位線とノード３４とに接続されている。このノード３４には電極パッド３２ｂが接続されている。電極パッド３２ｂは、ワイヤ２６を介して半導体発光素子１６のアノード電極に接続されている。
【００４８】
半導体発光素子１６のカソード電極は、電極パッド３２ｃとトランジスタ３６の第１の端子（ドレイン）とに接続されている。この電極パッド３２ｃには、光モジュール１０の外部のバイアス電流源３７が接続されている。
【００４９】
トランジスタ３６は、トランジスタ３８と共に差動対を構成している。これらトランジスタ３６及び３８は、半導体集積回路１４Ｄの内部に設けられている。トランジスタ３８の第１の端子（ドレイン）は、半導体集積回路１４Ｄの内部の抵抗３９を介してノード３４に接続されている。トランジスタ３６及び３８それぞれの第２の端子（ソース）は、ノード４０に接続されている。
【００５０】
このノード４０には、変調電流源を構成するトランジスタ４２の第１の端子（ドレイン）が接続されている。このトランジスタ４２は、半導体集積回路１４Ｄの内部に設けられている。トランジスタ４２の第２の端子（ソース）は、電極パッド３２ｄを介して、ステム１２ａに接続されている。また、トランジスタ４２の制御端子（ゲート）は、電極パッド３２ｅに接続されている。この電極パッド３２ｅは、変調電流値を決定する光モジュール１０の外部の制御回路に接続されている。
【００５１】
上述のトランジスタ３６及び３８の制御端子（ドレイン）は、アンプ４４に接続されている。このアンプ４４の入力には、電極パッド３２ｆ及び３２ｇが接続されている。これら電極パッド３２ｆ及び３２ｇに差動入力信号が供給されることによって、トランジスタ３６及び３８のスイッチングが行なわれ、半導体発光素子１６への変調電流の供給が制御される。
【００５２】
なお、半導体集積回路１４Ｄでは、バイアス電流源３７が光モジュール１０の外部に設けられているが、バイアス電流源３７は半導体集積回路の内部に設けられていてもよい。図８は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の回路図である。
【００５３】
図８に示すように、半導体集積回路１４Ｅは、バイアス電流源、即ちトランジスタ３７を、その内部に有している。この半導体集積回路１４Ｅでは、トランジスタ３７の第１の端子（ドレイン）が半導体発光素子１６のカソードに接続されており、その第２の端子（ソース）は電極パッド３２ｄに接続されている。また、トランジスタ３７の制御端子（ゲート）は、電極パッド３２ｃに接続されており、電極パッド３２ｃに入力される信号に応じたバイアス電流を半導体発光素子１６に供給する。
【００５４】
図９は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の斜視図である。また、図１０は、図９に示す半導体集積回路の回路図である。図９及び図１０に示す半導体集積回路１４Ｆには、シャント駆動回路が設けられている。
【００５５】
具体的に、半導体集積回路１４Ｆは、図９に示すように、その第１の主面１４ａに、電極パッド４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、及び４６ｅを有している。また、図１０に示すように、半導体集積回路１４Ｆは、その内部に、Ｐ−ＭＯＳトランジスタ４８及びＮ−ＭＯＳトランジスタ５０を有している。
【００５６】
電極パッド４６ａは、所定電位の電位線とＰ−ＭＯＳトランジスタ４８のドレインとに接続されている。このＰ−ＭＯＳトランジスタ４８のソースは、電極パッド４６ｂ及びＮ−ＭＯＳトランジスタ５０のドレインに接続されている。電極パッド４６ｂは、半導体発光素子１６のアノードにワイヤ２６を介して接続されている。
【００５７】
Ｐ−ＭＯＳトランジスタ４８のゲートは、電極パッド４６ｃを介して、電源５２に接続されている。このＰ−ＭＯＳトランジスタ４８は、半導体発光素子１６及びＮ−ＭＯＳトランジスタ５０へ電流を供給する定電流源であり、その電流量は電源５２によって制御されている。
【００５８】
Ｎ−ＭＯＳトランジスタ５０のソースは、半導体発光素子１６のカソード及び電極パッド４６ｄに接続されている。この電極パッド４６ｄは、ステム１２ａに電気的に接続されている。また、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ５０のソースは、半導体集積回路１４Ｆの内部の抵抗５４を介して、当該Ｎ−ＭＯＳトランジスタ５０のゲートにも接続されている。
【００５９】
Ｎ−ＭＯＳトランジスタ５０のゲートは、電極パッド４６ｅを介して、電源５８に接続されている。また、このゲートは、コンデンサ６０を介して信号源６２に接続されている。
