(57)【要約】【課題】サイズの増大及び駆動ＩＣプロセス工程の複雑化を防止し得る光送信デバイス及びそれを備えた光伝送装置を提供する。【解決手段】光送信デバイス２０は、発光ダイオード２２ａと、発光ダイオード２２ａを駆動し、かつ発光ダイオード２２ａとの組み合わせに伴う特性調整のためのトリミング回路を内蔵する駆動ＩＣ１０とがガラス基板２６に一体化して封止される。トリミング回路の各端子に接続されるトリミング用パターン２９が、ガラス基板２６においてガラス基板２６に収まるように形成されている。【選択図】図１
2007173654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、該発光素子を駆動し、かつ発光素子との組み合わせに伴う特性調整のためのトリミング回路を内蔵する駆動ＩＣとが基板に一体化して封止される光送信デバイスにおいて、
上記トリミング回路の各端子に接続されるトリミング用の薄膜パターンが、上記基板上において該基板に収まるように形成されていることを特徴とする光送信デバイス。
【請求項２】
前記基板に設けられたトリミング用の薄膜パターンと駆動ＩＣとはバンプ方式で接続されていることを特徴とする請求項１記載の光送信デバイス
【請求項３】
前記駆動ＩＣのトリミング回路を構成する直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗の各端子にはツェナーザップダイオードが並列に接続されていると共に、
前記各薄膜パターンには、ツェナーザップトリミング信号を印加するためのトリミングパッドが設けられていることを特徴とする請求項１記載の光送信デバイス。
【請求項４】
前記薄膜パターンは、前記駆動ＩＣのトリミング回路を構成する直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗の各端子に接続されていると共に、
前記各薄膜パターン間には、上記トリミング抵抗をトリミングすべくレーザカットするためのカット用薄膜パターンが接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光送信デバイス。
【請求項５】
前記各薄膜パターン間には、上記トリミング抵抗をトリミングするためのトリミング素子が接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光送信デバイス。
【請求項６】
前記薄膜パターンは、前記駆動ＩＣのトリミング回路を構成する直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗の各端子に接続されていると共に、
前記各薄膜パターンには、一部の薄膜パターン間をボンディングワイヤにて接続するためのトリミングパッドが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の光送信デバイス。
【請求項７】
前記各薄膜パターン間には、上記トリミング抵抗をトリミングするためのトリミングチップ抵抗が接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光送信デバイス。
【請求項８】
前記トリミング回路は、発光素子の駆動電流のためのトリミング回路であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光送信デバイス。
【請求項９】
前記トリミング回路は、発光素子のピーキング電流のためのトリミング回路であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光送信デバイス。
【請求項１０】
前記トリミング回路は、発光素子の駆動電流のためのトリミング回路と発光素子のピーキング電流のためのトリミング回路との２組が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光送信デバイス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光送信デバイスを備えていることを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号を光信号に変換して伝送する光ファイバリンクに好適に実施される光送信デバイス及びそれを備えた光伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送装置である光ファイバリンクは、送信側で電気信号を光信号に変換して伝送し、受信側では受信した光信号を電気信号に再変換することにより、音声信号や映像信号等の信号を光ファイバで伝送できるシステムである。
【０００３】
図２０に示すように、光ファイバリンク１００は、一般的に、電気信号を光信号に変換する光送信デバイス１１０、光を伝送する光ファイバケーブル１２０、及び光信号を電気信号に変換する光受信デバイス１３０にて構成されている。
【０００４】
デジタル機器の普及に伴って、近年、一般家庭にも光ファイバリンクが広く普及してきている。例えば、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）プレーヤ、デジタル放送のＳＴＢ（セットトップボックス）及びＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤから、ＭＤ（ミニディスク）プレーヤやアンプ等への音声信号伝送などである。また、最近では、パーソナルコンピュータ等のパーソナルな携帯機器に音楽信号を伝送することも広く普及してきている。
【０００５】
また、近年は自動車内へのデジタル機器の搭載も増え、車載機器間の制御信号、デジタル信号の伝送に光ファイバリンクの採用も始まっている。これは、従来、メタルケーブルで信号の伝送を行ってきたが、機器の増加に伴いその重量も増加し、燃費の低下につながりかねないため、その軽量化のために比較的軽量なプラスチックファイバが採用されているためである。車載デジタル機器の例では、ダッシュボード部にあるＤＶＤプレーヤの映像を後席の表示装置に伝送する例がある。
