(57)【要約】【課題】光モジュールにおける放射ノイズを低減させる。【解決手段】電気−光変換素子１４と、半導体集積回路１２と、一方の面に電気−光変換素子１４および半導体集積回路１２が実装されてなるリードフレーム１０と、電気−光変換素子１４、半導体集積回路１２およびリードフレーム１０を封止する透明樹脂パッケージ１６とにより光モジュール１を構成する。リードフレーム１０の一部を透明樹脂パッケージ１６から突出させて延在部１０Ｂを形成する。延在部１０Ｂを透明樹脂パッケージ１６における少なくとも電気−光変換素子１４が光を発光または受光する側の面を囲撓するよう折曲する。また、延在部１０Ｂにおける電気−光変換素子１４に対応する部分に光通過孔２２を形成する。【選択図】図２
2007194568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気−光変換素子と、
半導体集積回路と、
一方の面に前記電気−光変換素子および前記半導体集積回路が実装されてなる、基準電位となるリードを有するリードフレームと、
前記電気−光変換素子、前記半導体集積回路および前記リードフレームを封止する透明樹脂パッケージとを備え、
前記リードフレームの一部が前記透明樹脂パッケージから突出して延在する延在部を有し、該延在部が前記透明樹脂パッケージにおける少なくとも前記電気−光変換素子が光を発光または受光する側の面を囲撓するよう折曲されてなり、前記延在部における前記電気−光変換素子に対応する部分に光通過孔が形成されてなることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記延在部が、前記透明樹脂パッケージにおける前記リードが突出する部分以外の部分を囲撓するよう形成されてなることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記延在部が、前記透明樹脂パッケージにおける前記リードが突出する部分に対向する部分から突出し、該突出した部分から前記電気−光変換素子が光を発光または受光する側の部分に折曲される第１の延在部からなることを特徴とする請求項１または２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記延在部が、前記突出した部分から前記透明樹脂パッケージにおける前記光の光路に略直交する側の部分に折曲される第２の延在部をさらに有することを特徴とする請求項３記載の光モジュール。
【請求項５】
前記透明樹脂パッケージが、前記リードフレームの他方の面の少なくとも一部が露出するように形成されてなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の光モジュール。
【請求項６】
前記リードフレームの前記透明樹脂パッケージから露出する部分に放熱部材が取り付けられてなることを特徴とする請求項５記載の光モジュール。
【請求項７】
前記透明樹脂パッケージにおける前記電気−光変換素子に対応する部分がレンズ構造をなしていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の光モジュール。
【請求項８】
前記電気−光変換素子が、発光素子および受光素子の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の光モジュール。
【請求項９】
前記発光素子が面発光レーザであることを特徴とする請求項８記載の光モジュール。
【請求項１０】
電気−光変換素子と、
半導体集積回路と、
一方の面に前記電気−光変換素子および前記半導体集積回路が実装されてなるリードフレームと、
前記電気−光変換素子、前記半導体集積回路および前記リードフレームを封止する透明樹脂パッケージとを備えた光モジュールの製造方法において、
前記リードフレームの一部に前記透明樹脂パッケージから突出して延在する延在部を形成し、
前記延在部における前記電気−光変換素子に対応する部分に光通過孔を形成し、
前記リードフレームの前記一方の面に前記電気−光変換素子および前記半導体集積回路を実装し、
前記電気−光変換素子、前記半導体集積回路および前記リードフレームを前記透明樹脂パッケージにより封止し、
前記延在部を前記透明樹脂パッケージにおける少なくとも前記電気−光変換素子が光を発光または受光する側の面を囲撓するよう折曲することを特徴とする光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気−光変換素子およびリードフレームが透明樹脂パッケージにより封止されてなる光モジュールおよび光モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの普及に代表されるネットワーク容量の飛躍的増大に対応して、小型、高速の光モジュールへの需要が高まっている。このような光モジュールの中でも、リードフレームおよび電気−光変換素子を透明樹脂パッケージにより封止した光モジュールは、高価な金属製キャンパッケージが不要なため、低コストな光モジュールとして期待されている。
【０００３】