【００６０】
この半導体集積回路１４Ｆでは、電源５８によるバイアスによってＮ−ＭＯＳトランジスタ５０の動作点が決定されている。また、信号源６２からの信号によってＮ−ＭＯＳトランジスタ５０のスイッチングが行なわれる。Ｎ−ＭＯＳトランジスタ５０がＯＮの場合には、Ｐ−ＭＯＳトランジスタ４８からの電流は主にＮ−ＭＯＳトランジスタ５０に流れ、半導体発光素子１６が消光状態になる。一方、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ５０がＯＮの場合には、Ｐ−ＭＯＳトランジスタ４８からの電流が半導体発光素子１６に流れ、当該半導体発光素子１６が発光状態になる。
【００６１】
このようなシャント駆動回路を有する半導体集積回路１４Ｆでは、光モジュール１０の外部に、別途のバイアス電流源を設ける必要がない。
【００６２】
図１１は、他の実施の形態にかかる半導体集積回路の斜視図である。また、図１２は、図１１に示す半導体集積回路のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。図１１及び図１２に示す半導体集積回路１４Ｇは、第１の領域７０、第２の領域７２、第３の領域７４を有している。
【００６３】
第１の領域７０には、半導体発光素子１６に駆動電流を供給するための駆動回路が設けられている。また、第２の領域７２には、電源安定化用のコンデンサが設けられている。第１の領域７０に設ける駆動回路としては、図４に示す駆動回路、図７及び図８に示す差動駆動回路、図１０に示すシャント駆動回路といった種々の駆動回路を採用することができる。
【００６４】
第１の領域７０、凹部１４ｄ、第２の領域７２は、軸線Ｘに交差する方向において順に設けられている。したがって、駆動回路と半導体発光素子１６とを近づけて配置することができ、駆動回路と半導体発光素子１６とを電気的に接続するワイヤの長さを短くすることができる。その結果、半導体発光素子１６を高速に動作させることが可能になる。
【００６５】
図１２に示すように、半導体集積回路１４Ｇには、ＭＳＭＰＤ（Ｍｅｔａｌ−Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｍｅｔａｌ  Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）７６が更に設けられている。ＭＳＭＰＤ７６は、受光領域７６ａ及び櫛型ショットキー電極７６ｂを有している。受光領域７６ａは第１の主面１４ａに沿っており、櫛型ショットキー電極７６ｂは、受光領域７６ａの光入射面上に設けられている。なお、ＭＳＭＰＤは、半導体集積回路への形成が容易である。したがって、半導体集積回路１４Ｇによれば、半導体発光素子１６の第２の端面１６ｂからの背面光をモニタする受光素子を容易に形成することが可能である。
【００６６】
半導体集積回路１４Ｇには、ＭＳＭＰＤ７６を覆うように保護膜７８が設けられており、この保護膜７８上にガラスブロック８０が設けられている。ガラスブロック８０は、軸線Ｘに対して傾斜する面８０ａを有している。この面８０ａは、半導体発光素子１６の第２の端面１６ｂとＭＳＭＰＤ７６とを光学的に結合している。ＭＳＭＰＤ７６は、半導体発光素子１６の第２の端面１６ｂからの光をガラスブロック８０を介して受け、当該光のパワーに応じた光電流を出力する。
【００６７】
上述の第３の領域７４には、ＭＳＭＰＤ７６と電気的に接続されたモニタ回路が設けられている。モニタ回路には、ＭＳＭＰＤ７６からの光電流を増幅して電圧信号に変換するトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）、及びこの電圧信号のＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルの信号を出力するピークホールド回路が設けられている。
【００６８】
かかるモニタ回路が設けられた第３の領域７４とＭＳＭＰＤ７６は、軸線Ｘに交差する方向に順に設けられている。したがって、半導体集積回路１４Ｇによれば、ＭＳＭＰＤ７６とモニタ回路とを近づけて配置することが可能である。ＭＳＭＰＤ７６とモニタ回路のＴＩＡとを接続する配線には、ＭＳＭＰＤ７６からの光電流が流されるが、この配線を流れる光電流は雑音の影響を受けやすい。半導体集積回路１４Ｇでは、ＭＳＭＰＤ７６とモニタ回路とを近づけて配置することが可能であるので、ＭＳＭＰＤ７６とＴＩＡとを接続する配線の長さを短くすることができる。その結果、上記の雑音の影響が低減される。