【０００６】
前述のデジタル機器においては、伝送する信号が従来の音声のみならず映像といった大量の情報を伝送する用途への採用も広がり、光ファイバリンクにはますますの高速化が求められている。このため、伝送する光信号の精度向上が求められている。
【０００７】
デジタル機器の小型化、携帯機器への搭載の増加に伴い、光ファイバリンクに用いられるデバイスの小型も求められている。
【０００８】
また、車載用デジタル機器においては、使用環境が従来の民生用機器よりも厳しく、特に、動作温度範囲の拡大が求められている。このため、精度よく、かつ広温度範囲の動作の実現を求められている。
【０００９】
さらに、前述のように、デジタル機器の普及に伴ってより安価な機器の提供の要望もあり、これに応じた光ファイバリンク用のデバイスの低価格化も求められている。
【００１０】
ここで、従来の光ファイバリンク１００における光送信デバイス１１０の代表的な構成を、図２１に示す。
【００１１】
図２１に示すように、光送信デバイス１１０は、発光素子１０１及びそれを駆動する駆動ＩＣ１０２から構成されている。発光素子１０１及び駆動ＩＣ１０２は、前述の小型化を目的として１つのパッケージ１０３にアセンブリされている。
【００１２】
発光素子１０１の代表例としては、半導体レーザダイオードや発光ダイオードがある。一般的に、半導体レーザダイオードは、発光ダイオードと比較して高価であり、その制御が複雑である。このため、安価な光送信デバイスを供給するためには、発光ダイオードが用いられる。
【００１３】
次に、発光素子に発光ダイオードを使用した場合における光送信デバイスの構成の一例を、図２２（ａ）（ｂ）示す。図２２（ａ）は光送信デバイスの構成を示す平面図であり、図２２（ｂ）はその側面図である。なお、同図２２（ａ）（ｂ）においては電源（Ｖｃｃ）、ＧＮＤ、及び入力端子の接続は省略している。また、以後の説明においても省略する。
【００１４】
図２２（ａ）（ｂ）に示すように、リードフレーム１０４上には、駆動ＩＣ１０２及び発光ダイオード１０１ａがダイボンディングにより配置され、それらがボンディングワイヤ１０５にて接続されている。さらに、駆動ＩＣ１０２及び発光ダイオード１０１ａは、光を透過する樹脂にてモールドされている。
【００１５】
ここで、上記構成の光送信デバイス１１０の製造工程の概略を示す。
【００１６】
まず、個々に用意された駆動ＩＣ１０２及び発光ダイオード１０１ａをリードフレーム１０４上にダイボンディングする。次に、ワイヤボンディング法によるボンディングワイヤ１０５によって駆動ＩＣ１０２のパッド１０２ｐ及び発光ダイオード１０１ａのパッド１０１ｐとリードフレーム１０４との間の電気的接続を行う。最後に、全体を光を透過する樹脂でモールドする。その後、最終の電気的光学的特性の検査を行う。
【００１７】
ところで、駆動ＩＣ１０２及び発光ダイオード１０１ａには個々の特性のバラツキがある。製造工程投入前には、事前の検査を行うが、両者の組み合わせた後の特性は最終の特性検査でしか判明しない。
【００１８】
前述のように、使用環境により高精度、広温度範囲の動作を求められる場合には、最終の特性検査基準の範囲を厳しくする必要がある。基準を厳しくすることにより、検査での不良率が上がり、歩留まりが低下し、最終的に価格の上昇につながる。
【００１９】
最終の検査基準を満たすように、駆動ＩＣ１０２及び発光ダイオード１０１ａの事前の検査を厳しくすればよいが、これも駆動ＩＣ１０２及び発光ダイオード１０１ａの歩留まりの低下、価格上昇につながる。
【００２０】
上記の対策として、例えば、特許文献１に開示されているように、両者を組み合わせた後の特性についてトリミングによる合わせ込みを行い、高精度化及び歩留まりの向上を図る方法がある。
【００２１】
上記特許文献１に開示された、上記駆動ＩＣ内の素子のトリミングを行う構成とした場合の一例を図２３に示す。駆動ＩＣ２０２内のトリミングする素子は、図２４に示すトリミング抵抗２０２ａである。
【００２２】
図２３及び図２４に示すように、駆動ＩＣ２０２内に設けたトリミング抵抗２０２ａを選択してツェナーザッピングにより短絡して、駆動ＩＣ回路の特性の調整を行う。
【特許文献１】特開平７−２０２１２２号公報（１９９５年８月４日公開）
【特許文献２】特開平５−２２６９５４号公報（１９９３年９月３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記従来の光送信デバイス及びそれを備えた光伝送装置では、駆動ＩＣ２０２と発光ダイオード２０１ａとの組み合わせ後の特性はモールド後でしか検査できないため、図２３に示すように、トリミング用の端子であるトリミング用リードフレーム２０５を設ける必要がある。このため、パッケージ２０３の端子数が増加して大型化し、小型化に不利となるという問題点を有している。
【００２４】
また、パッケージサイズの制約からトリミングに使用できる端子数が少なくなると、調整の幅が大きくなり、要求される高精度化実現の妨げになる。さらに、端子数の増加により材料費が増え価格上昇につながる。
【００２５】
また、例えば、特許文献２に開示されているモジュールチップのように、トリミングの手段としてデバイス内部もしくは駆動ＩＣに不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）を設け、トリミングによる調整値を保持する例もある。しかしながら、メモリ素子をデバイス内に内蔵又は駆動ＩＣ内に設ける必要があるため、サイズの増大、駆動ＩＣプロセス工程が複雑となり、駆動ＩＣの価格上昇となる。