このような透明樹脂パッケージを用いた光モジュールとしては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された光モジュールは、発光素子および受光素子（以後これらの少なくとも１つを電気−光変換素子とする）、並びに半導体集積回路がリードフレームに実装され、リードフレーム、電気−光変換素子および半導体集積回路が透明樹脂パッケージにより封止されることにより構成されている。
【特許文献１】意匠登録第１１５４０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ネットワーク機器の高密度に伴い、ネットワーク機器１台当たりに実装される部品数は増加している。このため、ネットワーク機器に使用される部品には従来よりも低い放射ノイズレベルが要求されるようになってきている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような透明樹脂パッケージでは、放射ノイズに関する対策は殆どなされていないのが現状である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、光モジュールにおける放射ノイズを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による光モジュールは、電気−光変換素子と、
半導体集積回路と、
一方の面に前記電気−光変換素子および前記半導体集積回路が実装されてなる、基準電位となるリードを有するリードフレームと、
前記電気−光変換素子、前記半導体集積回路および前記リードフレームを封止する透明樹脂パッケージとを備え、
前記リードフレームの一部が前記透明樹脂パッケージから突出して延在する延在部を有し、該延在部が前記透明樹脂パッケージにおける少なくとも前記電気−光変換素子が光を発光または受光する側の面を囲撓するよう折曲されてなり、前記延在部における前記電気−光変換素子に対応する部分に光通過孔が形成されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、本発明による光モジュールにおいては、電気−光変換素子および半導体集積回路を基板に実装し、この基板をリードフレームに実装することにより、電気−光変換素子および半導体集積回路をリードフレームに実装するようにしてもよい。
【０００９】
なお、本発明による光モジュールにおいては、前記延在部を、前記透明樹脂パッケージにおける前記リードが突出する部分以外の部分を囲撓するよう形成してもよい。
【００１０】
また、本発明による光モジュールにおいては、前記延在部を、前記透明樹脂パッケージにおける前記リードが突出する部分に対向する部分から突出し、該突出した部分から前記電気−光変換素子が光を発光または受光する側の部分に折曲される第１の延在部からなるものとしてもよい、
この場合、前記延在部を、前記突出した部分から前記透明樹脂パッケージにおける前記光の光路に略直交する側の部分に折曲される第２の延在部をさらに有するものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明による光モジュールにおいては、前記透明樹脂パッケージを、前記リードフレームの他方の面の少なくとも一部が露出するように形成してもよい。
【００１２】
この場合、前記リードフレームの前記透明樹脂パッケージから露出する部分に放熱部材を取り付けるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明による光モジュールにおいては、前記透明樹脂パッケージにおける前記電気−光変換素子に対応する部分を、レンズ構造をなすようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明による光モジュールにおいては、前記電気−光変換素子を、発光素子および受光素子の少なくとも一方としてもよい。
【００１５】
この場合、前記発光素子を面発光レーザとしてもよい。
【００１６】
本発明による光モジュールの製造方法は、電気−光変換素子と、
半導体集積回路と、
一方の面に前記電気−光変換素子および前記半導体集積回路が実装されてなるリードフレームと、
前記電気−光変換素子、前記半導体集積回路および前記リードフレームを封止する透明樹脂パッケージとを備えた光モジュールの製造方法において、
前記リードフレームの一部に前記透明樹脂パッケージから突出して延在する延在部を形成し、
前記延在部における前記電気−光変換素子に対応する部分に光通過孔を形成し、
前記リードフレームの前記一方の面に前記電気−光変換素子および前記半導体集積回路を実装し、
前記電気−光変換素子、前記半導体集積回路および前記リードフレームを前記透明樹脂パッケージにより封止し、
前記延在部を前記透明樹脂パッケージにおける少なくとも前記電気−光変換素子が光を発光または受光する側の面を囲撓するよう折曲することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光モジュールは、リードフレームの一部が透明樹脂パッケージから突出して延在する延在部を有し、この延在部を透明樹脂パッケージにおける少なくとも電気−光変換素子が光を発光または受光する側の面を囲撓するよう折曲するようにしたものである。これにより、半導体集積回路から発せられる放射ノイズは、基準電位となるリードフレームにおいて吸収されるため、光モジュールから放出される放射ノイズを低減することができる。また、延在部における電気−光変換素子に対応する部分に光通過孔が形成されているため、電気−光変換素子の駆動を制限することもない。