【００６９】
このような構成を有する半導体集積回路１４Ｇによれば、当該半導体集積回路１４ＧにＭＳＭＰＤ７６が形成されているので、半導体発光素子１６とＭＳＭＰＤ７６との相対的な位置精度を向上することが可能である。したがって、光モジュール１０における光電流の個体間バラツキを低減することが可能である。
【００７０】
図１３は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の断面図である。図１３に示すように、半導体集積回路１４Ｇに搭載されるガラスブロック８０の向きは、図１２に示すものと異なっていてもよい。
【００７１】
図１４は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の斜視図である。図１４に示す半導体集積回路１４Ｈは、導波路８４、及びＭＳＭＰＤ７６に代えて端面受光型のフォトダイオード８６を有する点において、半導体集積回路１４Ｇと異なっている。
【００７２】
フォトダイオード８６は、軸線Ｘに沿って設けられている。このフォトダイオード８６の端面、即ち光入射面は、軸線Ｘに対して傾斜している。フォトダイオード８６は、導波路８４を介して半導体発光素子１６の第２の端面１６ｂと光学的に結合されている。
【００７３】
この半導体集積回路１４Ｈでは、導波路８４として、凹部１４ｄに連続しており、軸線Ｘに沿って延びている溝が用いられている。なお、導波路８４は、直線状の溝に限らず、屈曲した溝であってもよい。この場合には、溝を画成する壁面の反射を経て、半導体発光素子１６の第２の端面１６ｂからの光がフォトダイオード８６に受光される。したがって、当該壁面にＡｕ製の膜を設けることによって、反射率を向上させることが好ましい。
【００７４】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態の光モジュールは、半導体発光素子を光素子として備える光モジュール、即ち光送信サブアセンブリであるが、本発明の光モジュールは、光素子として受光素子を備える光モジュール、即ち光受信サブアセンブリであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る光モジュールを一部破断して示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る半導体集積回路と半導体発光素子の斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す半導体集積回路と半導体発光素子の分解斜視図である。
【図４】図４は、図２に示す半導体集積回路の回路図である。
【図５】図５は、他の実施の形態に係る半導体集積回路を概略的に示す図である。
【図６】図６は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の斜視図である。
【図７】図７は、図６に示す半導体集積回路の回路図である。
【図８】図８は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の回路図である。
【図９】図９は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示す半導体集積回路の回路図である。
【図１１】図１１は、他の実施の形態にかかる半導体集積回路の斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す半導体集積回路のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１３は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の断面図である。
【図１４】図１４は、他の実施の形態に係る半導体集積回路の斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…光モジュール、１２…パッケージ、１２ａ…ステム、１２ｂ…リード端子、１２ｃ…レンズキャップ、１２ｄ…レンズ、１４…半導体集積回路、１４ａ…第１の主面、１４ｂ…第２の主面、１４ｃ…マーカー、１４ｄ…凹部、１６…半導体発光素子、１６ａ…第１の端面、１６ｂ…第２の端面、１６ｃ…第１の面、１６ｄ…第２の面、１６ｅ…側面、１８…受光素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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