【００２６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、サイズの増大及び駆動ＩＣプロセス工程の複雑化を防止し得る光送信デバイス及びそれを備えた光伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の光送信デバイスは、上記課題を解決するために、発光素子と、該発光素子を駆動し、かつ発光素子との組み合わせに伴う特性調整のためのトリミング回路を内蔵する駆動ＩＣとが基板に一体化して封止される光送信デバイスにおいて、上記トリミング回路の各端子に接続されるトリミング用の薄膜パターンが、上記基板上において該基板に収まるように形成されていることを特徴としている。
【００２８】
上記の発明によれば、トリミング回路の各端子に接続されるトリミング用の薄膜パターンが、基板上において該基板に収まるように形成されている。したがって、本発明では従来の外部に突出するトリミング用リードフレームではなく、基板内に収まるように設けられたトリミング用の薄膜パターンであるので、パッケージの端子数が増加して大型化し、小型化に不利となるということがない。
【００２９】
この結果、サイズの増大及び駆動ＩＣプロセス工程の複雑化を防止し得る光送信デバイスを提供することができる。
【００３０】
本発明の光送信デバイスでは、前記基板に設けられたトリミング用の薄膜パターンと駆動ＩＣとはバンプ方式で接続されていることが好ましい。
【００３１】
これにより、基板上にワイヤボンド用のボンディングパッドを設ける必要がなくなる。また、駆動ＩＣ内においてはワイヤボンディング用パッドから小型のバンプ用パッドにすることができる。
【００３２】
したがって、基板及び駆動ＩＣとも面積を小さくすることが可能となり、小型化に有利な光送信デバイスの提供が可能になる。
【００３３】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記駆動ＩＣのトリミング回路を構成する直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗の各端子にはツェナーザップダイオードが並列に接続されていると共に、前記各薄膜パターンには、ツェナーザップトリミング信号を印加するためのトリミングパッドが設けられていることが好ましい。すなわち、ツェナーザップトリミング信号は、一部の上記ツェナーザップダイオードを短絡させるものである。
【００３４】
上記の発明によれば、トリミング回路は、直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗にて構成されている。したがって、トリミングの手段は、デバイス内部もしくは駆動ＩＣに設けられた不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）ではなく、直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗であるので、構成が簡易である。
【００３５】
また、本発明では、トリミング抵抗の各端子にはツェナーザップダイオードが並列に接続されているので、トリミングのためには、薄膜パターンのトリミングパッドからツェナーザップトリミング信号を印加すればよい。これにより、一部の上記ツェナーザップダイオードが短絡破壊され、直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗が部分的に有効となって、適切なトリミングを行うことができる。
【００３６】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記薄膜パターンは、前記駆動ＩＣのトリミング回路を構成する直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗の各端子に接続されていると共に、前記各薄膜パターン間には、上記トリミング抵抗をトリミングすべくレーザカットするためのカット用薄膜パターンが接続されていることが好ましい。
【００３７】
これにより、トリミング回路は、直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗にて構成されているので、不揮発性メモリのトリミング手段に比べて、構成が簡易である。
【００３８】
また、本発明では、各薄膜パターン間には、上記トリミング抵抗をトリミングすべくレーザカットするためのカット用薄膜パターンが接続されている。したがって、トリミングのためには、各薄膜パターン間に形成されたカット用薄膜パターンをレーザカットすればよい。これにより、一部のカット用薄膜パターンが破壊され、直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗が部分的に有効となって、適切なトリミングを行うことができる。
【００３９】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記各薄膜パターン間には、上記トリミング抵抗をトリミングするためのトリミング素子が接続されていることが好ましい。なお、トリミング素子とは、例えば、絶縁された基板上に蒸着等の手段によって抵抗体の薄膜を形成することによって作成するレーザトリミング抵抗膜をいう。
【００４０】
上記の発明によれば、トリミング抵抗をトリミングするためには、レーザにて薄膜からなるレーザトリミング抵抗膜を部分的に欠損させる。これにより、例えば、薄膜の幅を狭くして抵抗値を増大させることができる。したがって、適切なトリミングを行うことができる。
【００４１】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記薄膜パターンは、前記駆動ＩＣのトリミング回路を構成する直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗の各端子に接続されていると共に、前記各薄膜パターンには、一部の薄膜パターン間をボンディングワイヤにて接続するためのトリミングパッドが設けられていることが好ましい。