【００１８】
また、延在部を、透明樹脂パッケージにおけるリードが突出する部分以外の部分を囲撓するように構成することにより、半導体集積回路から発せられる放射ノイズをより多く吸収することができるため、光モジュールから放出される放射ノイズを一層低減することができる。
【００１９】
また、延在部を、透明樹脂パッケージにおけるリードが突出する部分とは反対側の部分から突出し、この突出した部分から電気−光変換素子が光を発光または受光する側の部分に折曲される第１の延在部からなるものとすることにより、第１の延在部を折曲させるのみで、本発明による光モジュールを簡易に製造することができる。
【００２０】
この場合、延在部を、突出した部分から透明樹脂パッケージにおける光の光路に略直交する側の部分に折曲される第２の延在部を有するものとすることにより、第２の延在部を折曲させるのみで、放射ノイズをより低減可能な光モジュールを簡易に製造することができる。
【００２１】
また、透明樹脂パッケージを、リードフレームの他方の面の少なくとも一部が露出するように形成することにより、電気−光変換素子または半導体集積回路において発生した熱は、リードフレームにおける透明樹脂パッケージから露出した部分から空気中に放熱されることとなる。したがって、本発明による光モジュールの放熱特性を向上させることができる。
【００２２】
また、リードフレームの透明樹脂パッケージから露出する部分に放熱部材を取り付けることにより、放熱特性をより向上させることができる。
【００２３】
また、透明樹脂パッケージにおける電気−光変換素子に対応する部分をレンズ構造をなすものとすることにより、本発明による光モジュールを実装する際に、別にレンズ部材を設ける必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による光モジュールの構成を示す概略正面図、図２は図１のＩ−Ｉ線概略断面図、図３は第１の実施形態による光モジュールの製造途中の状態を示す概略正面図、図４は第１の実施形態による光モジュールの構成を示す概略背面図である。図１〜図４に示すように、第１の実施形態による光モジュール１は、リードフレーム１０と、半導体集積回路１２と、電気−光変換素子１４と、透明樹脂パッケージ１６とを有する。なお、図１および図３においては、透明樹脂パッケージ１６を仮想線で示している。また、電気−光変換素子１４は、一方が発光素子、他方が受光素子からなる。また、発光素子は面発光レーザである。
【００２５】
半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４は、基準電位となるリード１０Ａを有するリードフレーム１０の上面に実装されている。基準電位は、リード１０Ａを介してリードフレーム１０に供給される。半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４への電力および信号は、リード１８からワイヤ２０を介して供給される。
【００２６】
リードフレーム１０、半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４は透明樹脂パッケージ１６により封止されている。また、リードフレーム１０には、透明樹脂パッケージ１６におけるリード１８が突出する面１６Ａとは反対側の面１６Ｂから突出する延在部１０Ｂが形成されている。延在部１０Ｂは、透明樹脂パッケージ１６から突出する部分において面１６Ｂに沿って折曲され、さらに面１６Ｂに直交する面１６Ｃに沿うように折曲されている。なお、リードフレーム１０における折曲される位置を図３において一点鎖線にて示す。
【００２７】
また、延在部１０Ｂは基準電位となるリード１０Ａを有する。また、延在部１０Ｂには、面１６Ｃに当接する部分における電気−光変換素子１４に対応する位置に、光を通過させるための光通過孔２２が形成されている。
【００２８】
一方、リードフレーム１０の半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４が実装される面とは反対側の面においては、透明樹脂パッケージ１６が凹形状に形成されており、リードフレーム１０の一部がこの凹形状の部分から外部に露出して露出部２４を形成している。なお、露出部２４は、リードフレーム１０の全幅方向に亘る長さを有している。
【００２９】
次いで、第１の実施形態による光モジュールの製造方法について説明する。図５は第１の実施形態による光モジュールの製造方法を説明するための図であり、図５（ａ）〜（ｈ）のそれぞれが正面図および断面図を含む。
【００３０】
まず、図５（ａ）に示すリードフレームの原版３０に、図５（ｂ）に示すようにエッチングを施してリードフレームパターン３２を形成する。リードフレームパターン３２は、リードフレーム１０となるべき部分１０′およびリード１８となるべき部分１８′からなる。また、部分１０′には光通過孔２２が形成される。