【００４２】
これにより、トリミング回路は、直列に接続された抵抗からなるトリミング抵抗にて構成されているので、不揮発性メモリのトリミング手段に比べて、構成が簡易である。
【００４３】
また、本発明では、各薄膜パターンには、一部の薄膜パターン間をボンディングワイヤにて接続するためのトリミングパッドが設けられている。これにより、例えば、トリミングパッドにプロービングして、結線すべきトリミング抵抗を決定した後、ボンディングワイヤにて、一部の各薄膜パターン間を結線し、トリミングを行う。
【００４４】
この結果、前述したツェナーザップダイオードやレーザカット等の特殊な装置を用いることなく、容易にトリミングが可能になる。
【００４５】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記各薄膜パターン間には、上記トリミング抵抗をトリミングするためのトリミングチップ抵抗が接続されていることが好ましい。
【００４６】
上記のトリミングチップ抵抗は、一般的には、例えば、トリマブルチップ抵抗器の名称で販売されているものであり、このトリミングチップ抵抗を調整することによって、トリミングを容易に行うことができる。
【００４７】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記トリミング回路は、発光素子の駆動電流のためのトリミング回路であることが好ましい。
【００４８】
すなわち、光送信デバイスに関するトリミング回路として、発光素子の駆動電流のためのトリミング回路と、発光素子のピーキング電流のためのトリミング回路との２種類がある。
【００４９】
本発明では、トリミング回路は、発光素子の駆動電流のためのトリミング回路であるので、発光素子の駆動電流のためのトリミングを適切に行うことができる。
【００５０】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記トリミング回路は、発光素子のピーキング電流のためのトリミング回路であることが好ましい。
【００５１】
これにより、発光素子のピーキング電流のためのトリミングを適切に行うことができる。
【００５２】
また、本発明の光送信デバイスでは、前記トリミング回路は、発光素子の駆動電流のためのトリミング回路と発光素子のピーキング電流のためのトリミング回路との２組が設けられていることが好ましい。
【００５３】
これにより、発光素子の駆動電流のためのトリミングと発光素子のピーキング電流のためのトリミングとの両方を適切に行うことができる。
【００５４】
本発明の光伝送装置は、上記課題を解決するために、上記記載の光送信デバイスを備えていることを特徴としている。
【００５５】
上記の発明によれば、サイズの増大及び駆動ＩＣプロセス工程の複雑化を防止し得る光送信デバイスを備えた光伝送装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００５６】
本発明の光送信デバイスは、以上のように、トリミング回路の各端子に接続されるトリミング用の薄膜パターンが、上記基板上において該基板に収まるように形成されているののである。
【００５７】
また、本発明の光伝送装置は、以上のように、上記記載の光送信デバイスを備えているものである。
【００５８】
それゆえ、サイズの増大及び駆動ＩＣプロセス工程の複雑化を防止し得る光送信デバイス及びそれを備えた光伝送装置を提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６０】
本実施の形態の光送信デバイスを備えた光伝送装置１は、図２に示すように、電気信号を光信号に変換する光送信デバイス２０、光を伝送する光ファイバケーブル２、及び光信号を電気信号に変換する光受信デバイス３にて構成されている。
【００６１】
上記光送信デバイス２０の基本構成は、図３に示すように、同一パッケージ２１内に駆動ＩＣ１０及び発光素子２２が設けられ、さらにトリミング手段２３が設けられてなっている。
【００６２】
上記光送信デバイス２０の具体的な構成を、図１（ａ）（ｂ）に示す。図１（ａ）は光送信デバイス２０の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）はその側面図である。
【００６３】
光送信デバイス２０は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、例えば銅（Ｃｕ）からなるリードフレーム２５上には電気的に絶縁が図られた基板としてのガラス基板２６が接着により配置される。基板の代表例はガラス基板２６であるが、必ずしもガラス基板２６に限らない。
【００６４】
上記ガラス基板２６上には駆動ＩＣ１０と発光素子２２としての発光ダイオード２２ａを電気的に接続するためのダイボンド用パターン２７が設けられている。このダイボンド用パターン２７は、導電性を有した材質を蒸着して形成される。用いられる代表的な材質は金である。
【００６５】
また、ガラス基板２６上には配線用パターン２８が設けられている。配線用パターン２８には、駆動ＩＣ１０及び発光ダイオード２２ａに対して電気的接続のためのボンディングワイヤＷにてワイヤボンディング可能なボンディングパッド２８ｐ・２８ｐが設けられている。
【００６６】
さらに、ガラス基板２６上にはトリミング用パターン２９が設けられている。トリミング用パターン２９には、駆動ＩＣ１０と電気的接続を行うためのワイヤボンディング可能なボンディングパッド２９ｐａ及びトリミング時にプロービング針が接触可能なトリミングパッド２９ｐｂが設けられている。
【００６７】
ダイボンド用パターン２７上には駆動ＩＣ１０及び発光ダイオード２２ａがダイボンディングにより配置される。駆動ＩＣ１０及び発光ダイオード２２ａは、それぞれボンディングパッド１１ｐ・２２ｐが配置されており、上記配線用パターン２８を介してワイヤボンディングで接続される。
【００６８】
駆動ＩＣ１０とトリミング用パターン２９とは、駆動ＩＣ１０のボンディングパッド１１ｐとワイヤボンディングにて接続される。
【００６９】
駆動ＩＣ１０と発光ダイオード２２ａとを組み合わせた特性のトリミングはモールド実施前に行われる。すなわち、本実施の形態では、駆動ＩＣ１０と発光ダイオード２２ａとの組み合せによる特性の調整を行うために、駆動ＩＣ１０と発光ダイオード２２ａをガラス基板２６上に配置し、配線した後に、例えば、トリミングパッド２９ｐｂにプローブを接触してトリミングを実施してから、光を透過する樹脂にて駆動ＩＣ１０と発光ダイオード２２ａとを一体に封止（モールド）するものである。
【００７０】
この理由として、パッケージ後（モールド後）に特性の調整を行うには、専用の端子を設けるか、或いは調整のために、駆動ＩＣ１０のサイズ増大、価格上昇になる。そこで、本実施の形態では、モールド実施前に特性を調整するトリミング手段を設けて実施し、解決を図るようにしている。したがって、パッケージングにおいて熱を帯びることによる特性変化については、ここでは考慮していない。
【００７１】
以下に、図４に基づいてトリミングの方法を示す。図４は、駆動ＩＣ１０内のトリミング回路部を示す回路図である。
【００７２】
内部にはトリミング抵抗ＲＴが設けられ、各トリミング抵抗ＲＴはツェナーザップダイオード１２が接続される。ツェナーザップダイオード１２の端子は駆動ＩＣ１０のボンディングパッド１１ｐからボンディングワイヤＷを経由してボンディングパッド２９ｐａに接続され、その結果、トリミング用パターン２９を介してトリミングパッド２９ｐｂに接続される。
【００７３】
トリミングの際には、プロービング針をトリミングパッド２９ｐｂに接続し、トリミング抵抗ＲＴが所望の性能が得られる抵抗値になるように、ショートすべきツェナーザップダイオード１２を選択し、ツェナーザップトリミング信号を印加してツェナーザップダイオード１２をショートしてトリミングを行う。
【００７４】
駆動ＩＣ１０と発光ダイオード２２ａとを組み合わせてから検査する項目の例として、発光ダイオード２２ａの光出力強度、光出力波形の立ち上り時間、立ち下がり時間等がある。
【００７５】
上記の構造とすることにより、これら光出力に関する特性の合わせこみがトリミングにより実現可能となる。
【００７６】
光出力強度の合わせ込みの際には、発光ダイオード２２ａからの光出力を集光して光電変換装置に入力し、その光出力の強度をモニタしながら駆動ＩＣ１０の発光ダイオード駆動電流が最適値になるように、トリミングにより内部抵抗の調整を行う。
【００７７】
光出力波形の立ち上がり時間、及び立ち上がり時間の合わせ込みの際には、発光ダイオード２２ａの光出力を集光して光電変換装置に入力し、その光出力波形をオシロスコープ等でモニタしながら駆動ＩＣ１０の発光ダイオード２２ａのピーキング電流が最適値になるように、内部抵抗の調整を行う。
【００７８】
ここで、上記の駆動ＩＣ１０における発光ダイオード駆動電流及びピーキング電流のトリミングについて図５〜図７に基づいて説明する。図５は、光送信デバイス２０の等価回路図の一例を示すものである。
【００７９】
図５に示すように、光送信デバイス２０の駆動ＩＣ１０は、駆動電流発生回路１５、ピーキング電流発生回路１６及びバイアス電流回路１７から構成されている。
【００８０】
なお、本構成は、本出願人によって出願済（特願２００４−３１４３４１〔平成１６年１０月２８日出願〕）の「発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置」に記載の光送信デバイスの等価回路の例である。以下、本等価回路を用いて前述の駆動ＩＣ１０と発光ダイオード２２ａとの組み合わせ特性としてトリミングを行う発光ダイオード２２ａの光出力特性のトリミングの具体例について説明する。
【００８１】
発光ダイオード２２ａの光出力強度の調整を行うためには、駆動ＩＣ１０の駆動電流発生回路１５における定電流回路１５ａの出力電流のトリミングを行う。
【００８２】
図６に、定電流回路１５ａの一例を示す。
【００８３】
同図における定電流回路１５ａの定電流源出力は、トリミング抵抗ＲＴ１を流れる定電流Ｉ１となる。トリミング抵抗ＲＴ１の端部のＶＡで示す箇所には一定の電圧値ＶＡが印加される。このときの定電流Ｉ１は
Ｉ１＝ＶＡ／ＲＴ１
である。
【００８４】
したがって、トリミング抵抗ＲＴ１のトリミングを行うことによって駆動ＩＣ１０の駆動電流発生回路１５の電流を調整することができ、これにより発光ダイオード２２ａの光出力強度の調整が可能になる。
【００８５】
次に、発光ダイオード２２ａの光出力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間の調整について説明する。
【００８６】
図５に示す光送信デバイス２０の駆動ＩＣ１０は、ピーキング電流発生回路１６を内蔵している。
【００８７】
発光ダイオード２２ａの光出力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間を小さくするためには、ピーキング電流発生回路１６のピーキング電流を駆動電流に比べて相対的に増加することにより可能になる。逆に大きくするためには、ピーキング電流を駆動電流に比べて相対的に低減することにより可能となる。
【００８８】
上記ピーキング電流発生回路１６におけるピーキング量は、図５にＶｒｅｆで示す箇所の電位により調整可能である。すなわち、電位Ｖｒｅｆ値を大きくすればピーキング電流が大きくなる。なお、詳細は前述の出願済（特願２００４−３１４３４１〔平成１６年１０月２８日出願〕）の「発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置」に示す。