【００３１】
次に、図５（ｃ）に示すように、リードフレーム１０となるべき部分１０′上に半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４を実装する。さらに、図５（ｄ）に示すように、半導体集積回路１２とリード１８となるべき部分１８′との間、および半導体集積回路１２と電気−光変換素子１４との間をワイヤ２０により電気的に接続する。さらに、図５（ｅ）に示すように、電気−光変換素子１４にポッティング３６を施す。そして、図５（ｆ）に示すように、トランスファモールドにより、リードフレーム１０となるべき部分１０′、半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４を、透明樹脂パッケージ１６に封止する。次いで、図５（ｇ）に示すように、破線に沿って部分１０′および部分１８′を切断し、さらに図５（ｈ）に示すように、一点鎖線で示す部分において延在部１０Ｂを折曲して、第１の実施形態による光モジュール１の製造を完了する。
【００３２】
このように、第１の実施形態においては、リードフレーム１０の一部に透明樹脂パッケージ１６から突出して延在する延在部１０Ｂを設け、この延在部１０Ｂを透明樹脂パッケージ１６における電気−光変換素子１４が光を発光または受光する側の面１６Ｃを囲撓するよう折曲するようにしたものである。これにより、半導体集積回路１２から発せられる放射ノイズが基準電位となるリードフレーム１０において吸収されるため、光モジュール１から放出される放射ノイズを低減することができる。また、延在部１０Ｂにおける電気−光変換素子１４に対応する部分に光通過孔２２が形成されているため、電気−光変換素子１４の駆動を制限することもない。また、延在部１０Ｂを折曲させるのみで、第１の実施形態による光モジュール１を製造することができるため、光モジュール１の製造を簡易に行うことができる。
【００３３】
また、リードフレーム１０の半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４が実装されてなる面とは反対側の面の少なくとも一部に、透明樹脂パッケージ１６から露出する露出部２４を設けるようにしたため、半導体集積回路１２または電気−光変換素子１４において発生した熱は、露出部２４から空気中に放熱されることとなり、その結果、光モジュール１の放熱特性を向上させることができる。
【００３４】
なお、上記第１の実施形態においては、図６に示すように、熱伝導率が良好な銅、アルミニウム等の金属からなる放熱部材４０を露出部２４に取り付けるようにしてもよい。ここで、図６に示す放熱部材４０は、透明樹脂パッケージ１６の凹形状に適合する凸部４０Ａが形成されており、凸部４０Ａが透明樹脂パッケージ１６の凹形状の部分に嵌合して露出部２４に接触するように、放熱部材４０が光モジュール１に取り付けられる。このように放熱部材４０を取り付けることにより、第１の実施形態による光モジュール１の放熱特性をより向上させることができる。
【００３５】
また、上記第１の実施形態においては、透明樹脂パッケージ１６における電気−光変換素子１４に対応する部分を、図７に示すようにレンズ構造１６Ｄをなすように成型してもよい。これにより、第１の実施形態による光モジュール１を実装する際に、別にレンズ部材を設ける必要がなくなる。なお、透明樹脂パッケージ１６をレンズ構造１６Ｄをなすように成型するのに代えて、透明樹脂パッケージ１６の表面における電気−光変換素子１４に対応する部分にレンズを設けるようにしてもよい。この場合、光通過孔２２はレンズ構造１６Ａに対応する形状に形成される。
【００３６】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は本発明の第２の実施形態による光モジュールの構成を示す概略正面図、図９は本発明の第２の実施形態による光モジュールの構成を示す左側面図、図１０は第２の実施形態による光モジュールの製造途中の状態を示す概略正面図、図１１は第２の実施形態による光モジュールの構成を示す概略背面図である。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３７】
第２の実施形態においては、第１の実施形態における延在部１０Ｂに加えて、透明樹脂パッケージ１６の両側面１６Ｃに沿って折曲される延在部１０Ｃが形成されている点が第１の実施形態と異なる。なお、延在部１０Ｃも基準電位となるリード１０Ａを有する。
【００３８】
次いで、第２の実施形態による光モジュールの製造方法について説明する。図１２は第１の実施形態による光モジュールの製造方法を説明するための図であり、図１２（ａ）〜（ｈ）のそれぞれが正面図および断面図を含む。なお、断面図は図８におけるＩＩ−ＩＩ線の位置と同一の位置における断面図である。
【００３９】
まず、図１２（ａ）に示すリードフレームの原版３０に、図１２（ｂ）に示すようにエッチングを施してリードフレームパターン３２を形成する。リードフレームパターン３２は、リードフレーム１０となるべき部分１０′およびリード１８となるべき部分１８′からなる。また、部分１０′には光通過孔２２が形成される。
【００４０】