【００８９】
図７にはその電位Ｖｒｅｆを生成する回路の例を示す。
【００９０】
電位Ｖｒｅｆは、定電流源の出力電流Ｉ２がトリミング抵抗ＲＴ２を流れることにより発生する電圧である。
【００９１】
Ｖｒｅｆ＝Ｉ２×ＲＴ２
したがって、トリミング抵抗ＲＴ２のトリミングを行うことによって駆動ＩＣ１０のピーキング電流発生回路１６のピーキング電流を調整することができ、これにより、発光ダイオード２２ａの光出力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間の調整が可能になる。
【００９２】
本実施の形態の光送信デバイス２０は、上述した発光ダイオード２２aの駆動電流及びピーキング電流の両方のトリミングを実施できる構成にしたものである。
【００９３】
すなわち、本実施の形態のトリミング抵抗ＲＴとして、駆動ＩＣ１０の駆動電流発生回路１５においては、出力電流のトリミングについてトリミング抵抗ＲＴ１が該当する。一方、駆動ＩＣ１０のピーキング電流発生回路１６のピーキング電流のトリミングについてトリミング抵抗ＲＴ２が該当する。
【００９４】
上記ピーキング電流は、上記駆動電流に重畳して発光ダイオード２２ａの光出力の高速化を図るものである。
【００９５】
ピーキング電流の駆動電流に対する割合を大きくすれば発光ダイオード２２ａの立ち上がり時間及び立ち下がり時間が小さくなる。しかし、過度にピーキング電流が重畳されると、発光ダイオード２２ａの光出力にオーバーシュートが発生する。このため、光出力波形の歪が増加し高速伝送化の妨げとなる。
【００９６】
逆に、ピーキング電流が不足すると、発光ダイオード２２ａの光出力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間が大きくなり、同様に、光出力波形の歪が増加し、高速伝送化の妨げとなる。
【００９７】
ピーキング電流の駆動電流に対する割合の最適化を図ることが高速化伝送のためには有利となる。
【００９８】
したがって、本実施の形態のトリミング用パターン２９を採用することにより、発光ダイオード２２ａの駆動電流のトリミングを実施した後、ピーキング電流のトリミングを実施でき、光出力波形の最適化を図ることができる。
【００９９】
この結果、光出力波形の歪を低減することができ、より高速化が図れる光送信デバイス２０の提供が可能になる。
【０１００】
このように、本構成とすることにより、駆動ＩＣ１０と発光ダイオード２２ａとの組み合わせ特性のトリミングが可能となる。また、従来のごとく、トリミング用のリード端子を設けることなく、実施可能となり、小型化でき、安価な光送信でデバイスの提供が可能になる。
【０１０１】
また、本実施の形態の場合、トリミングをプロービングによりツェナーザップトリミングを行うので、比較的容易な装置にてトリミングが実施可能である。
【０１０２】
なお、本実施の形態においては、トリミングする素子数が３個の例を示したが、素子数を限定するものではない。トリミング素子数を増加すればするほどより高精度なトリミングが可能になる。
【０１０３】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、駆動ＩＣ１０と配線用パターン２８及びトリミング用パターン２９とは、ボンディングワイヤＷにて接続されていたが、特にこれに限定するものではなく、バンプによって接続することも可能である。
【０１０４】
すなわち、例えば、図８（ａ）（ｂ）に示すように、駆動ＩＣ１０とトリミング用パターン２９との結線をワイヤボンディングで行わず、バンプによって接続する。
【０１０５】
この構成によれば、ガラス基板２６上にワイヤボンド用のボンディングパッド２９ｐａを設ける必要がなくなる。また、駆動ＩＣ１０内のバンプ接続用パッド１１ｂはワイヤボンディング用から小型のバンプ用パッドにすることができる。このため、ガラス基板２６及び駆動ＩＣ１０とも面積を小さくすることが可能となり、小型化に有利な光送信デバイス２０ａの提供が可能になる。
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図９〜図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０６】
本実施の形態の光送信デバイス３０の構成を図９及び図１０に示す。本実施の形態の光送信デバイス３０が、前記実施の形態１の光送信デバイス２０と異なる点はトリミング用パターン２９である。
【０１０７】
本実施の形態の光送信デバイス３０は、ガラス基板２６上に配置したトリミング用パターン３９のレーザトリミングパターン３９ａをレーザによりカットしてトリミングを行うものである。
【０１０８】
すなわち、本実施の形態の光送信デバイス３０は、図９及び図１０に示すように、トリミング用パターン３９はトリミング抵抗をショートするように配置され、所望の特性を得るためにレーザトリミングパターン３９ａをレーザでカットすることによりトリミングが実現される。
【０１０９】
本構成のようなレーザトリミングを実施する場合、レーザトリミングパターン３９ａの微細化が可能になる。このため、トリミング用パターン面積の縮小化が図られ、小型化に有利となる。さらに、トリミング素子数を増やすことができるためより高精度なトリミングが可能になる。
【０１１０】
なお、本実施の形態においては、駆動ＩＣ１０と配線用パターン２８及びトリミング用パターン３９とは、ボンディングワイヤＷにて接続されていたが、特にこれに限定するものではなく、バンプによって接続することも可能である。
【０１１１】
すなわち、例えば、図１１に示すように、駆動ＩＣ１０と配線用パターン２８及びトリミング用パターン３９との結線をワイヤボンディングで行わず、バンプによって接続する。
【０１１２】
この構成によれば、ガラス基板２６上にワイヤボンド用のボンディングパッド２９ｐａを設ける必要がなくなる。また、駆動ＩＣ１０内のバンプ接続用パッド１１ｂはワイヤボンディング用から小型のバンプ用パッドにすることができる。このため、ガラス基板２６及び駆動ＩＣ１０とも面積を小さくすることが可能となり、小型化に有利な光送信デバイス３０ａの提供が可能になる。
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１２〜図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１３】
本実施の形態の光送信デバイス４０の構成を図１２及び図１３に示す。本実施の形態の光送信デバイス４０が、前記実施の形態１の光送信デバイス２０と異なる点はトリミング用パターン４９である。
【０１１４】
本実施の形態の光送信デバイス４０は、図１２及び図１３に示すように、ガラス基板２６上にレーザトリミング抵抗４９ａを蒸着等にて作成したトリミング用パターン４９を使用して結線し、レーザトリミング抵抗４９ａをレーザによりカットしてトリミングを行うものである。
【０１１５】
本構成によれば、従来例のように、抵抗値を素子単位で調整するのではなく、連続的にレーザでカットするので、より精度のよいトリミングが可能になる。
【０１１６】
なお、本実施の形態においては、駆動ＩＣ１０と配線用パターン２８及びトリミング用パターン４９とは、ボンディングワイヤＷにて接続されていたが、特にこれに限定するものではなく、バンプによって接続することも可能である。
【０１１７】
すなわち、例えば、図１４に示すように、駆動ＩＣ１０とトリミング用パターン４９との結線をワイヤボンディングで行わず、バンプによって接続する。
【０１１８】
この構成によれば、ガラス基板２６上にワイヤボンド用のボンディングパッド２９ｐａを設ける必要がなくなる。また、駆動ＩＣ１０内のバンプ接続用パッド１１ｂはワイヤボンディング用から小型のバンプ用パッドにすることができる。このため、ガラス基板２６及び駆動ＩＣ１０とも面積を小さくすることが可能となり、小型化に有利な光送信デバイス４０ａの提供が可能になる。
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１５ないし図１８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１９】
本実施の形態の光送信デバイス５０の構成を図１５に示す。本実施の形態の光送信デバイス５０が、前記実施の形態１の光送信デバイス２０と異なる点はトリミング用パターン５９である。
【０１２０】
本実施の形態の光送信デバイス５０では、図１５に示すように、トリミングのための結線をトリミングボンディングワイヤＴＷで行う。
【０１２１】
具体的には、図１６に示すように、トリミングボンディングパッド５９ｐｂにプロービングして、結線すべきトリミング抵抗ＲＴを決定した後、トリミングボンディングワイヤＴＷによるトリミングワイヤボンディングによって結線し、トリミングを行う。
【０１２２】
本構成によれば、前述したツェナーザップダイオードトリミング装置やレーザカット装置等の特殊な装置を用いることなく、容易にトリミングが可能になる。
【０１２３】
なお、本実施の形態においては、駆動ＩＣ１０と配線用パターン２８及びトリミング用パターン５９とは、ボンディングワイヤＷにて接続されていたが、特にこれに限定するものではなく、バンプによって接続することも可能である。
【０１２４】
すなわち、例えば、図１７及び図１８に示すように、駆動ＩＣ１０と配線用パターン２８及びトリミング用パターン５９との結線をワイヤボンディングで行わず、バンプによって接続する。
【０１２５】
この構成によれば、ガラス基板２６上にワイヤボンド用のボンディングパッド２９ｐａを設ける必要がなくなる。また、駆動ＩＣ１０内のバンプ接続用パッド１１ｂはワイヤボンディング用から小型のバンプ用パッドにすることができる。このため、ガラス基板２６及び駆動ＩＣ１０とも面積を小さくすることが可能となり、小型化に有利な光送信デバイス５０ａの提供が可能になる。
〔実施の形態５〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態４と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態４の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
本実施の形態の光送信デバイス６０の構成を図１９に示す。本実施の形態の光送信デバイス６０が、前記実施の形態３の光送信デバイス４０と異なる点はトリミング用パターン６９である。
【０１２７】
すなわち、本実施の形態では、前記実施の形態３において説明した図１２に示す蒸着によりガラス基板２６上に形成されるレーザトリミング抵抗４９ａの代わりに、図１９に示すように、一般的に市販されているレーザトリミング可能なレーザトリミングチップ抵抗６９ａを配置する。
【０１２８】
この構成により、蒸着等によりガラス基板２６上に抵抗を形成するといった特殊な工程が不要となるため、より安価なデバイスの提供が可能となる。
【０１２９】
なお、本実施の形態においても、駆動ＩＣ１０とトリミング用パターン６９との接続をバンプにより接続した構成も可能である。