次に、図１２（ｃ）に示すように、リードフレーム１０となるべき部分１０′上に半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４を実装する。さらに、図１２（ｄ）に示すように、半導体集積回路１２とリード１８となるべき部分１８′との間、および半導体集積回路１２と電気−光変換素子１４との間をワイヤ２０により電気的に接続する。さらに、図１２（ｅ）に示すように、電気−光変換素子１４にポッティング３６を施す。そして、図１２（ｆ）に示すように、トランスファモールドにより、リードフレーム１０となるべき部分１０′、半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４を、透明樹脂パッケージ１６に封止する。次いで、図１２（ｇ）に示すように、破線に沿って部分１０′および部分１８′を切断し、さらに図１２（ｈ）に示すように、一点鎖線で示す部分において延在部１０Ｂおよび延在部１０Ｃを折曲して、第２の実施形態による光モジュール１の製造を完了する。
【００４１】
このように、第２の実施形態においては、第１の実施形態における延在部１０Ｂに加えて、延在部１０Ｃを設け、この延在部１０Ｃが透明樹脂パッケージ１６における側面１６Ｃを囲撓するように折曲するようにしたものである。このため、第１の実施形態と比較して、放射ノイズをより低減することができる。
【００４２】
なお、上記第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様に、露出部２４に放熱部材４０を取り付けるようにしてもよい。これにより、放熱特性をより向上させることができる。
【００４３】
また、上記第２の実施形態においては、上記第１の実施形態と同様に透明樹脂パッケージ１６における電気−光変換素子１４に対応する部分をレンズ構造１６Ａをなすように構成してもよい。
【００４４】
また、上記第１および第２の実施形態においては、露出部２４はリードフレーム１０の全幅方向に亘る長さを有しているが、光モジュール１，１′の背面側の少なくとも一部が露出していればいかなる態様であってもよいものである。例えば、図１３に示すように、第１の実施形態による光モジュールの幅方向に亘って複数（ここでは４つ）の開口部を形成するように透明樹脂パッケージ１６を成形し、ここを露出部２４′としてもよいものである。また、第２の実施形態による光モジュール１′においても同様に露出部２４′を設けるようにしてもよい。また、露出部２４，２４′を設けることなく、光モジュール１，１′を構成してもよいことはもちろんである。
【００４５】
また、上記第１および第２の実施形態においては、リードフレーム１０に半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４を実装しているが、半導体集積回路１２および電気−光変換素子１４を実装した基板をリードフレーム１０に実装するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態による光モジュールの構成を示す概略正面図
【図２】図１のＩ−Ｉ線概略断面図
【図３】第１の実施形態による光モジュールの製造途中の状態を示す概略正面図
【図４】第１の実施形態による光モジュールの構成を示す概略背面図
【図５】第１の実施形態による光モジュールの製造方法を説明するための図
【図６】第１の実施形態において放熱部材を取り付けた状態を示す概略断面図
【図７】透明樹脂パッケージのレンズ構造を説明するための図
【図８】本発明の第２の実施形態による光モジュールの構成を示す概略正面図
【図９】図８のＩＩ−ＩＩ線概略断面図
【図１０】第２の実施形態による光モジュールの製造途中の状態を示す概略正面図
【図１１】第２の実施形態による光モジュールの構成を示す概略背面図
【図１２】第２の実施形態による光モジュールの製造方法を説明するための図
【図１３】露出部の他の態様を示す概略背面図
【符号の説明】
【００４７】
１，１′    光モジュール
１０    リードフレーム
１０Ａ    リード
１０Ｂ、１０Ｃ    延在部
１２    半導体集積回路
１４    電気−光変換素子
１６    透明樹脂パッケージ
１８    リード
２０    ワイヤ
２４    露出部
３０    リードフレーム原版
３２    リードフレームパターン
３６    ポッティング
４０    放熱部材
【図１】
2007194568.tif 000003
【図２】
2007194568.tif 000004
【図３】
2007194568.tif 000005
【図４】
2007194568.tif 000006
【図５】
2007194568.tif 000007
【図６】
2007194568.tif 000008
【図７】
2007194568.tif 000009
【図８】
2007194568.tif 000010
【図９】
2007194568.tif 000011
【図１０】
2007194568.tif 000012
【図１１】
2007194568.tif 000013
【図１２】
2007194568.tif 000014
【図１３】
2007194568.tif 000015