【０１３０】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、電気信号を光信号に変換し、光ファイバケーブルを介して光デジタル信号を伝送し、さらに光デジタル信号を電気信号に変換して伝送する光送信デバイス及びそれを備えた光伝送装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】（ａ）は本発明における光伝送装置の光送信デバイスにおける実施の一形態を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】上記光伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記光伝送装置の光送信デバイスの構成を示すブロック図である。
【図４】上記光送信デバイスにおける駆動ＩＣのトリミング抵抗を示す回路図である。
【図５】上記光送信デバイスの構成を示す等価回路図である。
【図６】上記光送信デバイスの駆動ＩＣにおける駆動電流発生回路の定電流回路の構成を示す等価回路図である。
【図７】上記光送信デバイスの駆動ＩＣにおけるピーキング電流発生回路の定電位Ｖｒｅｆを発生する回路を示す回路図である。
【図８】（ａ）は上記光送信デバイスの変形例を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図９】本発明における光伝送装置の光送信デバイスにおける他の実施の一形態を示す平面図である。
【図１０】上記光送信デバイスにおける駆動ＩＣのトリミング抵抗、及びトリミング用パターンを示す回路図である。
【図１１】上記光送信デバイスの変形例を示す平面図である。
【図１２】本発明における光伝送装置の光送信デバイスにおけるさらに他の実施の一形態を示す平面図である。
【図１３】上記光送信デバイスにおける駆動ＩＣのトリミング抵抗、及びトリミング用パターンを示す回路図である。
【図１４】上記光送信デバイスの変形例を示す平面図である。
【図１５】本発明における光伝送装置の光送信デバイスにおけるさらに他の実施の一形態を示す平面図である。
【図１６】上記光送信デバイスにおける駆動ＩＣのトリミング抵抗、及びトリミング用パターンを示す回路図である。
【図１７】上記光送信デバイスの変形例を示す平面図である。
【図１８】上記光送信デバイスにおける駆動ＩＣのトリミング抵抗、及びトリミング用パターンを示す回路図である。
【図１９】本発明における光伝送装置の光送信デバイスにおけるさらに他の実施の一形態を示す平面図である。
【図２０】従来の光伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】上記光伝送装置の光送信デバイスの構成を示すブロック図である。
【図２２】（ａ）は上記光送信デバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２３】従来の他の光伝送装置の構成を示す平面図である。
【図２４】上記光送信デバイスにおける駆動ＩＣのトリミング抵抗を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１      光伝送装置
２      光ファイバケーブル
３      光受信デバイス
１０      駆動ＩＣ
１１ｂ    バンプ接続用パッド
１１ｐ    ボンディングパッド
１２      ツェナーザップダイオード
１５      駆動電流発生回路
１６      ピーキング電流発生回路
２０      光送信デバイス
２１      パッケージ
２２ａ    発光ダイオード（発光素子）
２２ｐ    ボンディングパッド
２５      リードフレーム
２６      ガラス基板
２７      ダイボンド用パターン
２８      配線用パターン
２８ｐ    ボンディングパッド
２９      トリミング用パターン
２９ｐａ  ボンディングパッド
２９ｐｂ  トリミングパッド
３０      光送信デバイス
３０ａ    光送信デバイス
３９      トリミング用パターン
３９ａ    レーザトリミングパターン
４０      光送信デバイス
４０ａ    光送信デバイス
４９      トリミング用パターン
４９ａ    レーザトリミング抵抗
５０      光送信デバイス
５０ａ    光送信デバイス
５９      トリミング用パターン
５９ａ    レーザトリミングパターン
６０      光送信デバイス
６０ａ    光送信デバイス
６９      トリミング用パターン
６９ａ    レーザトリミングチップ抵抗
ＲＴ      トリミング抵抗
ＲＴ１    トリミング抵抗
ＲＴ２    トリミング抵抗
Ｗ        ボンディングワイヤ
【図１】
2007173654.tif 000003
【図２】
2007173654.tif 000004
【図３】
2007173654.tif 000005
【図４】
2007173654.tif 000006
【図５】
2007173654.tif 000007
【図６】
2007173654.tif 000008
【図７】
2007173654.tif 000009
【図８】
2007173654.tif 000010
【図９】
2007173654.tif 000011
【図１０】
2007173654.tif 000012
【図１１】
2007173654.tif 000013
【図１２】
2007173654.tif 000014
【図１３】
2007173654.tif 000015
【図１４】
2007173654.tif 000016
【図１５】
2007173654.tif 000017
【図１６】
2007173654.tif 000018
【図１７】
2007173654.tif 000019
【図１８】
2007173654.tif 000020
【図１９】
2007173654.tif 000021
【図２０】
2007173654.tif 000022
【図２１】
2007173654.tif 000023
【図２２】
2007173654.tif 000024
【図２３】
2007173654.tif 000025
【図２４】
2007173654.tif 000026